开发了一种新型且简便的摇瓶法变体，通过19F核磁共振波谱法精确测定含氟化合物的脂溶性。
需要JoVE订阅才能观看此内容。 请登录或开始免费试用
本文内容
摘要
摘要
氟化已成为优化生物活性化合物理化性质的有效工具。引入氟元素的应用之一是调节化合物的脂溶性。在本课题组，我们致力于研究氟化对脂肪族氟代醇和氟代碳水化合物脂溶性的影响。这些化合物不具有紫外活性，导致脂溶性测定具有挑战性。本文介绍了一种通过19F核磁共振波谱法测定氟代化合物脂溶性的简便方法。该方法无需化合物具有紫外活性，也无需精确称量溶质质量、溶剂及移液体积。利用该方法，我们测定了大量氟代烷醇和碳水化合物的脂溶性。
引言
脂溶性是药物分子的关键理化参数之一，影响药物候选物的多个方面性质，包括药物溶解度、生物利用度和毒性1。脂溶性通常以化合物在正辛醇与水之间分配后浓度比值的对数（logP）来衡量。基于口服药物的统计数据分析，已提出最佳脂溶性范围，其中最著名的例子是利宾斯基的"五规则”2,3。事实上，控制脂溶性已被证明对于提高药物候选物的开发前景至关重要。在过去几十年中，通过提高脂溶性来增强药物结合亲和力，已被确认为药物发现项目中的主要问题之一，导致候选药物的淘汰率上升3。因此，有研究建议，在亲和力优化过程中，成功的药物开发与将药物候选物的分子脂溶性保持在最佳范围内密切相关3,4。为此，一些新概念（如脂溶性效率指数）已被引入5,6。
因此，在药物研发过程中准确测定脂溶性具有重要意义。此外，随着基础研究致力于寻找logP 调节。目前，已有多种成熟的方法可用于脂溶性的测定1
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
方案
1. 分相
- 加入4,4,4-三氟丁-1-醇（化合物X，约6.0 mg）和2,2,2-三氟乙醇（参比化合物，约3.0 mg）至10 mL梨形烧瓶中，溶于 n正辛醇（HPLC 级，约 2 mL），加入水（HPLC 级，约 2 mL）。
注意：本实验设三个重复。化合物在水中的溶解度及 n-octanol 的用量必须进行检查。用于分配的化合物用量需仔细考虑，以避免化合物在任一相中过饱和。还应考虑化合物 X 与参比化合物 ref 之间的质量比，以确保给定 NMR 样品的积分比保持在 10/1 至 1/10 范围内。例如，如果存在差异，则 <2 logP 化合物X与参照物之间的单位数，最佳质量比可确保水相和1-辛醇相NMR样品中的积分比值处于10/1至1/10范围内。相反，若某一相中获得50/1的积分比值，则浓度较低组分的峰积分更可能产生相对较大的误差。以下方程可用于预测最佳化合物质量比：
mX / m参考文献 = {(cPX / P参考文献)-0.5 * (MX/ M参考文献) * [(1 + cPX) / (1 + P参考文献)]} / (NX / N参考文献)
m，质量；M....
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
结果
作为对照实验的两组数据如图221所示。以2,2,2-三氟乙醇作为参考化合物，测得2-氟乙醇和3,3,3,2,2-五氟丙醇的logP值分别为-0.75和+1.20（图2A）。随后，再次测定2-氟乙醇的脂溶性，但以3,3,3,2,2-五氟丙醇为参考化合物（使用其先前实验测得的logP值+1.20）。测得的logP值为-0.76，与以2,2,2-三氟乙醇为参考时测得的数值相比，仅相差0.01个logP单位。
同样地，对于 cis-2,3-二氟-1,4-丁二醇，测得的log值差异P 使用2-氟乙醇及其数值 转录 异构体的差异也非常小（0.01 log）P.......
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
讨论
本文所述方案是一种用于测定含氟化合物logP值的简便方法。该方法适用于logP值在-3至3范围内的含氟化合物。对于亲水性更强（logP < -3）或脂溶性更强（logP > 3）的化合物，仍可使用此方法，但需要更长的核磁共振（NMR）实验时间，因为需采集更多累加信号以获得良好的信噪比。因此，这是该方法的一个局限性。对NMR谱仪的频率无特定要求，只要满足定量积分所需的条件（NMR参数设置及足够的信噪比）即可。与所有振荡烧瓶法一样，在分层取样过程中必须避免过饱和和污染。
与之前的摇瓶法及其各种变体相比，本方法相对于现有方法具有以下几项优势：1）无需测量溶质质量、分配溶剂体积以及用于核磁共振（NMR）样品的等分试样体积。2）待测化合物可含有杂质，只要杂质的氟化学位移与待测化合物不同即可。3）由于在处理比值的比值时具有内在的补偿效应，系统误差得以消除。4）该方法适用于无紫外活性的含氟化合物。5）该方法易于在开放获取的NMR设备上使用，无需特殊的NMR设置（如溶剂压制、施加小激发角等）。 等等。<.......
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
披露
作者无任何利益冲突需要披露。
致谢
本研究获得了工程与物理科学研究委员会（EPSRC）基金项目 EP/K016938/1 和 EP/P019943/1（ZW，HRF）以及EPSRC/阿斯利康联合培养博士奖（BFJ）的资助。感谢南安普顿大学提供的额外支持。同时感谢EPSRC提供核心能力基金项目 EP/K039466/1。
....访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 核磁共振（400 MHz），配备 Bruker 5 mm SEF 探头 | Bruker | n/a | AVIIIHD400 |
| 核磁共振（400 MHz），配备 Bruker 5 mm SMART 探头 | Bruker | n/a | |
| DrySyn Snowstorm 反应器 | Asynt | ADS13-S | |
| 循环冷却器 | Asynt | n/a | 型号：Grant-LTC2 |
| 磁力搅拌器 | Asynt | ADS-HP-NT | |
| ACD/NMR 处理软件 | ACD/Labs | n/a | ACD/NMR 处理器学术版或 ACD/Spectrus 处理器 2015 |
参考文献
- Arnott, J. A., Planey, S. L. The influence of lipophilicity in drug discovery and design. Expert Opinion on Drug Discovery. 7 (10), 863-875 (2012).
- Lipinski, C. A., Lombardo, F., Dominy, B. W., Feeney, P. J.
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
重印与许可
