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

Esta investigación es financiada como parte del EPSRC otorga EP/K016938/1 y EP/P019943/1 (ZW, HRF) y de un premio de conversión de EPSRC/AstraZeneca caso (BFJ). La Universidad de Southampton es agradeció apoyo adicional. El EPSRC más dio las gracias por una subvención de la capacidad de base K039466/EP/1.

1. partición
<ol><li>Añadir 4,4,4-trifluorobutan-1-ol (compuesto X, ca. 6.0 mg) y 2,2,2 trifluoroethanol (referencia compuesto, ca. 3.0 mg) a un matraz de pera de 10 mL, disolver en n- octanol (grado HPLC, aprox. 2 mL) y agregue agua (grado HPLC, aprox. 2 mL). Nota: Este experimento se ejecuta por triplicado. Se comprobará el compuesto solubilidad en agua y n- octanol. La cantidad del compuesto utilizado para la partición debe considerarse cuidadosamente para evitar sobresaturación del compues...

<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>

El protocolo descrito en el libro es un método sencillo para logP medición de compuestos fluorados. Este método es aplicable a compuestos fluorados con un valor deP de log de -3 a 3. Más hidrofílico (RegistroP < -3) o compuestos lipofílicos (logP > 3), este método puede utilizarse pero requerirá mucho más tiempo de experimento NMR como número ampliado de transitorios se necesita para obtener una buena relación señal a ruido. Por lo tanto, ésta es una limitación del métod...

Lipofilia es un parámetro clave fisicoquímico de las moléculas de droga que influye en las propiedades de los fármacos candidatos en muchos aspectos, incluyendo la solubilidad de la droga, biodisponibilidad y toxicidad1. Lipofilia se mide como el logaritmo (logP) del cociente de las concentraciones de compuestos después de la partición entre n-octanol y agua. Rangos óptimos lipofilia se han propuesto en base a datos estadísticos de fármacos administrados por vía oral, de la cual la "regla de Lipinski de 5'' es el más famoso ejemplo2,3. De hecho, controlar lipofilia ha demostrado para ser esencial para la mejora de la perspectiva de los candidatos de la droga. Aumentar la afinidad del fármaco por elevada lipofilia se ha identificado como uno de los principales problemas en los proyectos de descubrimiento de drogas durante las últimas décadas, llevando a mayor desgaste tarifas3. Por lo tanto, se ha sugerido que desarrollo de drogas exitosa está asociada con mantener la lipofilia molecular de los fármacos candidatos dentro de los límites óptimos durante la afinidad optimización proceso3,4. En ese sentido, nuevos conceptos (tales como índices de eficiencia lipofílico) han sido introducidos5,6.
Por lo tanto es de gran importancia para medir con precisión la lipofilia durante el proceso de desarrollo de fármacos. Además, la disponibilidad de métodos sencillos para la medida de la lipofilia es en la demanda como investigación fundamental tiene como objetivo identificar soluciones para logP modulación. En la actualidad, numerosos métodos establecidos son accesibles para lipofilicidad determinación1. El estándar 'frasco de agitación (SF)' método7y sus variantes se emplean comúnmente para medir valores de logP directamente, que en la mayoría de los casos dependen de espectroscopía UV-Vis para la cuantificación. La principal desventaja de este método clásico de SF es su carácter intensivo. Además, puede ocurrir la formación de emulsiones, especialmente para compuestos altamente lipofílicos8,9. Varios métodos fueron desarrollados para evitar tales problemas, como por medio de análisis por inyección en flujo, tubo de diálisis, etcetera. 9,10. Sin embargo, ninguno de estos métodos son directa o fácilmente aplicables en laboratorios no especializados.
Existen también muchos métodos indirectos para el uso, tales como valoración potenciométrica11métodos electroforéticos12,13, RP HPLC-métodos basados en cromatografía, método basado en la espectrometría de masa14, etcetera. Éstos son métodos indirectos, como los valores de logP se obtienen de las curvas de calibración. Entre estos métodos, el método de RP-HPLC ha sido ampliamente utilizado porque es fácil de usar y ahorra tiempo. Sin embargo, su exactitud depende el conjunto de entrenamiento para establecer la curva de calibración, y la lipofilia Estimado depende de la partición sistema13,15.
Hay un número de 1H NMR métodos reportados en la literatura para la determinación de lipofilia. Mo et al desarrolló un método para la medición de logP mediante 1H NMR sin disolventes deuterados. Agua y octanol, como disolventes de la partición, se utilizaron como referencia para la cuantificación de la concentración de soluto en cada fase16. Herth y compañeros de trabajo también informaron de un enfoque, por el que el experimento de partición se produjo directamente en un tubo NMR, donde se recolectaron los datos de NMR de la capa acuosa inferior D2O antes y después de la extracción con 1-octanol, para obtener la distribución coeficiente de17. Además, Soulsby et al. explotados 1H RMN como una herramienta de análisis, determinar la amplitud de las señales mediante el uso de reducción completa a software de tabla de frecuencia de amplitud. La relación de las amplitudes en capas llevados a los coeficiente de partición medido18. Estos métodos son relativamente fáciles de utilizar pero a menudo requieren la calibración de pulsos selectivos y niveles de potencia o el uso de en forma de pulsos de gradiente para asegurar la adecuada supresión solvente y selectividad de la señal.
También pueden obtenerse registro calculadoP (clogP) valores para los compuestos. Hay varios métodos de cálculo y software disponible en el mercado. Estos valores de obstrucciónP se utilizan en la industria farmacéutica al evaluar gran número de moléculas de droga. Sin embargo, grandes errores de estorboP valores no son infrecuente19,20.
Los requisitos de la UV-actividad para el análisis de la concentración y el establecimiento de curvas de calibración para el cálculo de logP impiden el progreso de la investigación en este campo. En particular, éste es el caso de compuestos alifáticos UV-activa. Fracciones alifáticas fluorados se han convertido en cada vez más atractivas para el diseño de fármacos en los últimos años, y su influencia en general lipofilicidad del compuesto es un tema de investigación en nuestro grupo21. Además, 19F es un núcleo de NMR-activos altamente sensible, haciendo 19F RMN una herramienta útil para el análisis de compuestos fluorados. También tiene una gama más grande de la cambio química comparada con la de 1H. Por lo tanto, vale la pena desarrollar un método sencillo para logP determinación de compuestos fluorados de UV-activa por espectroscopia de RMN F 19. Por lo tanto, el objetivo general de este método es lograr determinación conveniente lipofilia de compuestos fluorados.
El principio fundamental de nuestro 19método basado en el F NMR es añadir una referencia fluorados en la partición experimento (figura 1)21. X compuesto y compuesto de referencia (ref) se reparten entre agua y n- octanol. Después de equilibrar, se tomó una alícuota de cada fase en un tubo NMR y 19F RMN experimentos se ejecutan en ambas muestras de NMR. La intensidad de los picos de flúor es proporcional a compuesto concentración (C) y el número de átomos de flúor (n) de los compuestos. Entre compuesto X y ref, pueden obtenerse relaciones integradas para ambas fases. El cociente en n- octanol capa se define como ρocty ρaq para la capa de agua (EQ. 1). La relación de los valores ρ es igual al cociente de los coeficientes de partición (P) del compuesto X y ref (EQ. 2). Esto conduce a la ecuación final (EQ. 4) para registro de medición deP del compuesto X. Por lo tanto, para determinar el valor deP de un compuesto desconocido X, sólo relaciones de integración (oct y ρ de ρaq) de log en ambas capas son necesarias para medirse con 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

