Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Chemistry
Click here for the English version

Chemistry

أسلوب مباشر جديد لقياس أجسام (logP) باستخدام 19"و مطيافية الرنين المغناطيسي النووي"

Published: January 30, 2019 doi: 10.3791/58567
Automatic Translation
1, 1, 1, 1, 2, 1
1Chemistry, University of Southampton, 2Medicinal Chemistry, Oncology, IMED Biotech Unit, AstraZeneca

Summary

الرواية، وتباين واضحة الأسلوب يهز قارورة وضعت لقياس دقة أجسام المركبات المفلورة مطيافية "الرنين المغناطيسي النووي و" 19.

Abstract

الفلورة أصبحت أداة فعالة لتحسين الخصائص الفيزيائية للمركبات الحيوية النشطة. أحد التطبيقات للأخذ بالفلور أن تعدل الانجذاب للمجمع. في مجموعتنا، نحن مهتمون بدراسة أثر الفلورة على أجسام فلوروهيدرينس الاليفاتيه والكربوهيدرات المفلورة. هذه ليست نشطة الأشعة فوق البنفسجية، أسفر عن تحديد أجسام صعبة. نقدم هنا، طريقة واضحة لقياس أجسام المركبات المفلورة بواسطة مطيافية "الرنين المغناطيسي النووي و" 19. يتطلب هذا الأسلوب لا الأشعة فوق البنفسجية-النشاط. كتلة ذائبة دقيقة، حجم المذيبات والكوة أيضا غير مطلوبة لقياسها. باستخدام هذا الأسلوب، قمنا بقياس ليبوفيليسيتيس لعدد كبير من الكانولس المفلورة والكربوهيدرات.

Introduction

الانجذاب هو معلمة الفيزيائية رئيسية من جزيئات المخدرات التي تؤثر على خصائص المرشحين المخدرات في العديد من الجوانب، بما في ذلك القابلية للذوبان في المخدرات والتوافر البيولوجي وسمية1. يتم قياس الانجذاب اللوغاريتم (logP) نسبة تركيزات المركب بعد التقسيم بين n-تفريق الأوكتانول والماء. تم اقتراح نطاقات الانجذاب الأمثل استناداً إلى البيانات الإحصائية التي تدار شفويا العقاقير، التي ليبينسكي في "حكم 5 '' هو المثال الأكثر شهرة2،3. وفي الواقع، أظهرت السيطرة على أجسام أساسية لتحسين آفاق المرشحين المخدرات. زيادة تقارب ملزم المخدرات بأجسام مرتفعة قد حددت كواحدة من المشاكل الرئيسية في مشاريع اكتشاف المخدرات خلال العقود القليلة الماضية، مما أدى إلى استنزاف زيادة معدلات3. ولذلك، اقترح أن التنمية الناجحة المخدرات يرتبط مع إبقاء الانجذاب الجزيئية للمرشحين المخدرات داخل الحدود المثلى خلال3،عملية التحسين تقارب4. وفي هذا الصدد، ومفاهيم جديدة (مثل مؤشرات الكفاءة محبتين) قد أدخلت5،6.

ومن ثم أهمية كبيرة لقياس دقة الانجذاب أثناء عملية تطوير العقاقير. وإلى جانب ذلك، توافر أساليب واضحة لقياس أجسام في الطلب كالبحوث الأساسية تهدف إلى تحديد الحلول لتسجيل التعديلف . العديد من أساليب المتبعة حاليا موجوداً للانجذاب التصميم1. الأسلوب القياسي 'يهز-قارورة (SF)'7والاختلافات يعملون عادة لقياس قيم سجلف مباشرة، التي تعتمد على مطيافية الأشعة فوق البنفسجية بالنسبة للتقدير الكمي في معظم الحالات. والعيب الرئيسي لهذا الأسلوب الكلاسيكي سادس هو طبيعته كثيفة العمالة. وبالإضافة إلى ذلك، قد يحدث تكوين المستحلبات، خاصة بالنسبة لمركبات عالية محبتين8،9. ووضعت عدة طرق للالتفاف حول هذه القضايا، كما هو الحال باستخدام تحليل تدفق حقن وأنابيب الغسيل الكلوي، إلخ. 9،10. غير أن أيا من هذه الأساليب واضحة أو قابلة للتطبيق بسهولة في المختبرات غير المتخصصة.

