שיטה פשוטה חדשה למדידה Lipophilicity (יומןP) באמצעות ¹⁹F NMR ספקטרוסקופיה

פיתחנו שיטה פשוטה למדידת ליפופיליות של תרכובות תזזיתיות באמצעות NMR פלואור שהוא צחיח מספיק כדי לשחזר שאנו מודדים הבדלים קטנים בליפופיליות. שיטה זו יכולה לשמש באופן שיטתי ללמוד את ההשפעה של היווצרות של תרכובות אורגניות על השינויים ליפופיליות המשתנה נפתרה, אשר עניין בכימיה רפואית כללית. היתרונות של שיטה זו כוללים כי תרכובות לא צריך להיות תגובתי, והם לא צריכים להיות טהורים לחלוטין.

אין צורך למדוד מסה או כרכים מדויקים, ואין צורך להקים עקומות כיול. יש לבחור מתחם ייחוס מתאים, ויש להימנע מזיהום צולב של האלקוט בשלב הדגימה. בסרטון זה נדגים מיומנויות מעשיות מתאימות לדגימה, איטום צינור NMR ושימוש נכון בתוכנת NMR לעיבוד נתונים.

הוסף 6.0 מיליגרם של תרכובת X ו- 3.0 מיליגרם של תרכובת הייחוס לבקבוק בצורת אגס 10 מיליליטר. ממיסים את התרכובות בכ-2 מיליליטר של HPLC בדרגת n-Octanol, ומוסיפים שני מיליליטר של מים ברמה HPLC. מניחים את הבקבוקונים בתוך כלי קיבול מבוקר טמפרטורה מעל צלחת ערבוב, ומתחברים לצ'ילר חוזר.

מערבבים את התערובת הביפאזית ב-25 מעלות צלזיוס למשך שעתיים, עם מהירות ערבוב של 600 סל"ד. לצייד את התערובת ב 25 מעלות צלזיוס לילה כדי לאפשר הפרדת פאזה מלאה. תקן את הבקבוק לתהום לעמוד עם מהדק.

קח aliquot של כ 0.70 כדי 0.85 מיליליטר הן מים n-Octanol שכבות באמצעות מזרקי פלסטיק חד פעמיים מיליליטר אחד עם מחטים ארוכות. עבור לקיחת aliquot מים, לצייר כ 0.02 מיליליטר של אוויר לתוך המזרק לפני לשים את המחט לתוך התערובת. תוך כדי הזזת המחט דרך שכבת n-Octanol העליונה לשכבת המים, בעדינות לדחוף את האוויר כדי למנוע את פתרון n-Octanol מלהיכנס המחט.

מוציאים את המחט הארוכה מהתערובת. השליכו כמות קטנה של דגימת מים, והשאירו כ-0.6 מיליליטר של דגימה שנותרה במזרק. בזהירות לנגב את המחט עם רקמה יבשה, ולהזריק כ 0.5 מיליליטר של דגימת המים לתוך צינור NMR נקי.

סגור במהירות את צינור NMR עם כובע. לדגימה n-Octanol, להסיר את המחט הארוכה משכבת n-Octanol. השלך כמות קטנה של מדגם n-Octanol, משאיר כ 0.6 מיליליטר של מדגם שמאל במזרק.

לאחר ניגוב זהיר של המחט עם רקמה יבשה, להזריק כ 0.5 מיליליטר של מדגם n-Octanol לתוך צינור NMR נקי. סגור במהירות את צינור NMR עם כובע. בדיקה חזותית הן n-Octanol ודגימות מים עבור כל זיהום מהשלב השני.

לכל צינור NMR, להוסיף 0.1 מיליליטר של ממס NMR deuterated כי הוא miscible עם n-Octanol ומים, כדי לאפשר נעילת אות במהלך רכישת NMR. עבור תרכובות עם נקודות רתיחה נמוכות, לאטום את צינורות NMR באמצעות מבער, ולאחר קירור להפוך את הצינור כדי לבדוק אם יש דליפות. הפוך בזהירות את צינורות NMR אטומים או לא אטומים 20 פעמים כדי להשיג פתרון הומוגני לניסויי F19 NMR.

הפעל פרוטון decoupled פלואור NMR ניסויים כדי לזהות משמרות כימיות של תרכובת X ואת תרכובת התייחסות הן n-Octanol ומים NMR דגימות. השתמש בהגדרות פרמטר NMR סטנדרטיות כמפורט בפרוטוקול הטקסט. למדוד את זמן הרפיה ספין סריג, או T1, עבור גרעיני פלואור אבחון באמצעות רצף התאוששות היפוך.

למדוד את רמת זמן השהיית הדופק המתאים מן ערכי T1 המתקבלים עבור שילוב NMR כמותי מדויק. הפעל ספקטרום F19 H1 מהיר כדי להגדיר את הפרמטרים ההתחלתיים. למדוד את רוחב הדופק 90 מעלות, ולאחר מכן להגדיר את הפרמטר עבור ניסוי מדידת T1, ולהפעיל את ניסוי מדידת T1 באמצעות רצף התאוששות היפוך.

