Name: a new straightforward method for lipophilicity (logp) measurement using 19f nmr spectroscopy
Uploaded: 2019-01-30T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A New Straightforward Method for Lipophilicity logP Measurement using 19F NMR Spectroscopy at JoVE.com

מחקר זה ממומן חלק EPSRC מעניק EP/K016938/1 ו- EP/P019943/1 (ZW, HRF), פרס המרה EPSRC/חברת AstraZeneca התיק (BFJ). באוניברסיטת סאות'המפטון הוא הודה על תמיכה נוספת. EPSRC הוא הודה נוסף על מענק יכולת ליבה EP/K039466/1.

1. חלוקה למחיצות
<ol><li>להוסיף 4,4,4-trifluorobutan-1-ol (מתחם X, ca. 6.0 מ ג) ו- 2,2,2-trifluoroethanol (הפניה במתחם, ca. 3.0 מ"ג) אל בקבוק 10 מ"ל בצורת אגס, להמיס n- octanol (HPLC כיתה, ca. 2 מ"ל), ומוסיפים מים (HPLC כיתה, ca. 2 מ"ל). הערה: הניסוי הזה מנוהל דולר. מסיסות תרכובת של מים ו- n- octanol חייב להיבדק. הכמות של המתחם נעשה שימוש עבור ...