وهناك أيضا العديد من الأساليب غير المباشرة المتاحة للاستخدام، مثل وسائل الإعلام-المستندة إلى قياس الطيف الكتلي14، RP-[هبلك]-تعتمد طرق الكروماتوغرافي، ، معايرة فرق الجهد11، أساليب الغرواني الكهربي12،13 إلخ. هذه هي الأساليب غير المباشرة، كما يتم الحصول على قيم سجلف بمنحنيات المعايرة. من بين هذه الأساليب، الأسلوب RP-[هبلك] قد استخدمت على نطاق واسع لأنها سهلة الاستخدام وتوفير الوقت. ومع ذلك، الدقة يعتمد على مجموعة التدريب المستخدمة لإنشاء منحنى المعايرة، والانجذاب يقدر يعتمد على قسم النظام يستخدم13،15.

وهناك عدد من الأساليب المستندة إلى "الرنين المغناطيسي ح" 1ذكرت في الأدبيات لتحديد الانجذاب. مو et al. وضع طريقة لقياس سجلف استخدام 1"ح الرنين المغناطيسي النووي" دون المذيبات الديوتيريوم. المياه وتفريق الأوكتانول، كقسم المذيبات، استخدمت كمراجع للتحديد الكمي لتركيز ذائبة في كل مرحلة16. كما أفادت هيرث وزملاء العمل نهج، الذي حدث التجربة القسم مباشرة في أنبوب الرنين المغناطيسي، حيث تم جمع البيانات الرنين المغناطيسي من الطبقة السفلي د2س مائي قبل وبعد الاستخراج مع 1-معامل فصل الأوكتانول، للحصول على توزيع معامل17. وبالإضافة إلى ذلك، تستغل سولسبي et al. 1"ح الرنين المغناطيسي النووي" كأداة تحليلية، تحديد السعة للإشارات باستخدام الحد الكامل للبرمجيات الجدول مطال التردد. نسبة الاتساع في الطبقات على حد سواء أدى إلى معامل قسم قياس18. هذه الأساليب بسيطة نسبيا لاستخدام ولكن غالباً ما تتطلب معايرة مستويات السلطة والبقول انتقائية أو الاستخدام على شكل نبضات التدرج ضمان قمع المذيبات المناسبة وإشارة انتقائية.

يمكن أيضا الحصول على قيمP (تسدف) سجل المحسوبة للمركبات. وتتوفر العديد من طرق الحساب والبرمجيات المتاحة تجارياً. هذه القيم تسدف تستخدم عادة في صناعة الأدوية عند تقييم عدد كبير من جزيئات المخدرات. ومع ذلك، أخطاء كبيرة من القيم تسدف لا غير المألوف19،20.

متطلبات النشاط الأشعة فوق البنفسجية لتحليل تركيز وإنشاء منحنيات المعايرة لحساب سجلف تعوق تقدم البحوث في هذا المجال. على وجه الخصوص، وهذا هو الحال بالنسبة للمركبات الاليفاتيه غير نشط الأشعة فوق البنفسجية. مويتيس الاليفاتيه المشبعة بالفلور أصبحت أكثر جاذبية لتصميم المخدرات في السنوات الأخيرة، وتأثيرها على أجسام عموما في المجمع موضوع بحث في لدينا مجموعة21. وباﻹضافة إلى ذلك، 19و نواة نشطة الرنين المغناطيسي حساسة للغاية، مما يجعل 19"و الرنين المغناطيسي النووي" أداة مفيدة لتحليل المركبات المفلورة. كما أن لديها مجموعة تحول كيميائية أكبر مقارنة بمن 1ه. ولذلك، يجدر تطوير أسلوب مباشر لسجلف تصميم المركبات المفلورة غير نشط الأشعة فوق البنفسجية بالتحليل الطيفي "الرنين المغناطيسي النووي و" 19. ومن ثم، يتمثل الهدف العام لهذا الأسلوب تحقيق الانجذاب مريحة تصميم المركبات المفلورة.

المبدأ الرئيسي لدينا 19أسلوب "الرنين المغناطيسي النووي و" المستندة إلى إضافة مرجع مفلورة مجمع في التجربة (الشكل 1) القسم21. يتم تقسيم X المركب ومرجع مجمع (ref) بين الماء و نون-الأوكتانول. بعد اكويليبراتينج، يؤخذ قاسمة من كل مرحلة في أنبوب الرنين المغناطيسي النووي، ويتم تشغيل تجارب "الرنين المغناطيسي النووي و" 19على عينات الرنين المغناطيسي النووي على حد سواء. كثافة قمم الفلور غير متناسب إلى مجمع التركيز (ج) وعدد ذرات الفلور (ن) من المركبات. بين مجمع س والمرجع، يمكن الحصول على نسب لا يتجزأ لكلتا المرحلتين. يعرف النسبة في طبقة تفريق الأوكتانول- nρoct، و ρعبد القدير لطبقة المياه (مكافئ. 1). نسبة القيم ρ يساوي نسبة معاملات القسم (ف) X المركب والمرجع (مكافئ. 2). وهذا يؤدي إلى المعادلة النهائية (مكافئ. 4) لسجل القياسف س المجمع. ولذلك، بغية تحديد السجل قيمةP X مركب غير معروف، فقط دمج نسب (ρ ρ وأكتوبر aq) في تلزم كل الطبقات التي تقاس ب 19"و الرنين المغناطيسي".

