一种利用¹⁹F NMR波谱法测定脂溶性（log<em>P</em>）的全新简便方法

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标准“摇瓶（SF）”方法⁷及其变体常用于测量对数P 直接测定数值，大多数情况下依赖紫外-可见光谱法进行定量。这种经典液-液萃取方法的主要缺点是操作繁琐、劳动强度大。此外，可能会形成乳化现象，尤其对于高亲脂性化合物更为明显^8,9为解决此类问题，已开发出多种方法，例如采用流动注射分析法、透析管等。 等等.⁹,¹⁰然而，这些方法中没有一种是简单直接或易于在非专业实验室中应用的。

还有许多可采用的间接方法，例如电位滴定法¹¹，电泳方法^12,13基于RP-HPLC的色谱方法、基于质谱的方法¹⁴, 等等。这些是间接方法，因为对数P 通过标准曲线获得数值。在这些方法中，反相高效液相色谱法（RP-HPLC）因操作简便、节省时间而被广泛应用。然而，其准确性取决于建立标准曲线所用的训练集，且所估算的脂溶性依赖于所采用的分配体系。^13,15.

文献中已报道了多种基于¹H NMR的亲脂性测定方法。Mo et al. 开发了一种无需氘代溶剂、利用¹H NMR测定logP的方法。水和辛醇作为分配溶剂，被用作各相中溶质浓度定量的参考标准¹⁶。Herth及其同事也报道了一种方法，该方法在NMR核磁管中直接进行分配实验，通过采集1-辛醇萃取前后底部D₂O水相层的NMR数据，获得分配系数¹⁷。此外，Soulsby et al. 将¹H NMR作为分析工具，利用完全还原至幅频表软件的方法测定信号幅值，两相中信号幅值之比即为测得的分配系数¹⁸。这些方法相对简便，但通常需要校准选择性脉冲和功率水平，或使用成形梯度脉冲，以确保适当的溶剂抑制和信号选择性。

化合物的计算logP（clogP）值也可获得，目前存在多种计算方法和商业软件。此类clogP值在制药行业中常用于评估大量药物分子。然而，clogP值存在较大误差的情况并不少见^19,20。

紫外活性要求对浓度分析以及建立用于logP计算的校准曲线造成了限制，阻碍了该领域的研究进展，尤其对于无紫外活性的脂肪族化合物而言更是如此。近年来，含氟脂肪族结构在药物设计中日益受到关注，其对化合物整体脂溶性的影响也是我们课题组的研究方向之一²¹。此外，¹⁹F是一种高度灵敏的核磁共振活性核，使得¹⁹F NMR成为分析含氟化合物的有力工具，且其化学位移范围较¹H更宽。因此，开发一种通过¹⁹F NMR波谱法直接测定无紫外活性含氟化合物logP值的简便方法具有重要意义。本方法的总体目标是实现对含氟化合物脂溶性的便捷测定。

我们的关键原则 ¹⁹基于氟核磁共振的方法是在分配实验中加入一种含氟的参照化合物（图1)²¹化合物X与参比化合物（ref）在水相与有机相之间的分配 n-辛醇。平衡后，从每一相中取出等分试样置于核磁共振管中， ¹⁹在两个核磁共振样品上均进行氟-19核磁共振（¹⁹F NMR）实验。氟信号峰的强度与化合物的浓度（C）及其所含氟原子数目（n）成正比。在化合物X与内标物ref之间，可获得两相中的积分比值。该比值在 n-octanol 层定义为 ρ_八月，和 ρ_aq 水相层（公式 1). ρ值的比值等于分配系数的比值（P化合物X的量及参考文献（eq. 2）。这导出了最终方程（eq. 4) 用于对数P 化合物X的测定。因此，为了确定logP 未知化合物 X 的值，仅积分比（ρ）_八月 和 ρ_aq）在两层中均需通过测量 ¹⁹F NMR