<ol>
	<li>Arnott, J. A., Planey, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+influence+of+lipophilicity+in+drug+discovery+and+design.">The influence of lipophilicity in drug discovery and design.</a> Expert Opinion on Drug Discovery. 7 (10), 863-875 (2012).</li><li>Lipinski, C. A., Lombardo, F., Dominy, B. W., Feeney, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+and+computational+approaches+to+estimate+solubility+and+permeability+in+drug+discovery+and+development+settings.">Experimental and computational approaches to estimate solubility and permeability in drug discovery and development settings.</a> Advanced Drug Delivery Reviews. 23 (1), 3-25 (1997).</li><li>Leeson, P. D., Springthorpe, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+influence+of+drug-like+concepts+on+decision-making+in+medicinal+chemistry.">The influence of drug-like concepts on decision-making in medicinal chemistry.</a> Nature Reviews Drug Discovery. 6, 881 (2007).</li><li>Perola, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Analysis+of+the+Binding+Efficiencies+of+Drugs+and+Their+Leads+in+Successful+Drug+Discovery+Programs.">An Analysis of the Binding Efficiencies of Drugs and Their Leads in Successful Drug Discovery Programs.</a> Journal of Medicinal Chemistry. 53 (7), 2986-2997 (2010).</li><li>Tarcsay, A., Nyiri, K., Keseru, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+Lipophilic+Efficiency+on+Compound+Quality.">Impact of Lipophilic Efficiency on Compound Quality.</a> Journal of Medicinal Chemistry. 55 (3), 1252-1260 (2012).</li><li>Tarcsay, &. #. 1. 9. 3. ;., Keser&#369;, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contributions+of+Molecular+Properties+to+Drug+Promiscuity.">Contributions of Molecular Properties to Drug Promiscuity.</a> Journal of Medicinal Chemistry. 56 (5), 1789-1795 (2013).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> OECD Guidelines for Testing of Chemicals. , (1992).</li><li>Tsang, S. C., Yu, C. H., Gao, X., Tam, K. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+of+nanomagnetic+absorbent+for+partition+coefficient+measurement.">Preparation of nanomagnetic absorbent for partition coefficient measurement.</a> International Journal of Pharmaceutics. 327 (1), 139-144 (2006).</li><li>Andersson, J. T., Schr&#228;der, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Method+for+Measuring+1-Octanol&#8722;Water+Partition+Coefficients.">A Method for Measuring 1-Octanol&#8722;Water Partition Coefficients.</a> Analytical Chemistry. 71 (16), 3610-3614 (1999).</li><li>Danielsson, L. -. G., Yu-Hui, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanized+determination+of+n-octanol/water+partition+constants+using+liquid-liquid+segmented+flow+extraction.">Mechanized determination of n-octanol/water partition constants using liquid-liquid segmented flow extraction.</a> Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 12 (12), 1475-1481 (1994).</li><li>Scherrer, R. A., Donovan, S. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+Potentiometric+Titrations+in+KCl/Water-Saturated+Octanol:+Method+for+Quantifying+Factors+Influencing+Ion-Pair+Partitioning.">Automated Potentiometric Titrations in KCl/Water-Saturated Octanol: Method for Quantifying Factors Influencing Ion-Pair Partitioning.</a> Analytical Chemistry. 81 (7), 2768-2778 (2009).</li><li>Poole, S. K., Poole, C. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Separation+methods+for+estimating+octanol-water+partition+coefficients.">Separation methods for estimating octanol-water partition coefficients.</a> Journal of Chromatography B. 797 (1), 3-19 (2003).</li><li>Ishihama, Y., Oda, Y., Uchikawa, K., Asakawa, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+Solute+Hydrophobicity+by+Microemulsion+Electrokinetic+Chromatography.">Evaluation of Solute Hydrophobicity by Microemulsion Electrokinetic Chromatography.</a> Analytical Chemistry. 67 (9), 1588-1595 (1995).</li><li>Jorabchi, K., Smith, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single+Droplet+Separations+and+Surface+Partition+Coefficient+Measurements+Using+Laser+Ablation+Mass+Spectrometry.">Single Droplet Separations and Surface Partition Coefficient Measurements Using Laser Ablation Mass Spectrometry.</a> Analytical Chemistry. 81 (23), 9682-9688 (2009).</li><li>Kaliszan, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+structure-retention+relationships.">Quantitative structure-retention relationships.</a> Analytical Chemistry. 64 (11), 619A-631A (1992).