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1-تقسيم

  1. إضافة 4,4,4-تريفلوروبوتان-1-ol (مجمع العاشر، كاليفورنيا. 6.0 مغ) و 2,2,2-تريفلوروثانول (مرجع مجمع، كاليفورنيا. 3.0 مغ) إلى 10 مل على شكل كمثرى قارورة، تذوب في تفريق الأوكتانول- n([هبلك] الصف، كاليفورنيا. 2 مل)، وإضافة الماء ([هبلك] الصف، كاليفورنيا. 2 مل).
    ملاحظة: يتم تشغيل هذه التجربة في ثلاث نسخ. يجب فحص المركبة القابلة للذوبان في الماء و نون-الأوكتانول. المبلغ المجمع المستخدمة للقسم يجب أن ينظر بعناية لتجنب أوفيرساتوريشن في المجمع في أي طبقة. نسبة الشامل بين العاشر مجمع المرجعية ref مجمع يجب النظر أيضا تجنب أن النسب لا يتجزأ من عينة الرنين المغناطيسي معين يتم خارج نطاق 10/1 إلى 1/10. على سبيل المثال، إذا كان هناك اختلاف في < الوحدات سجلف 2 بين العاشر المركب الإشاري، نسبة الشامل الأمثل أن أؤكد أن نسب التكامل في عينات الرنين المغناطيسي 1-تفريق الأوكتانول والماء داخل نطاق 10/1 إلى 1/10. على النقيض من ذلك، إذا تم الحصول على نسبة تكامل طبقة 50/1 في إحدى، يكون هناك أخطاء أكبر نسبيا أكثر احتمالاً في التكامل للذروة مع تركيز أقل. يمكن استخدام المعادلة أدناه للتنبؤ بنسبة كتلة المركب الأمثل:
    مس /مالمرجع = {(cPX /فالمرجع)-0.5 * (مس/مالمرجع) * [(cPX+ 1)/(1 + فref)]}/(NX /Nالمرجع)
    m، الشامل؛ M، الكتلة الجزيئية؛ N، عدد من ذرات و؛ ف، قسم المعاملات؛ حزب المحافظين، معاملات قسم محسوب.
  2. ضع قوارير داخل وعاء التحكم في درجة الحرارة أعلى ستيربلاتي، والاتصال وحدة تبريد تعمل. يقلب الخليط ثنائية الطور عند 25 درجة مئوية ح 2، مع إثارة سرعة تعيين 600 لفة في الدقيقة.
  3. حجته المخلوط في 25 درجة مئوية بين عشية وضحاها (ca. ح 16)، للسماح لانفصال تام.
    ملاحظة: في بعض الحالات، يمكن ملاحظة تشكيل رغوة بين ن-تفريق الأوكتانول والحدود المائية. في هذه الحالة، نقلت في قنينة زجاجية 4 مل الخليط وطرد حتى اختفاء الرغوة. وكان الخليط ثنائية الطور ثم اليسار حجته مرة أخرى عند 25 درجة مئوية بين عشية وضحاها.