הפעל ניסויי פרוטון decoupled פלואור NMR שוב עם הגדרות פרמטר מותאם. הגדר D1 ומרכז את נקודת היסט התדר בין שני אותות פלואור אבחון, כך ששני הגרעינים יכולים להיות נרגשים באותה מידה. כמו כן, הגדר את הרוחב הספקטרלי כ- 300 עמודים לדקה והגדר את מספר הטרנזיינטים ל- 64.

התאימו ערכים אלה אם נדרש יחס אות לרעש גבוה יותר. לעבד את הנתונים שהושגו באמצעות ACD NMR מעבד מהדורה אקדמית, או תוכנת עיבוד NMR מותאמת אישית אחרת. פתח את קובץ הנתונים של NMR.

לאחר מכן, פתח את תיקיית ה- pdata ולאחריה את התיקיה 1. מחק את קובץ ה- 1r. חזור לקובץ הנתונים של NMR וגרור את קובץ ה- FID לחלון מעבד ACD NMR.

לחץ על לחצן פונקציית החלון, בחר מעריכי, הגדר ערך הרחבת שורה כשתיים ולחץ על לחצן אישור. כעת, לחץ על לחצן מילוי אפס, הגדל את ספירת הנקודות לארבע פעמים מספירת הנקודות המקורית שלו על-ידי לחיצה על לחצן קטן לצד המספר ולחץ על הלחצן בסדר. בחר בלחצן שינוי הצורה של הארבעה.

לאחר מכן, לחץ על לחצן הפאזה ולאחר מכן לחץ על לחצן החלקת העכבר. לחץ והחזק את לחצן העכבר השמאלי, והמשך להזיז את העכבר קדימה או אחורה עד שהפסגה העיקרית של הספקטרום תידגם כראוי. עכשיו, לחץ והחזק את לחצן העכבר הימני והזז את העכבר קדימה או אחורה עד שהפסגות האחרות של הספקטרום יזוזו כראוי.

לאחר מכן, בטלו את לחיצה על לחצן phasing העכבר והגדילו את התצוגה לאזור הספקטרלי עם פסגות הפלואור. לחץ על כוונון עדין, בצע את תיקון הפאזה במידת הצורך כמתואר קודם לכן ולאחר מכן לחץ על לחצן השנתות. לחץ על לחצן קו הבסיס ולאחר מכן על לחצן האפשרויות.

בחר את ממוצע הספקטרום עבור דגמים אוטומטיים, התאם את מספר הנקודות עבור חצי רוחב תיבה במידת הצורך. לחץ על אישור, אוטומטי ולאחר מכן לחץ על לחצן שנתות. לאחר מכן, לחץ על אינטגרציה, שלב את פסגות פלואור האבחון ולחץ על לחצן הסימון.

לבסוף, לקבל את יחסי האינטגרציה מ n-Octanol ומים דגימות NMR ולהשתמש בהם במשוואה חישוב logP כדי להשיג את ערך logP של מורכבים X.Use 2, 2, 2-Trifluoroethanol כמו תרכובת התייחסות, ערך logP של 0.75 הושג עבור שני fluoroethanol, וערך logP של חיובי 1.20 נמצא עבור 3, 3, 3, 2, 2-pentafluoropropanol. לאחר מכן, lipophilicity של שני פלואורוטאנול נקבע שוב, אבל עם 3, 3, 3, 2, 2-pentafluoropropanol כהפניה. ערך logP נמדד היה 0.76, אשר היה רק הבדל של 0.01 יחידות logP בהשוואה לערך נמדד באמצעות 2-2-2-trifluoroethanol כהפניה.

כמו כן, עבור cis-2, 3-difluro-1, 4-butane-diol, ההבדל בערכי logP נמדד באמצעות שני fluoroethanol ואת trans-isomer שלה הם קטנים מאוד. הדבר מדגים יכולת שכפול טובה, ושבחירת מתחם הייחוס אינה משפיעה על מדידת logP. דוגמאות נבחרות נוספות מוצגות כאן.

כל אלה תרכובות אלופטיות פעילות שאינן UV, מפחמימות פלואוריות, כדי פלואורוהידרינים, ניתן למדוד בקלות בשיטה זו. שיטות אחרות מבוססות פרוטו NMR ניתן להשתמש אם המתחם שלך אינו מכיל פלואור, ואם המתחם מכיל UV Chromofor, אז מדידת logP יכול להתבצע באמצעות כימות UV. הליפופיליות של מגוון רחב של פלואורוהידרינים פעילים שאינם UV ופחמימות deoxifluonated נמדד.

ספריית הנתונים המתקבלת שימשה לביסוס מגמות וכללים להשפעת פלואוריות אליפטית על ליפופיליות. אוקטנול ומים מהווים מפגעי בטיחות מינימליים. כמובן, הסיכונים הנמדדים ואת מתחם הייחוס תמיד צריך להילקח בחשבון.