</li><li>Mo, H., Balko, K. M., Colby, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+practical+deuterium-free+NMR+method+for+the+rapid+determination+of+1-octanol/water+partition+coefficients+of+pharmaceutical+agents.">A practical deuterium-free NMR method for the rapid determination of 1-octanol/water partition coefficients of pharmaceutical agents.</a> Bioorganic &amp; Medicinal Chemistry Letters. 20 (22), 6712-6715 (2010).</li><li>St&#233;en, E. J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=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.">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.</a> Bioorganic &amp; Medicinal Chemistry Letters. 27 (2), 319-322 (2017).</li><li>Soulsby, D., Chica, J. A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determination+of+partition+coefficients+using+1H+NMR+spectroscopy+and+time+domain+complete+reduction+to+amplitude-frequency+table+(CRAFT)+analysis.">Determination of partition coefficients using 1H NMR spectroscopy and time domain complete reduction to amplitude-frequency table (CRAFT) analysis.</a> Magnetic Resonance in Chemistry. 55 (8), 724-729 (2017).</li><li>Tetko, I. V., Poda, G. I., Ostermann, C., Mannhold, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accurate+In+Silico+log+Predictions:+One+Can't+Embrace+the+Unembraceable.">Accurate In Silico log Predictions: One Can't Embrace the Unembraceable.</a> QSAR &amp; Combinatorial Science. 28 (8), 845-849 (2009).</li><li>Waring, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lipophilicity+in+drug+discovery.">Lipophilicity in drug discovery.</a> Expert Opinion on Drug Discovery. 5 (3), 235-248 (2010).</li><li>Linclau, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigating+the+Influence+of+(Deoxy)fluorination+on+the+Lipophilicity+of+Non-UV-Active+Fluorinated+Alkanols+and+Carbohydrates+by+a+New+log+P+Determination+Method.">Investigating the Influence of (Deoxy)fluorination on the Lipophilicity of Non-UV-Active Fluorinated Alkanols and Carbohydrates by a New log P Determination Method.</a> Angewandte Chemie International Edition. 55 (2), 674-678 (2016).</li><li>Derome, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Modern NMR Techniques for Chemistry Research. , (1997).</li><li>Claridge, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> High-Resolution NMR Techniques in Organic Chemistry. , (1999).</li><li>Zhang, F. -. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+analysis+of+sitagliptin+using+the+19F-NMR+method:+a+universal+technique+for+fluorinated+compound+detection.">Quantitative analysis of sitagliptin using the 19F-NMR method: a universal technique for fluorinated compound detection.</a> Analyst. 140 (1), 280-286 (2015).</li><li>Muller, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=When+is+a+trifluoromethyl+group+more+lipophilic+than+a+methyl+group?+partition+coefficients+and+selected+chemical+shifts+of+aliphatic+alcohols+and+trifluoroalcohols.">When is a trifluoromethyl group more lipophilic than a methyl group? partition coefficients and selected chemical shifts of aliphatic alcohols and trifluoroalcohols.</a> Journal of Pharmaceutical Sciences. 75 (10), 987-991 (1986).</li><li>Hansch, C., Leo, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Substituent constants for correlation analysis in chemistry and biology. , (1979).</li><li>Dillingham, E. O., Mast, R. W., Bass, G. E., Autian, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toxicity+of+Methyl-+and+Halogen-Substituted+Alcohols+in+Tissue+Culture+Relative+to+Structure-Activity+Models+and+Acute+Toxicity+in+Mice.">Toxicity of Methyl- and Halogen-Substituted Alcohols in Tissue Culture Relative to Structure-Activity Models and Acute Toxicity in Mice.</a> Journal of Pharmaceutical Sciences. 62 (1), 22-30 (1973).</li><li>Leo, A., Hansch, C., Elkins, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Partition+coefficients+and+their+uses.">Partition coefficients and their uses.</a> Chemical Reviews. 71 (6), 525-616 (1971).</li><li>Fujita, T., Iwasa, J., Hansch, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+New+Substituent+Constant,+&#960;,+Derived+from+Partition+Coefficients.">A New Substituent Constant, &#960;, Derived from Partition Coefficients.</a> Journal of the American Chemical Society. 86 (23), 5175-5180 (1964).</li><li>Zhong-Xing, J., Xin, L., Eun-Kee, J., Bruce, Y. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Symmetry-Guided+Design+and+Fluorous+Synthesis+of+a+Stable+and+Rapidly+Excreted+Imaging+Tracer+for+19F+MRI.">Symmetry-Guided Design and Fluorous Synthesis of a Stable and Rapidly Excreted Imaging Tracer for 19F MRI.</a> Angewandte Chemie International Edition. 48 (26), 4755-4758 (2009).</li></ol>