2. إعداد عينة الرنين المغناطيسي النووي

  1. إصلاح قارورة إلى موقف معوجة مع المشبك.
  2. تأخذ قاسمة ca. 0.70-0.85 مل من المياه و nتفريق الأوكتانول-الطبقات، باستخدام المحاقن البلاستيكية 1 مل بواسطة الإبر الطويلة.
    1. لأخذ المياه الكوة، رسم ca. 0.02 مل هواء في المحاقن قبل وضع الإبرة في الخليط. أثناء تحريك الإبرة من خلال الطبقة العليا نتفريق الأوكتانول-إلى طبقة المياه، دفع بلطف خارج الهواء الحيلولة دون دخول الإبرة نتفريق الأوكتانول-الحل.
    2. إزالة الإبرة طويلة من الخليط. تجاهل كمية صغيرة من عينات المياه، تاركاً ca. 0.6 مل من عينة اليسرى في المحاقن. بدقة مسح الإبرة مع الأنسجة الجافة، وضخ ca. 0.5 مل عينة المياه في أنبوب الرنين المغناطيسي نظيفة. أغلق أنبوب الرنين المغناطيسي النووي بحد أقصى بسرعة.
    3. للحصول على نموذج تفريق الأوكتانول- ن، إزالة إبرة طويلة من طبقة معامل فصل الأوكتانول- n. تجاهل كمية صغيرة من العينة تفريق الأوكتانول- n، تاركاً ca. 0.6 مل من عينة اليسرى في المحاقن. مسح الإبرة مع الأنسجة الجافة وضخ ca. 0.5 مل عينة تفريق الأوكتانول- nفي أنبوب الرنين المغناطيسي نظيفة بعناية. أغلق أنبوب الرنين المغناطيسي النووي بحد أقصى بسرعة.
  3. تفقد كل n-تفريق الأوكتانول والماء عينات لأي تلوث بصريا (مثلاً.، قطرات صغيرة لتفريق الأوكتانول- nفي عينة المياه أو قطرات صغيرة من الماء في عينة تفريق الأوكتانول- n).
    ملاحظة: إذا كان هناك أي تلوث، نموذج اليكووت يحتاج إلى إعادة الاستعداد من خليط ثنائية الطور. كما هو الحال في القياس في ثلاث نسخ، يتم الحصول على ستة أنابيب الرنين المغناطيسي النووي.
  4. لكل أنبوبة الرنين المغناطيسي، إضافة 0.1 مل من مادة مذيبة الرنين المغناطيسي الديوتيريوم هو الامتزاج مع n-تفريق الأوكتانول والماء (مثلاً.، الأسيتون-د6) لتمكين قفل إشارة خلال اقتناء الرنين المغناطيسي النووي.
  5. للمركبات ذات نقطة غليان منخفضة (على سبيل المثال-، < 120 درجة مئوية) وختم الأنابيب الرنين المغناطيسي باستخدام شعلة ضربة، وبعد التبريد، عكس أنبوب للتحقق من وجود أي تسرب. والتجارب بعناية عكس الرنين مختومة أو غير مختومة أنابيب 20 مرة للحصول على حل متجانسة ل 19"و الرنين المغناطيسي".

3-الرنين المغناطيسي النووي والتجارب

  1. تشغيل، استخدام إعدادات المعلمة الرنين القياسية (NS 64، ق D1 1، SW 300 جزء في المليون، O1P-100 جزء في المليون)، 19الرنين المغناطيسي النووي و {1ح} تجارب للتعرف على التغيرات الكيميائية 4,4,4-تريفلوروبوتان-1-ol (مجمع X) و 2,2,2-تريفلوروثانول (مجمع المرجعية) في كلا ن عينات الرنين المغناطيسي النووي-تفريق الأوكتانول والماء.
  2. قياس وقت الاسترخاء شعرية تدور (T1) نويات الفلور التشخيص باستخدام تسلسل استرداد انعكاس22. قياس مستوى النبض المناسب تأخير الوقت (D1، تعيين ك ≥ 5 * T1) من قيم T1 حصلت على تكامل الرنين المغناطيسي النووي كمية دقيقة.
    ملاحظة: هذا تستغرق وقتاً طويلاً جداً، ولكن D1 60 s للعينة المرحلة المائية، ومن 30 ق للعينة المرحلة الأوكتانول، هي إعدادات المحافظة التي ستفي بأمان في D1 ≥ 5 * المعيار T1.
  3. تشغيل 19تجارب الرنين المغناطيسي النووي و {1ح} مرة أخرى مع ضبط إعدادات المعلمة كما يلي:) استخدام D1 ≥ 5 * T1؛ ب) مركز التواتر إزاحة نقطة (O1P) بين إشارتين الفلور التشخيص حيث يمكن أن يكون كلا نوى متحمس على قدم المساواة؛ ج) تعيين عرض الطيفية (SW) ك 300 جزء في المليون، ولكن الحد إذا كانت نسبة دائرة الاستخبارات الوطنية أفضل إذا لزم الأمر؛ د) تعيين عدد العابرين (NS) 64 ولكن زيادة إذا كان مطلوباً أعلى دائرة الاستخبارات الوطنية.
    ملاحظة: تجارب "الرنين المغناطيسي النووي و" غير المنفصلة 19يمكن أيضا استخدامها للحصول على البيانات الرنين المغناطيسي النووي. بيد أن تجارب "الرنين المغناطيسي النووي و" تنفصل بروتون 19المفضلة هنا كما أنه يبسط الإشارات الفلور عن طريق إزالة وصلات بروتون-الفلورين مما يزيد أيضا من نسبة الإشارة إلى الضوضاء. نحن نستخدم بوابات معكوس فصل للحصول على طائفة decoupled دون نوى (تأثير أوفرهوزر النووية) التحسينات23. للتكامل، والكمية المطلوب هو نسبة الإشارة إلى الضوضاء (إيه ثري زيرو زيرو). 24