Fluoración se ha convertido en una herramienta eficaz para optimizar las propiedades fisicoquímicas de los compuestos bioactivos. Una de las aplicaciones de la introducción del flúor es modular la lipofilicidad del compuesto. En nuestro grupo estamos interesados en el estudio del impacto de la fluoración en la lipofilia de fluorohydrins alifáticos y carbohidratos fluorados. Estos no son UV-activa, dando por resultado una difícil determinación de lipofilia. Aquí, presentamos un método sencillo para la medida de la lipofilia de compuestos fluorados por espectroscopia de RMN F 19. Este método no requiere ninguna actividad UV. Precisa masa soluto, solvente y alícuota de volumen también no están obligados a medirse. Usando este método, mide las lipophilicities de un gran número de alkanols fluorados y carbohidratos.

Dos conjuntos de datos como control de experimentos se muestran en la figura 221. Utilizando 2,2,2 trifluoroethanol como compuesto de referencia, valores de logP se obtuvieron 2-fluoroethanol y 3,3,3,2,2-pentafluoropropanol-0.75 y +1.20, respectivamente (figura 2A). Posteriormente, la lipofilia de fluoroethanol 2 se determinó otra vez pero con 3,3,3,2,2-pentafluoropropanol como referencia (con su...

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

Una novedosa y sencilla variación del método de frasco de agitación se desarrolló para la medida de la lipofilia precisa de compuestos fluorados por espectroscopia de RMN F 19.