הפרוטוקול המתואר בעיתון היא שיטה פשוטה עבור יומןP מדידה של תרכובות fluorinated. שיטה זו ישימה על תרכובות fluorinated עם יומן רישום ערךP מ-3 ל- 3. לעוד הידרופיליות (כניסהP <-3) או תרכובות lipophilic (logP > 3), שיטה זו ניתן עדיין להשתמש אבל ידרוש יותר זמן הניסוי NMR כפי המורחבת מספר תופעות מעבר הדרו?...

Lipophilicity הוא מפתח physicochemical פרמטר של מולקולות הסם מה שמשפיע את המאפיינים של סמים מועמדים במובנים רבים, כולל תרופות המסיסות, הזמינות הביולוגית של רעילות1. Lipophilicity נמדד כמו הלוגריתם (יומןP) של היחס בין ריכוזי מתחם לאחר חלוקת בין n-octanol מים. Lipophilicity אופטימלית טווחים הוצעו בהתבסס על נתונים סטטיסטיים של תרופות אוראלית, אשר חוק של ליפינסקי 5 ' הוא המפורסם ביותר בדוגמה2,3. אכן, שליטה lipophilicity הראו חיונית לשיפור הסיכוי סמים מועמדים. והגדילו זיקה מחייבת סמים lipophilicity גבוהות זוהתה כאחת הבעיות העיקריות בפרוייקטים גילוי סמים במהלך העשורים האחרונים, שמוביל התשה מוגברת המחירים3. לפיכך, הוצע כי פיתוח תרופות מוצלחת קשורה לשמור את lipophilicity מולקולרית של המועמדים סמים בתוך גבולות אופטימלית במהלך3,4תהליך אופטימיזציה זיקה. בהקשר הזה, מושגים חדשים (כגון מדדי יעילות lipophilic) כבר הציג5,6.
ולכן חשיבות רבה כדי למדוד במדויק lipophilicity בתהליך הפיתוח סמים. חוץ מזה, הזמינות של שיטות פעולה פשוטה למדידה lipophilicity הוא ביקוש כמו מחקר בסיסי שמטרתה לזהות פתרונות עבור כניסהP אפנון. כיום, שיטות הוקמה רבים נגישים עבור קביעת lipophilicity1. את שיטת סטנדרטי 'לנער-הבקבוק (SF)'7ווריאציות שלה מועסקים בדרך כלל למדידת ערכי יומןP ישירות, אשר ברוב המקרים תלויים UV-Vis ספקטרוסקופיה על כימות. החיסרון העיקרי של שיטה זו-SF קלאסי הוא טבעה מהגידולים. בנוסף, היווצרות של אמולסיות עלולה להתרחש, במיוחד עבור תרכובות מאוד lipophilic8,9. מספר שיטות פותחו כדי לעקוף בעיות כאלה, כמו למשל באמצעות ניתוח הזרקת תזרים, אבובים דיאליזה, וכו '. 9,10. עם זאת, אף אחת משיטות אלה הם פשוטה או בקלות החלים במעבדות שאינם מיוחדים.
ישנן גם שיטות עקיפות רבות הזמינות לשימוש, כגון טיטור potentiometric11, שיטות electrophoretic12,13, RP HPLC-המבוסס על שיטות כרומטוגרפיות, שיטות המבוססות על מסה-ספקטרומטר14, ועוד. אלה הן שיטות עקיפות, ערכי יומןP מתקבלים על ידי עקומות כיול. בין השיטות, השיטה RP-HPLC כבר בשימוש נרחב כי הוא ידידותי, לחיסכון בזמן. ובכל זאת, רמת הדיוק שלה תלוי ערכת הדרכה להשתמש בה כדי לקבוע את עקומת כיול, lipophilicity המשוער תלוי מחיצת מערכת המשמשת13,15.
ישנן מספר שיטות מבוססות-H NMR 1דיווחו בספרות לקביעת lipophilicity. מו. ואח פיתח שיטה למדידה logP באמצעות 1H NMR ללא ממיסים deuterated. מים, octanol, כמו מחיצה ממיסים, שימשו הפניות עבור כימות של ריכוז ממס בכל שלב16. Herth ועמיתים דיווחו גם גישה, שבו הניסוי מחיצה אירעה ישירות בצינור NMR, שבו נאספו הנתונים NMR של השכבה המימית של2O התחתונה D לפני ואחרי החילוץ עם 1-octanol, כדי לקבל את ההתפלגות מקדם17. בנוסף, Soulsby. ואח לנצל 1H NMR ככלי ניתוח, הקובע את משרעת של אותות באמצעות הפחתה מלאה תוכנת בטבלה משרעת בתדר. היחס בין amplitudes שתי שכבות הובילו המחיצה נמדד מקדם18. שיטות אלה פשוטים יחסית להשתמש, אך לעיתים קרובות דורשים הכיול של פולסים סלקטיבי של רמות צריכת חשמל או השימוש בצורת פולסים מעבר צבע כדי להבטיח דיכוי המתאים הממס אות סלקטיביות.
ניתן גם להשיג יומן מחושבים ערכיP (להדביקP) עבור תרכובות. מספר שיטות חישוב תוכנה זמינים מסחרית זמינים. ערכים כאלה להדביקP משמשים בתעשייה הפרמצבטית בעת הערכת מספר רב של מולקולות הסם. עם זאת, שגיאות גדול מהערכים להדביקP אינם נדיר19,20.
הדרישות של UV-פעילות לניתוח ריכוז והקמת עקומות כיול לחישוב logP לעכב התקדמות המחקר בתחום זה. בפרט, זהו המקרה עבור תרכובות אליפטיות-UV-פעיל. Moieties אליפטיות Fluorinated הפכו יותר ויותר אטרקטיבי עבור תכנון תרופות בשנים האחרונות, והשפעתם על lipophilicity הכולל של המתחם הינו נושא המחקר שלנו קבוצה21. בנוסף, 19F הוא גרעין NMR-פעיל מאוד רגיש, ביצוע 19F NMR כלי שימושי עבור ניתוח fluorinated תרכובות. יש גם מגוון shift כימיים גדולים יותר בהשוואה לזו של 1ח' לכן כדאי לפתח שיטה פשוטה עבור יומןP נחישות של תרכובות fluorinated-UV-פעיל על-ידי 19F NMR ספקטרוסקופיה. לכן, המטרה הכוללת של שיטה זו היא להשיג lipophilicity נוח נחישות של תרכובות fluorinated.
עקרון המפתח שלנו 19בשיטה מבוססת-F NMR היא להוסיף הפניה fluorinated במתחם מחיצה הניסוי (איור 1)21. תרכובת X מתחם ועיון (שופט) הם למחיצות בין מים ו- n- octanol. לאחר equilibrating, aliquot של כל שלב נלקחת לתוך שפופרת NMR, 19F NMR ניסויים הן פועלות שתי דגימות NMR. האינטנסיביות של הפסגות פלואור הוא יחסי במתחם ריכוז (ג) ואת מספר אטומי פלואור (n) של תרכובות. בין תרכובת X ו- ref, ניתן להשיג יחס נפרד עבור שני שלבים. היחס בשכבה - octanol nמוגדר ρoctו ρaq לשכבת המים (הציוד 1). היחס בין ערכי ρ שווה את היחס של המחיצה המקדמים (P) של תרכובת X ו- ref (הציוד 2). זה מוביל המשוואה האחרונה (הציוד 4) עבור יומןP מדידה של תרכובת X. לכן, על מנת לקבוע את יומןP הערך של X תרכובת לא ידוע, רק שילוב יחסי (ρoct ו ρaq) בשתי שכבות נדרשים נמדד על פי 19F NMR.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>NMR (400 MHz) with Bruker 5 mm SEF probe</td>
			<td>Bruker</td>
			<td>n/a</td>
			<td>AVIIIHD400</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NMR (400 MHz) with Bruker 5 mm SMART probe</td>
			<td>Bruker</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DrySyn Snowstorm reactor</td>
			<td>Asynt</td>
			<td>ADS13-S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>recirculating chiller</td>
			<td>Asynt</td>
			<td>n/a</td>
			<td>model:Grant-LTC2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>magnetic stirplate</td>
			<td>Asynt</td>
			<td>ADS-HP-NT</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ACD/NMR processor software</td>
			<td>ACD/Labs</td>
			<td>n/a</td>
			<td>ACD/NMR processor academic edition or ACD/Spectrus processor 2015</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a new straightforward method for lipophilicity (logp) measurement using 19f nmr spectroscopy