4-معالجة البيانات

  1. معالجة البيانات التي تم الحصول عليها باستخدام حوار التعاون الآسيوي/الرنين المغناطيسي النووي "المعالج الطبعة الأكاديمية" أو برامج تجهيز الرنين المغناطيسي النووي مخصصة أخرى.
    1. فتح ملف البيانات الرنين المغناطيسي النووي، ثم افتح المجلد pdata ، تليها المجلد 1. حذف الملف 1r .
    2. العودة إلى ملف بيانات الرنين المغناطيسي النووي واسحب الملف fid في إطار حوار التعاون الآسيوي/الرنين المغناطيسي النووي "المعالج".
    3. انقر فوق الزر وفونكشنز وحدد أسي، تعيين قيمة رطل ك 2، وانقر فوق الزر "موافق" .
    4. انقر فوق الزر ملء صفر ، وزيادة عدد النقاط 4 مرات عن عدد النقاط الأصلي بواسطة النقر فوق زر صغير بجوار رقم، انقر فوق موافق زر.
    5. انقر فوق الزر تجارة فورييه .
    6. انقر فوق الزر المرحلة ، ثم انقر فوق الزر الماوس دكتوراه ، انقر فوق واضغط على زر الماوس الأيسر، قم بتحريك الماوس إلى الأمام أو إلى الخلف حتى مراحل الذروة الرئيسية من الطيف هو بشكل صحيح.
      1. انقر فوق، واضغط بالزر الأيمن للماوس، حرك الماوس إلى الأمام أو إلى الخلف حتى peak(s) الأخرى من الطيف هو على مراحل بشكل صحيح. ثم أونكليك على زر الماوس دكتوراه ، التكبير في منطقة الطيفية مع قمم الفلور، انقر فوق ضبط، وإجراء التصحيح المرحلة إذا لزم الأمر كما هو موضح في وقت سابق حتى جميع الذري يتم على مراحل بشكل صحيح، وثم انقر فوق علامة زر.
    7. انقر فوق الزر خط الأساس ، ثم الزر خيارات . حدد النطاق المتوسط "النماذج التلقائية"، وضبط العدد من النقاط "عرض مربع نصف" إذا لزم الأمر (وبخاصة الطيف مع انخفاض نسبة S/R)، انقر فوق "موافق" | السياراتومن ثم انقر فوق زر علامة .
    8. انقر فوق دمجودمج قمم الفلور التشخيصية، وانقر فوق الزر علامة .
      ملاحظة: إذا لم يكن المنحنى لا يتجزأ موازيا لخط الأساس، انقر فوق الزر corr. التحيز ، وضبط الإمالة والمنحدر حتى يصبح المنحنى مواز لخط الأساس.
  2. الحصول على نسب التكامل من n-تفريق الأوكتانول وعينات من المياه بالرنين المغناطيسي النووي واستخدامها في حساب معادلة (الشكل 1، مكافئ. 4) الحصول على قيمة السجلف ف سجل من 4,4,4-تريفلوروبوتان-1-ol (مجمع X).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

مجموعتان من البيانات كما تظهر تجارب التحكم في الشكل 221. استخدام 2,2,2-تريفلوروثانول كمرجع المجمع، قيم سجلف تم الحصول على 2-فلوروثانول وبينتافلوروبروبانول 3,3,3,2,2-0.75 و +1.20، على التوالي (الشكل 2A). في وقت لاحق، عازمة أجسام 2-فلوروثانول مرة أخرى ولكن مع 3,3,3,2,2-بينتافلوروبروبانول كالمرجع (باستخدام سجل المقاسة تجريبيا في السابق قيمةP +1.20). وكان سجل قياس قيمةP -0.76، الذي لم يكن سوى اختلاف في سجلف وحدات 0.01 بالمقارنة مع القيمة التي تم قياسها باستخدام 2,2,2-تريفلوروثانول كمرجع.

