Une nouvelle méthode simple pour la mesure de lipophilie (logP) à l’aide de 19F-RMN
Summary
Un roman et une simple variante de la méthode de shake-flacon a été développé pour la mesure précise lipophilie de composés fluorés par 19F RMN.
Abstract
La fluoration est devenu un outil efficace pour optimiser les propriétés physico-chimiques des composés bioactifs. Une des applications d’introduction de fluor est de moduler la lipophilie du composé. Dans notre groupe, nous nous intéressons à l’étude de l’impact de la fluoration sur lipophilie de fluorohydrins aliphatiques et hydrates de carbone fluoré. Ce ne sont pas UV-active, ce qui entraîne une détermination de lipophilie difficile. Nous présentons ici une méthode simple pour la mesure de la lipophilie de composés fluorés par RMN du 19F. Cette méthode ne nécessite aucun UV-activité. Masse de soluté précise, volume de solvant et aliquot doivent également pas être mesuré. En utilisant cette méthode, nous avons mesuré le lipophilicities d’un grand nombre des alcanols fluorés et des glucides.
Introduction
Lipophilie est un paramètre clé physico-chimiques des molécules médicamenteuses qui influe sur les propriétés des candidats-médicaments dans de nombreux aspects, y compris la solubilité de la drogue, la biodisponibilité et la toxicité1. Lipophilie est mesuré comme le logarithme (logP) du rapport des concentrations composés après le partitionnement entre n-octanol et l’eau. Plages de lipophilie optimal ont été proposées, basées sur des données statistiques des médicaments administrés par voie orale, dont la « règle de 5” de Lipinski est le plus célèbre exemple2,3. En effet, contrôlant la lipophilie s’avéré indispensable pour améliorer la perspective de candidats-médicaments. Affinité de liaison de drogue a augmenté de lipophilie élevée a été identifié comme l’un des principaux problèmes dans les projets de découverte de médicaments au cours des dernières décennies, conduisant à une usure accrue des taux3. Par conséquent, il a été suggéré que le développement de médicaments réussie est associé à garder la lipophilie moléculaire des candidats médicaments dans des limites optimales au cours de l’affinité optimisation processus3,4. À cet égard, les nouveaux concepts (comme les indices d’efficacité lipophiles) ont été introduites5,6.
Il est donc très important de mesurer précisément la lipophilie pendant le processus de développement de médicaments. En outre, la disponibilité des méthodes simples pour la mesure de la lipophilie est en demande comme recherche fondamentale vise à identifier des solutions pour connecterP modulation. Actuellement, nombreuses méthodes établies sont accessibles pour la lipophilie dosage1. La méthode standard « shake-fiole (SF) »7et ses variations sont couramment employées pour mesurer des valeurs de logP directement, qui, dans la plupart des cas, dépendent de la spectroscopie UV-Vis pour la quantification. Le principal inconvénient de cette méthode classique de la SF est son caractère fastidieux. En outre, la formation d’émulsions peut-être survenir, en particulier pour les composés lipophiles hautement8,9. Plusieurs méthodes ont été développées pour contourner ces problèmes, comme en utilisant l’analyse par injection de flux, tube à dialyse, etc.. 9,10. Toutefois, aucune de ces méthodes sont simples ou facilement applicable dans les laboratoires non spécialisés.
Il y a également plusieurs méthodes indirectes utilisables, tels que le titrage potentiométrique11, méthodes électrophorétiques12,13, RP-HPLC-basé des méthodes chromatographiques, méthodes basées sur la spectrométrie de masse14, etc.. Ce sont des méthodes indirectes, comme les valeurs de logP sont obtenues par les courbes d’étalonnage. Parmi ces méthodes, la méthode CLHP-pi a été largement utilisée car il est facile à utiliser et gagner du temps. Néanmoins, sa précision dépend de l’ensemble d’apprentissage utilisée pour établir la courbe d’étalonnage et la lipophilie estimée dépend de la partition système utilisé13,15.