Fluorination הפך להיות כלי יעיל כדי למטב את המאפיינים physicochemical של תרכובות ביו. אחד היישומים של פלואור מבוא הוא לווסת את lipophilicity של המתחם. בקבוצה שלנו, אנו מעוניינים בחקר השפעת fluorination על lipophilicity של fluorohydrins אליפטיות ופחמימות fluorinated. . אלה לא UV-פעיל, והתוצאה היא החלטה lipophilicity מאתגר... כאן, אנו מציגים שיטה פשוטה לשקילת lipophilicity של תרכובות fluorinated על ידי 19F NMR ספקטרוסקופיה. שיטה זו דורשת אין UV-פעילות. מסה ממס מדויק, solvent וכרך aliquot נדרשים גם לא ניתן למדידה. באמצעות שיטה זו, מדדנו את lipophilicities של מספר רב של fluorinated alkanols ופחמימות.

שני סטים של נתונים בקרת ניסויים מוצגים באיור 221 באמצעות 2,2,2-trifluoroethanol כמו תרכובת ייחוס, ערכי יומןP התקבלו עבור 2-fluoroethanol ו- 3,3,3,2,2-pentafluoropropanol-0.75, +1.20, בהתאמה (איור 2 א). לאחר מכן, lipophilicity של 2-fluoroethanol היה נחוש שוב אבל עם 3,3,3,2,2-pentafluoropr...

Watch this Scientific Journal Video about A New Straightforward Method for Lipophilicity logP Measurement using 19F NMR Spectroscopy at JoVE.com

A New Straightforward Method for Lipophilicity logP Measurement using 19F NMR Spectroscopy

הרומן עם וריאציה פשוטה של השיטה לנער את הבקבוק פותחה על ידי 19F NMR ספקטרוסקופיה למדידה מדויקת lipophilicity של תרכובות fluorinated.

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

Fluorination has become an effective tool to optimize physicochemical properties of bioactive compounds. One of the applications of fluorine introduction ...

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.