وبالمثل، رابطة الدول المستقلة-2، 3-ديفلورو-1، 4-هناك، الفرق في قياس قيم سجلف باستخدام 2-فلوروثانول، وعن ايزومير عبر أيضا صغير جداً (0.01 تسجيل وحداتف ، الشكل 2). وهذا يبرهن أن اختيار مجمع الإشارة لا يؤثر على قياس سجلف . وبالإضافة إلى ذلك، انحراف المعياري صغيرة بدلاً من (< 0.01) أشارت إلى إمكانية تكرار نتائج جيدة لأسلوبنا.

استخدام أسلوب لدينا، وتم قياس سلسلة من المركبات مع قيم سجل معروفف كما هو مبين في الجدول 1. يظهر الفرق بين البيانات الأدب والقيم التي تم قياسها باستخدام أسلوب لدينا في العمود الأخير من الجدول. وبوجه عام، قد قيم السجل التي تم الحصول عليها تجريبياP (عند 25 درجة مئوية) وفقا لقيم الأدب، الذي أقر كذلك لدينا طريقة جيدة إلى ممتازة.

وعرضت أمثلة مختارة إضافية21 في الشكل 3. جميع هذه الأشعة فوق البنفسجية غير نشطة الاليفاتيه المركبات (من الكربوهيدرات المفلورة فلوروهيدرينس) يمكن أن تقاس بسهولة مع أسلوبنا.

Figure 1
رقم 1: المبدأ سجلف تحديد الأسلوب. هذا الرقم قد استنسخ بإذن من يقمن إيلي فيرلاغ GmbH & Co. KGaA. 21-ويستند هذا الأسلوب يهز قارورة مطيافية "الرنين المغناطيسي النووي و" 19. يستخدم مركب مرجع لتجربة القسم. أخذت مختبرين n-تفريق الأوكتانول والماء مرحلة التجربة الرنين المغناطيسي النووي. يتم الحصول على نسب التكامل بين مرجع مجمع والمجمع قياس لتحديد سجل قيمةP . وترد أيضا خصم الرياضية مفصلة من المعادلات، الأمر الذي يؤدي إلى معادلة القياس النهائي،. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 2
رقم 2: أمثلة على التحقق من صحة الملفات الداخلية 21-أجريت مجموعتان من تجارب التحكم، استخدام المركبين مرجعية مختلفة لقياس قيمة سجلف مركب واحد،. سجلف الفرق بين تلك التجارب لا يكاد يذكر. الانحراف المعياري (< 0.01) من تجارب التشغيل في ثلاث نسخ يبين إمكانية تكرار نتائج جيدة للأسلوب. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 3
الشكل 3: زيادة أمثلة مختارة من سجل القياسف استخدام أسلوب لدينا. تطبيق هذا الأسلوب، وتم الحصول على قيم سجلف 8 المركبات المفلورة (مثل الكربوهيدرات المفلورة ومحاليل الكانولس فلوروهيدرينس كونفورماتيونالي المقيدة). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

الجدول 1: مقارنة بين بيانات الأدب وقيم السجل التجريبيف استخدام لدينا أسلوب21. وقيست قيمف سجل للمركبات المفلورة 14 (مع سجل البياناتP ) المعروفة استخدام هذا الأسلوب الجديد. كما كانت جداول مرجع المركبات المستخدمة لكل قياس. أظهرت مقارنة (logP) بين قيم الأدب ونتائج سجلف من أسلوبنا دقة جيدة لهذا الأسلوب. 2,2,2-تريفلوروثانول (TFE)، 2-فلوروثانول (الحديد)؛ ب سجل متوسط قيمةP من تجارب ثلاثة على الأقل؛ ج سجل تجريبيا قياس قيمةP باسلوبنا (-0.75) استخدمت كمرجع. اضغط هنا لتحميل هذا الملف.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

البروتوكول، المذكورة في هذه الورقة أسلوب مباشر لسجل القياسف المركبات المفلورة. هذا الأسلوب المنطبق على المركبات المفلورة بسجل قيمةP من-3 إلى 3. لمزيد من ماء (تسجيلف <-3) أو مركبات محبتين (سجلP > 3)، هذا الأسلوب لا يزال يمكن استخدامها ولكن سيتطلب وقتاً أطول بكثير من الوقت التجربة الرنين المغناطيسي النووي الموسعة عدد العابرين اللازمة للحصول على نسبة الإشارة إلى الضوضاء جيدة. ومن ثم فهذا حد من الأسلوب. هناك أي شرط لتواتر مطياف الرنين المغناطيسي النووي، طالما استوفيت الشروط (إعدادات المعلمة الرنين المغناطيسي النووي ويكفي دائرة الاستخبارات الوطنية) للتكامل الكمي. أما بالنسبة لأي أسلوب الهز قارورة، أنها حاسمة لتجنب أوفيرساتوريشن والتلوث أثناء أخذ العينات طبقة.