Un nuevo método sencillo para la medida de lipofilicidad (logP) 19F NMR espectroscopia

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

Hemos desarrollado un método sencillo para la medición de la lipofilia de compuestos frenéticos utilizando LA RMN de flúor que es lo suficientemente acre lo suficiente como para reproducir medimos pequeñas diferencias en la lipofilia. Este método se puede utilizar para estudiar sistemáticamente el impacto de la formación de compuestos orgánicos en los cambios de lipofilia cambiantes resueltos, que es de interés en la química medicinal general. Las ventajas de este método incluyen que los compuestos no tienen que ser reactivos, y no tienen que ser completamente puros.No hay necesidad de medir la masa o los volúmenes exactos, y no hay necesidad de establecer curvas de calibración. Se debe elegir un compuesto de referencia adecuado y evitar la contaminación cruzada de la alícuota durante la fase de muestreo. En este video demostraremos las habilidades prácticas apropiadas para el muestreo, el sellado de tubos de RMN y el uso correcto del software de RMN para el procesamiento de datos.Añadir 6,0 miligramos de Compuesto X y 3,0 miligramos del Compuesto de Referencia a un matraz en forma de pera de 10 mililitros. Disuelva los compuestos en aproximadamente dos mililitros de n-octanol de grado HPLC y agregue dos mililitros de agua de grado HPLC. Coloque los matraces dentro de un receptáculo de temperatura controlada por encima de una placa de agitación y conéctelos a un enfriador de recirculación.Revuelva la mezcla bifásica a 25 grados Celsius durante dos horas, con la velocidad de agitación establecida a 600 RPM. Equilibrar la mezcla a 25 grados centígrados durante la noche para permitir una separación completa de la fase. Fije el matraz a un soporte de réplica con una abrazadera.Tome una alícuota de aproximadamente 0,70 a 0,85 mililitros de las capas de agua y n-octanol utilizando jeringas de plástico desechables de un mililitro con agujas largas. Para tomar la alícuota de agua, extraiga aproximadamente 0,02 mililitros de aire en la jeringa antes de colocar la aguja en la mezcla. Mientras mueve la aguja a través de la capa superior de n-octanol en la capa de agua, empuje suavemente hacia fuera el aire para evitar que la solución n-octanol entre en la aguja.Retire la aguja larga de la mezcla. Deseche una pequeña cantidad de muestra de agua, dejando aproximadamente 0,6 mililitros de muestra en la jeringa. Limpie cuidadosamente la aguja con tejido seco e inyecte aproximadamente 0,5 mililitros de la muestra de agua en un tubo de RMN limpio.Cierre rápidamente el tubo de RMN con una tapa. Para la muestra de n-octanol, retire la aguja larga de la capa n-octanol. Deseche una pequeña cantidad de muestra de n-octanol, dejando aproximadamente 0,6 mililitros de muestra en la jeringa.Después de limpiar cuidadosamente la aguja con tejido seco, inyecte aproximadamente 0,5 mililitros de la muestra de n-octanol en un tubo de RMN limpio. Cierre rápidamente el tubo de RMN con una tapa. Inspeccione visualmente las muestras de n-octanol y agua en busca de cualquier contaminación de la otra fase.A cada tubo de RMN, agregue 0,1 mililitros de un disolvente de RMN deuterated que sea miscible con n-Octanol y agua, para permitir el bloqueo de señal durante la adquisición de RMN. Para compuestos con puntos de ebullición bajos, selle los tubos de RMN utilizando un soplete, y después de enfriar invierta el tubo para comprobar si hay fugas. Invierta cuidadosamente los tubos de RMN sellados o no sellados 20 veces para obtener una solución homogénea para experimentos con RMN F19.Ejecutar experimentos de RMN de fluorina desacoplados por protones para identificar los cambios químicos del Compuesto X y el Compuesto de Referencia en muestras de n-Octanol y DE RMN de agua. Utilice la configuración estándar de los parámetros de RMN como se indica en el protocolo de texto. Mida el tiempo de relajación de la celosía de espín, o T1, para los núcleos de flúor de diagnóstico mediante una secuencia de recuperación de inversión.Calibre el nivel de tiempo de retardo de pulso adecuado a partir de los valores T1 obtenidos para una integración cuantitativa precisa de rmN. Ejecute un espectro F19 H1 rápido para configurar los parámetros iniciales. Mida el ancho de pulso de 90 grados, luego establezca el parámetro para el experimento de medición T1 y ejecute el experimento de medición T1 utilizando una secuencia de recuperación de inversión.Ejecute los experimentos de RMN de fluorina desacoplados de protones de nuevo con ajustes de parámetros ajustados. Establezca D1 y centre el punto de desplazamiento de frecuencia entre las dos señales de fluorina de diagnóstico para que ambos núcleos puedan excitarse por igual. Además, establezca el ancho espectral como 300 PPM y establezca el número de transitorios en 64.Ajuste estos valores si se requiere una relación señal-ruido más alta. Procesar los datos obtenidos utilizando ACD NMR Processor Academic Edition u otro software de procesamiento de RMN personalizado. Abra el archivo de datos DENM.A continuación, abra la carpeta pdata, seguida de la carpeta 