Research

JoVE Journal

Chemistry

A New Straightforward Method for Lipophilicity (logP) Measurement using 19F NMR Spectroscopy

Structure and Coordination Determination of Peptide-metal Complexes Using 1D and 2D 1H NMR

Structure and Coordination Determination of Peptide-metal Complexes Using 1D and 2D 1H NMR

Copper (I) binding by metallochaperone transport proteins prevents copper oxidation and release of the toxic ions that may participate in harmful redox ...

Dependence of Laser-induced Breakdown Spectroscopy Results on Pulse Energies and Timing Parameters Using Soil Simulants

תלות של תוצאות ספקטרוסקופיה ההתפלגות מושרה לייזר על אנרגיות דופק ופרמטרים תזמון שימוש Simulants קרקע

The  dependence of some LIBS detection capabilities on lower pulse energies (&lt;100  mJ) and timing parameters were examined using synthetic silicate ...

Facile Synthesis of Worm-like Micelles by Visible Light Mediated Dispersion Polymerization Using Photoredox Catalyst

סינתזה קלילה של Micelles תולעת דמוית ידי גלוי אור מתווכת פילמור נפיצה שימוש Photoredox Catalyst

Presented herein is a protocol for the facile synthesis of worm-like micelles by visible light mediated dispersion polymerization. This approach begins ...

Spin Saturation Transfer Difference NMR (SSTD NMR): A New Tool to Obtain Kinetic Parameters of Chemical Exchange Processes

Spin Saturation Transfer Difference NMR SSTD NMR: A New Tool to Obtain Kinetic Parameters of Chemical Exchange Processes

ספין העברת רוויה ההבדל NMR (SSTD NMR): כלי חדש כדי לקבל פרמטרים קינטי של תהליכים כימיים Exchange

This detailed protocol describes the new Spin Saturation Transfer Difference Nuclear Magnetic Resonance protocol (SSTD NMR), recently developed in our ...

A Straightforward Method for Glucosinolate Extraction and Analysis with High-pressure Liquid Chromatography (HPLC)

A Straightforward Method for Glucosinolate Extraction and Analysis with High-pressure Liquid Chromatography HPLC

שיטה פשוטה עבור Glucosinolate הפקה וניתוח עם כרומטוגרפיה נוזלית בלחץ גבוה (HPLC)

Glucosinolates are a well-studied and highly diverse class of natural plant compounds. They play important roles in plant resistance, rapeseed oil ...

NMR Spectroscopy as a Robust Tool for the Rapid Evaluation of the Lipid Profile of Fish Oil Supplements

NMR ספקטרוסקופיה כמו כלי חזק עבור ההערכה המהירה של פרופיל השומנים של תוספי שמן דגים

The western diet is poor in n-3 fatty acids, therefore the consumption of fish oil supplements is recommended to increase the intake of these essential ...

Fabrication and Testing of Photonic Thermometers

ייצור ובדיקה של מדי חום פוטוני

In recent years, a push for developing novel silicon photonic devices for telecommunications has generated a vast knowledge base that is now being ...

Application and Methodology of the Non-destructive 19F Time-domain NMR Technique to Measure the Content in Fluorine-containing Drug Products

Application and Methodology of the Non-destructive 19F Time-domain NMR Technique to Measure the Content in Fluorine-containing Drug Products

יישום, מתודולוגיה של הטכניקה NMR בתחום הזמן הרסניות 19F כדי למדוד את התוכן במוצרי תרופות המכילות פלואור

Here, we describe a protocol developed by our group that uses low-field fluorine-19 (19F) time-domain (TD) nuclear magnetic resonance (NMR) to measure the ...

Simultaneous Measurement of HDAC1 and HDAC6 Activity in HeLa Cells Using UHPLC-MS

המדידה בו זמנית HDAC1 ופעילות HDAC6 הלה תאים באמצעות UHPLC-MS

The search for new histone deacetylase (HDAC) inhibitors is of increasing interest in drug discovery. Isoform selectivity has been in the spotlight since ...

Electrochemical Impedance Spectroscopy as a Tool for Electrochemical Rate Constant Estimation

עכבה אלקטרוכימי ספקטרוסקופיה ככלי הערכה מתמדת קצב אלקטרוכימי

Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was used for advanced characterization of organic electroactive compounds along with cyclic voltammetry (CV). ...