بالمقارنة مع الأسلوب يهز قارورة السابقة والاختلافات، هناك العديد من المزايا في أسلوبنا فيما يتعلق بالأساليب القائمة. 1) قياسات كتلة ذائبة، حجم القسم المذيبات ومختبرين للعينة الرنين المغناطيسي النووي ليست ضرورية. 2) يمكن أن يكون المجمع لقياس النجسة شريطة يختلف عن المجمع قياس التحولات الكيميائية الفلور من الشوائب. 3) نظراً لتأثير التعويض الجوهرية عند العمل مع نسبة نسبة، هي القضاء على أخطاء منهجية. 4) هذا الأسلوب يطبق على المركبات المفلورة غير نشط الأشعة فوق البنفسجية. 5) هذا الأسلوب سهل الاستخدام مع مرافق الرنين المغناطيسي الوصول المفتوح كما أن هناك حاجة إلى لا إعدادات الرنين الخاصة (مثل المذيبات قمع، تطبق زاوية صغيرة الإثارة، إلخ).

حاليا، نقوم باستخدام هذا الأسلوب لقياس ليبوفيليسيتيس الكربوهيدرات المفلورة، أميدات فلوروهيدرينس والفلور، بغية التحقيق في تأثير الفلورة على الانجذاب وتحديد مويتيس المفلورة مع تأثير خفض الانجذاب. تطوير أسلوب لسجل القياسف أكثر مركبات محبتين (تسجيلف > 3) وبالنسبة المفلورة الأمينات الجارية في مجموعتنا.

يمكن الإشارة إلى أن الرنين المغناطيسي النووي 19و يمكن استخدامها أيضا مذيل الحرجة تركيز (CMC) تحديد30.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