Il y a un certain nombre de méthodes RMN H 1rapportées dans la littérature pour la détermination du caractère lipophile. Mo et coll. mis au point une méthode de mesure avec 1H RMN sans solvants deutérés le logP . L’eau et l’octanol, comme les solvants de la partition, ont été utilisés comme références pour la quantification de la concentration en soluté dans chaque phase16. Herth et ses collègues a également signalé une approche, par lequel l’expérience de la partition est produite directement dans un tube de NMR, où les données de la RMN de la couche inférieure D2O aqueuse ont été prélevées avant et après l’extraction avec 1-octanol, afin d’obtenir la distribution 17de coefficient. En outre, Soulsby et coll. exploités 1H RMN comme un outil d’analyse, de déterminer l’amplitude des signaux à l’aide de réduction complète au logiciel de table amplitude / fréquence. Le rapport des amplitudes en deux couches a conduit à la partition mesurée coefficient18. Ces méthodes sont relativement simples à utiliser, mais nécessitent souvent l’étalonnage des impulsions sélectives et niveaux de puissance ou l’utilisation d’en forme d’impulsions dégradées pour assurer la répression solvant appropriée et de sélectivité du signal.
Les valeurs deP (sabotP) calculée pour les composés peuvent aussi être obtenues. Plusieurs méthodes de calcul et logiciel disponible dans le commerce sont disponibles. Ces valeurs de sabotP sont utilisés couramment dans l’industrie pharmaceutique lors de l’évaluation d’un grand nombre de molécules de médicaments. Cependant, des erreurs importantes de sabotP valeurs ne sont pas rare19,20.
Les exigences de l’UV-activité d’analyse de la concentration et l’établissement des courbes d’étalonnage pour le calcul de logP entravent les progrès de la recherche dans ce domaine. En particulier, c’est le cas pour les composés aliphatiques non-UV-actifs. Moitiés aliphatiques fluorés sont devenus plus en plus attrayantes pour la conception de médicaments au cours des dernières années, et leur influence sur la lipophilie globale du composé est un sujet de recherche dans notre groupe21. En outre, 19F est un noyau de NMR actifs hautement sensible, faisant 19F RMN un outil utile pour l’analyse des composés fluorés. Il a également une plus grande portée de déplacement chimique par rapport à celle de 1H. Il est donc utile de développer une méthode simple pour logP détermination de composés fluorés non UV-actifs par RMN du 19F. L’objectif général de cette méthode est donc, pour atteindre la détermination pratique lipophilie de composés fluorés.
Le principe-clé de nos 19méthode basée sur la RMN F consiste à ajouter une référence de fluorés composée présent dans la partition expérience (Figure 1)21. Composé X et composé de référence (réf) sont répartis entre l’eau et le n– octanol. Après équilibration, une partie aliquote de chaque phase est prise dans un tube de NMR, et des expériences de RMN F 19sont exécutées sur les deux échantillons de NMR. L’intensité des pics de fluor est proportionnelle au composé concentration (C) et le nombre d’atomes de fluor (n) des composés. Entre le composé X et ref, les ratios intégrale peuvent être obtenus pour les deux phases. Le ratio de n– octanol couche désigne ρoctet ρaq pour la couche d’eau (EQ. 1). Le rapport des valeurs ρ est égal au rapport des coefficients de partage (P) du composé X et ref (EQ. 2). Cela conduit à l’équation finale (EQ 4) pour logP mesure du composé X. Donc, afin de déterminer la valeur de logP d’un composé inconnu X, seulement des rapports de l’intégration (ρoct et ρaq) dans les deux couches sont nécessaires pour être mesurées par 19F RMN.
Protocol
Representative Results
Discussion
Le protocole décrit dans le livre est une méthode simple pour logP mesure de composés fluorés. Cette méthode est applicable aux composés fluorés avec un logP valeur de -3 à 3. Pour en savoir plus hydrophile (logP < -3) ou composés lipophiles (logP > 3), cette méthode peut encore être utilisée mais il faudra beaucoup plus longtemps d’expérience NMR comme grand nombre de transitoires est nécessaires pour obtenir un bon rapport signal sur bruit. Par conséquent, il s’agi…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Cette recherche est financée comme partie de EPSRC accorde EP/K016938/1 et EP/P019943/1 (ZW, HRF) et d’un prix de conversion de cas EPSRC/AstraZeneca (MJ). L’Université de Southampton est remerciée pour un soutien supplémentaire. L’EPSRC est remercié en outre une subvention de capacité de noyau EP/K039466/1.
Materials
| NMR (400 MHz) with Bruker 5 mm SEF probe | Bruker | n/a | AVIIIHD400 |
| NMR (400 MHz) with Bruker 5 mm SMART probe | Bruker | n/a | |
| DrySyn Snowstorm reactor | Asynt | ADS13-S | |
| recirculating chiller | Asynt | n/a | model:Grant-LTC2 |
| magnetic stirplate | Asynt | ADS-HP-NT | |
| ACD/NMR processor software | ACD/Labs | n/a | ACD/NMR processor academic edition or ACD/Spectrus processor 2015 |
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