1. Elimine el archivo 1r. Vuelva al archivo de datos DE RMN y arrastre el archivo FID a la ventana Procesador de RMN ACD.Haga clic en el botón de función de ventana, seleccione exponencial, establezca el valor de ampliación de línea como dos y haga clic en el botón Aceptar. Ahora, haga clic en el botón de relleno cero, aumente el número de puntos a cuatro veces su número de puntos original haciendo clic en un pequeño botón junto al número y haga clic en el botón de aceptar. Seleccione el botón de transformación de fourier.A continuación, haga clic en el botón de fase y, a continuación, haga clic en el botón de fase del mouse. Haga clic y mantenga presionado el botón izquierdo del ratón, y proceda a mover el ratón hacia adelante o hacia atrás hasta que el pico principal del espectro se ponga correctamente en fase. Ahora, haga clic y mantenga presionado el botón derecho del ratón y mueva el ratón hacia adelante o hacia atrás hasta que los otros picos del espectro se nivelen correctamente.A continuación, haga clic en el botón de fase del ratón y haga zoom en el área espectral con los picos de flúor. Haga clic en Ajuste fino, realice la corrección de fase si es necesario como se describió anteriormente y, a continuación, haga clic en el botón de marca. Haga clic en el botón de línea base y, a continuación, en el botón de opciones.Seleccione el promedio de espectro para los modelos automáticos, ajuste el número de puntos para la mitad de anchura de la caja si es necesario. Haga clic en Aceptar, automático y, a continuación, haga clic en el botón de marca. A continuación, haga clic en integración, integre los picos de fluoruro de diagnóstico y haga clic en el botón de marca.Por último, obtenga las relaciones de integración de las muestras de n-Octanol y de RMN de agua y utilícelos en la ecuación de cálculo logP para obtener el valor logP de Compound X.Using 2, 2, 2-Trifluoroetanol como compuesto de referencia, se obtuvo un valor logP de 0,75 para dos fluoroetanol, y se encontró un valor logP de 1,20 positivo para 3, 3, 3, 2, 2-pentafluoropropanol. Posteriormente, la lipofilia de dos fluoroetanol se determinó de nuevo, pero con 3, 3, 3, 2, 2-pentafluoropropanol como referencia. El valor logP medido era 0,76, que sólo tenía una diferencia de 0,01 unidades logP en comparación con el valor medido utilizando 2-2-2-trifluoroetanol como referencia.Del mismo modo, para cis-2, 3-difluro-1, 4-butane-diol, la diferencia en los valores logP medidos mediante el uso de dos fluoroetanol y su trans-isómero son muy pequeñas. Esto demuestra una buena reproducibilidad y que la selección del compuesto de referencia no tiene impacto en la medición del logP. Aquí se muestran ejemplos seleccionados adicionales.Todos estos compuestos alofágicos activos no UV, desde carbohidratos fluorados, hasta fluorohidrinas, se pueden medir fácilmente con este método. Otros métodos basados en RMN proto se pueden utilizar si su compuesto no contiene flúor, y si el compuesto contiene UV Chromofor, entonces la medición logP se puede llevar a cabo mediante la cuantificación UV. Se midió la lipofilia de una amplia gama de fluorohidrinas activas no UV y carbohidratos desoxifluonados.La biblioteca de datos obtenida se utilizó para establecer tendencias y reglas para el impacto de la fluoración alifática en la lipofilia. Octanol y agua plantean riesgos mínimos de seguridad. Por supuesto, siempre deben tenerse en cuenta los peligros que se miden y el compuesto de referencia.

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 ...

Investigación

Química

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

Dependencia de la inducida por láser Desglose Espectroscopia Resultados sobre Energías pulso y parámetros de temporización utilizando simulantes de suelo

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

Síntesis Facile de micelas similares a gusanos de luz visible mediada por dispersión Polimerización con catalizador Photoredox

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

Transferencia de giro Saturación Diferencia RMN (MSITS RMN): Una nueva herramienta para obtener los parámetros cinéticos de los procesos de intercambio químico

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

Un método sencillo para glucosinolatos Extracción y análisis de alta presión con cromatografía líquida (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

Espectroscopía de RMN como una herramienta robusta para la Evaluación Rápida del perfil lipídico de los suplementos de aceite de pescado

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

Fabricación y pruebas de termómetros fotónicos

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

Aplicación y metodología de la técnica de RMN no destructivos 19F dominio del tiempo para medir el contenido en medicamentos que contienen flúor

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

Medición simultánea de HDAC1 y HDAC6 actividad en HeLa células usando 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

Espectroscopia de impedancia electroquímica como herramienta para la valoración constante de tipo electroquímico

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