Acknowledgments

ويمول هذا البحث كجزء من EPSRC منح الجيش الشعبي/K016938/1 والجيش الشعبي/P019943/1 (ZW، طالبات) وتحكيم تحويل "القضية" EPSRC/استرا زينيكا (بفج). جامعة ساوثهامبتون هو عن شكره لدعم إضافية. EPSRC كذلك شكر منحة قدرة أساسية الجيش الشعبي/K039466/1.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. 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).
  2. Lipinski, C. A., Lombardo, F., Dominy, B. W., Feeney, P. J. Experimental and computational approaches to estimate solubility and permeability in drug discovery and development settings. Advanced Drug Delivery Reviews. 23 (1), 3-25 (1997).
  3. Leeson, P. D., Springthorpe, B. The influence of drug-like concepts on decision-making in medicinal chemistry. Nature Reviews Drug Discovery. 6, 881 (2007).
  4. Perola, E. An Analysis of the Binding Efficiencies of Drugs and Their Leads in Successful Drug Discovery Programs. Journal of Medicinal Chemistry. 53 (7), 2986-2997 (2010).
  5. Tarcsay, A., Nyiri, K., Keseru, G. M. Impact of Lipophilic Efficiency on Compound Quality. Journal of Medicinal Chemistry. 55 (3), 1252-1260 (2012).
  6. Tarcsay, Á, Keserű, G. M. Contributions of Molecular Properties to Drug Promiscuity. Journal of Medicinal Chemistry. 56 (5), 1789-1795 (2013).
  7. OECD Guidelines for Testing of Chemicals. , Paris. (1992).
  8. Tsang, S. C., Yu, C. H., Gao, X., Tam, K. Y. Preparation of nanomagnetic absorbent for partition coefficient measurement. International Journal of Pharmaceutics. 327 (1), 139-144 (2006).
  9. Andersson, J. T., Schräder, W. A Method for Measuring 1-Octanol−Water Partition Coefficients. Analytical Chemistry. 71 (16), 3610-3614 (1999).
  10. Danielsson, L. -G., Yu-Hui, Z. Mechanized determination of n-octanol/water partition constants using liquid-liquid segmented flow extraction. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 12 (12), 1475-1481 (1994).
  11. Scherrer, R. A., Donovan, S. F. Automated Potentiometric Titrations in KCl/Water-Saturated Octanol: Method for Quantifying Factors Influencing Ion-Pair Partitioning. Analytical Chemistry. 81 (7), 2768-2778 (2009).
  12. Poole, S. K., Poole, C. F. Separation methods for estimating octanol-water partition coefficients. Journal of Chromatography B. 797 (1), 3-19 (2003).
  13. Ishihama, Y., Oda, Y., Uchikawa, K., Asakawa, N. Evaluation of Solute Hydrophobicity by Microemulsion Electrokinetic Chromatography. Analytical Chemistry. 67 (9), 1588-1595 (1995).
  14. Jorabchi, K., Smith, L. M. Single Droplet Separations and Surface Partition Coefficient Measurements Using Laser Ablation Mass Spectrometry. Analytical Chemistry. 81 (23), 9682-9688 (2009).
  15. Kaliszan, R. Quantitative structure-retention relationships. Analytical Chemistry. 64 (11), 619A-631A (1992).
  16. Mo, H., Balko, K. M., Colby, D. A. A practical deuterium-free NMR method for the rapid determination of 1-octanol/water partition coefficients of pharmaceutical agents. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 20 (22), 6712-6715 (2010).
  17. Stéen, E. J. L., et al. Development of a simple proton nuclear magnetic resonance-based procedure to estimate the approximate distribution coefficient at physiological pH (logD7.4): Evaluation and comparison to existing practices. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 27 (2), 319-322 (2017).
  18. Soulsby, D., Chica, J. A. M. Determination of partition coefficients using 1H NMR spectroscopy and time domain complete reduction to amplitude-frequency table (CRAFT) analysis. Magnetic Resonance in Chemistry. 55 (8), 724-729 (2017).
  19. Tetko, I. V., Poda, G. I., Ostermann, C., Mannhold, R. Accurate In Silico log Predictions: One Can't Embrace the Unembraceable. QSAR & Combinatorial Science. 28 (8), 845-849 (2009).
  20. Waring, M. J. Lipophilicity in drug discovery. Expert Opinion on Drug Discovery. 5 (3), 235-248 (2010).
  21. Linclau, B., et al. Investigating the Influence of (Deoxy)fluorination on the Lipophilicity of Non-UV-Active Fluorinated Alkanols and Carbohydrates by a New log P Determination Method. Angewandte Chemie International Edition. 55 (2), 674-678 (2016).
  22. Derome, A. E. Modern NMR Techniques for Chemistry Research. , 6th ed, Pergamon: Oxford. (1997).
  23. Claridge, T. High-Resolution NMR Techniques in Organic Chemistry. , Pergamon. (1999).
  24. Zhang, F. -F., et al. Quantitative analysis of sitagliptin using the 19F-NMR method: a universal technique for fluorinated compound detection. Analyst. 140 (1), 280-286 (2015).
  25. Muller, N. When is a trifluoromethyl group more lipophilic than a methyl group? partition coefficients and selected chemical shifts of aliphatic alcohols and trifluoroalcohols. Journal of Pharmaceutical Sciences. 75 (10), 987-991 (1986).
  26. Hansch, C., Leo, A. Substituent constants for correlation analysis in chemistry and biology. , Wiley. (1979).
  27. Dillingham, E. O., Mast, R. W., Bass, G. E., Autian, J. Toxicity of Methyl- and Halogen-Substituted Alcohols in Tissue Culture Relative to Structure-Activity Models and Acute Toxicity in Mice. Journal of Pharmaceutical Sciences. 62 (1), 22-30 (1973).
  28. Leo, A., Hansch, C., Elkins, D. Partition coefficients and their uses. Chemical Reviews. 71 (6), 525-616 (1971).
  29. Fujita, T., Iwasa, J., Hansch, C. A New Substituent Constant, π, Derived from Partition Coefficients. Journal of the American Chemical Society. 86 (23), 5175-5180 (1964).
  30. Zhong-Xing, J., Xin, L., Eun-Kee, J., Bruce, Y. Y. Symmetry-Guided Design and Fluorous Synthesis of a Stable and Rapidly Excreted Imaging Tracer for 19F MRI. Angewandte Chemie International Edition. 48 (26), 4755-4758 (2009).

Tags

الكيمياء، العدد 143، الانجذاب، أورجانوفلوريني، 19"و الرنين المغناطيسي النووي"، الفلورة، الكانولس المفلورة، والكربوهيدرات
أسلوب مباشر جديد لقياس أجسام (log<em>P</em>) باستخدام <sup>19</sup>"و مطيافية الرنين المغناطيسي النووي"
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Wang, Z., Jeffries, B. F., Felstead, … More

Wang, Z., Jeffries, B. F., Felstead, H. R., Wells, N. J., Chiarparin, E., Linclau, B. A New Straightforward Method for Lipophilicity (logP) Measurement using 19F NMR Spectroscopy. J. Vis. Exp. (143), e58567, doi:10.3791/58567 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter