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

Denna forskning finansieras som en del av EPSRC beviljar EP/K016938/1 och EP/P019943/1 (ZW, HRF) och av en EPSRC/AstraZeneca fall konvertering utmärkelse (BFJ). University of Southampton är tackade för ytterligare support. EPSRC är ytterligare tackade för en core kapacitet bevilja EP/K039466/1.

1. partitionering
<ol><li>Lägg till 4,4,4-trifluorobutan-1-ol (compound X, ca 6,0 mg) och 2,2,2-trifluoroethanol (referens förening, ca. 3,0 mg) till en 10 mL päronformad mätkolv, lös i n- oktanol (HPLC-kvalitet, ca. 2 mL), och tillsätt vatten (HPLC-kvalitet, ca. 2 mL). Observera: Detta experiment körs i tre exemplar. Sammansatta löslighet i vatten och n- oktanol måste kontrolleras. Beloppet för den förening som används för partitionen måste övervägas noggrant undvika oversaturation...

<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>

Protokollet beskrivs i uppsatsen är en enkel metod för logP mätning av fluorerade föreningar. Denna metod är tillämplig på fluorerade föreningar med en logP värde från -3 till 3. För mer hydrofil (logP < -3) eller lipofila föreningar (logP > 3), denna metod kan fortfarande användas men kräver mycket längre tid till NMR-experiment som utökade antalet transienter behövs för att få en bra signal-brus-förhållande. Detta är därför en begränsning i metoden. Det finns...

Fettlöslig är en viktig fysikalisk-kemisk parameter av drogen molekyler som påverkar egenskaperna av läkemedelskandidater i många aspekter, inklusive drog löslighet, biotillgänglighet och toxicitet1. Fettlöslig mäts som förhållandet mellan sammansatta koncentrationerna logaritm (logP) efter partitioneringen mellan n-oktanol och vatten. Optimal fettlöslig spänner har föreslagits utifrån statistiska uppgifter av oralt administrerade läkemedel, varav Lipinskis ”regeln om 5'' är den mest kända exempel2,3. Faktiskt, styra fettlöslig har visat sig vara nödvändig för att förbättra utsikterna till läkemedelskandidater. Öka drogen affinitet av förhöjda fettlöslig har identifierats som en av de största problemen i drug discovery projekt under de senaste decennierna, vilket leder till ökad attrition priser3. Det har därför föreslagits att lyckad läkemedelsutveckling är förknippad med att hålla den molekylära fettlöslig läkemedel kandidater inom optimala gränser under den affinity optimering processen3,4. Härvid har nya begrepp (såsom lipofila effektivitet index) varit introducerade5,6.
Det är således av stor vikt att noggrant mäta fettlöslig under läkemedelsutvecklingsprocessen. Dessutom tillgången på enkla metoder för fettlöslig mätning är efterfrågan som grundläggande forskning syftar till att identifiera lösningar för loggaP modulering. Många etablerade metoder för närvarande tillgänglig för fettlöslig bestämning1. Den 'shake-standardkolv (SF)' metod7och dess variationer är vanligen anställda att mäta logP värden direkt, som i de flesta fall beror på UV-Vis-spektroskopi för kvantifiering. Den största nackdelen med denna klassiska SF-metod är dess arbetsintensiva karaktär. Dessutom kan bildandet av emulsioner förekomma, speciellt för starkt lipofila föreningar8,9. Flera metoder har utvecklats för att kringgå sådana frågor, som med hjälp av injektion Flödesanalys, dialys slangar, etc. 9,10. Dock är ingen av dessa metoder okomplicerat eller enkelt tillämpliga i icke-specialiserade laboratorier.
Det finns också många indirekta metoder tillgängliga för användning såsom kapillärelektroforetiska metoder12,13, mass-spektrometri-baserade metoder14, RP-HPLC-baserade kromatografiska metoder, Potentiometrisk titrering11, etc. Dessa är indirekta metoder, som logP värden erhålls genom kalibreringskurvor. Bland dessa metoder, har RP-HPLC-metoden använts i stor utsträckning eftersom det är användarvänligt och tidsbesparande. Ändå dess riktighet beror på den utbildning som används för att göra upp kalibreringskurvan, och den uppskattade fettlöslig beror på partition system används13,15.
Det finns ett antal 1H NMR-baserade metoder rapporteras i litteraturen för fettlöslig bestämning. Mo et al. utvecklat en metod för logP mätning med 1H NMR utan deutererade lösningsmedel. Vatten och oktanol, som partitionen lösningsmedel, användes som referenser för kvantifiering av Lösningens koncentration i varje fas16. Herth och medarbetare rapporterade också en strategi, genom vilken partition experimentet inträffade direkt i ett NMR tube, där NMR data av botten D2O vattenskiktet samlades in före och efter extraktion med 1-oktanol, att få distribution koefficienten17. Dessutom utnyttjade Soulsby et al. 1H NMR som ett analysverktyg, att bestämma amplituden av signaler med hjälp av komplett minskning till amplitud-frekvens tabell programvara. Förhållandet av amplituderna i båda lagren som ledde till den uppmätta partition koefficient18. Dessa metoder är relativt enkel att använda men kräver ofta kalibrering av selektiv pulser och effektnivåer eller användning av formad lutning pulser att säkerställa lämpliga lösningsmedel dämpning och signalera selektivitet.
Beräknade logP (täppaP) värden för föreningar kan också erhållas. Här finns flera beräkningsmetoder och inköpt programvara. Sådana täppaP -värden används ofta i läkemedelsindustrin när du utvärderar ett stort antal läkemedelsmolekyler. Stora fel från täppaP -värden är dock inte ovanligt19,20.
Kraven i UV-aktivitet för koncentration analys och upprättande av kalibreringskurvor för logP beräkning hämmar forskningsframsteg på detta område. Detta gäller särskilt för icke-UV-aktiva alifatiska föreningar. Fluorerade alifatiska beståndsdelarna har på senare år blivit allt mer attraktivt för läkemedelsdesign, och deras inflytande på övergripande fettlöslig av föreningen är ett forskningsområde i vår grupp21. Dessutom är 19F en mycket känslig NMR-aktiva kärna, att göra 19F NMR ett användbart verktyg för att analysera fluorerade föreningar. Den har också en större Kemisk förskjutning räckvidd jämfört med 1H. Därför är det värt att utveckla en enkel metod för logP bestämning av icke-UV-aktiva fluorerade föreningar genom 19F NMR spektroskopi. Därför är det övergripande målet för denna metod att uppnå bekvämt fettlöslig bestämning av fluorerade föreningar.
Den viktigaste principen i våra 19F NMR-baserad metod är att lägga en fluorerade referens sammansatta partitionen experiment (figur 1)21. Sammansatta X och referens förening (ref) delas mellan vatten och n- oktanol. Efter equilibrating, en alikvot från varje fas tas i ett NMR-tube och 19F NMR experiment körs på båda NMR prover. Intensiteten av fluor topparna är proportionell mot sammansatta koncentration (C) och antalet fluoratomer (n) föreningar. Mellan förening X och ref, kan integrerad nyckeltal erhållas för båda faserna. Förhållandet i n- oktanol lager definieras som ρoktoch ρaq för vatten lager (ekv. 1). Förhållandet mellan ρ värden lika med förhållandet mellan partition koefficienter (P) i förening X och ref (ekv 2). Detta leder till den sista ekvationen (ekv. 4) för logP mätning av sammansatta X. Därför, för att fastställa loggenP värdet av en okänd förening X, endast integration nyckeltal (ρokt och ρaq) i båda lagren är behövs mätas genom 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 har blivit ett effektivt verktyg för att optimera fysikalisk-kemiska egenskaper av bioaktiva föreningar. En av applikationerna av fluor introduktion är att modulera fettlöslig av föreningen. I vår grupp är vi intresserade av studien av effekterna av fluorination på fettlöslig av alifatiska fluorohydrins och fluorerade kolhydrater. Dessa är inte UV-aktiva, vilket resulterar i en utmanande fettlöslig beslutsamhet. Här presenterar vi en enkel metod för mätning av fettlöslig av fluorerade föreningar av 19F NMR spektroskopi. Denna metod kräver ingen UV-aktivitet. Korrekt lösningens massa, lösningsmedel och alikvotens volym måste också inte mätas. Med den här metoden mätte vi lipophilicities av ett stort antal fluorerade alkanols och kolhydrater.

Två uppsättningar data som kontrollen experiment visas i figur 221. Använda 2,2,2-trifluoroethanol som referens förening, logP värden erhölls för 2-fluoroethanol och 3,3,3,2,2-pentafluoropropanol som-0.75 och +1.20, respektive (figur 2A). Därefter fastställdes fettlöslig av 2-fluoroethanol igen men med 3,3,3,2,2-pentafluoropropanol som referens (med dess tidigare experimentellt uppmätta...

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

En ny och enkel variant av shake-kolven metoden utvecklades för korrekt fettlöslig mätning av fluorerade föreningar av 19F NMR spektroskopi.

En ny enkel metod för fettlöslig (logP) mätning med 19F NMR spektroskopi

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

Vi har utvecklat en okomplicerad metod för lipofilitet mätning av frenetiska föreningar med hjälp av fluor NMR som är torra nog att reproducera vi mäter små skillnader i lipophilicity. Denna metod kan användas för att systematiskt studera effekterna av bildandet av organiska föreningar på den lösta ändra lipofilitet förändringar, vilket är av intresse för allmän medicinsk kemi. Fördelar med denna metod inkluderar att föreningar inte behöver vara reaktiva, och de behöver inte vara helt ren.Det finns ingen anledning att mäta exakt massa eller volymer, och det finns inget behov av att upprätta kalibreringskurvor. En lämplig Referensförening bör väljas, och korskontaminering av alikvoten bör undvikas under provtagningsfasen. I denna video kommer vi att visa lämpliga praktiska färdigheter för provtagning, NMR rör tätning, och korrekt användning av NMR programvara för databehandling.Tillsätt 6,0 milligram Compound X och 3,0 milligram av Referensföreningen till en 10 milliliter päronformad kolv. Lös upp föreningarna i cirka två milliliter av HPLC-grade n-Octanol, och tillsätt två milliliter HPLC-grade vatten. Placera kolvarna inuti ett temperaturkontrollerat kärl ovanför en omrörningsplatta och anslut till en återcirkulerande kylmaskin.Rör om den bifasiska blandningen i 25 grader Celsius i två timmar, med omrörningshastighet inställd på 600 RPM. Jämvikt blandningen vid 25 grader Celsius över natten för att möjliggöra fullständig fasskiljning. Fixera kolven på ett retortstativ med en klämma.Ta en alikvot på cirka 0,70 till 0,85 milliliter från både vatten- och n-Octanol-skikt genom att använda en milliliter engångsplastsprutor med långa nålar. För att ta vatten alikvoten, dra in cirka 0,02 milliliter luft i sprutan innan du lägger nålen i blandningen. Medan du flyttar nålen genom det övre n-Octanol-lagret i vattenlagret trycker du försiktigt ut luften för att förhindra att n-Octanol-lösningen kommer in i nålen.Ta bort den långa nålen från blandningen. Kassera en liten mängd vattenprov och lämna cirka 0,6 milliliter prov kvar i sprutan. Torka försiktigt av nålen med torr vävnad, och injicera ungefär 0,5 milliliter av vattenprovet i ett rent NMR-rör.Stäng snabbt NMR-röret med en kapsyl. För n-Octanol provet, ta bort den långa nålen från n-Octanol lagret. Kassera en liten mängd n-Octanol-prov, vilket lämnar cirka 0,6 milliliter prov kvar i sprutan.Efter att försiktigt ha torkat av nålen med torr vävnad, injicerar du cirka 0,5 milliliter av n-Octanolprovet i ett rent NMR-rör. Stäng snabbt NMR-röret med en kapsyl. Inspektera visuellt både n-Octanol och vattenprover för eventuell kontaminering från den andra fasen.Till varje NMR-rör, tillsätt 0,1 milliliter av ett deutererat NMR-lösningsmedel som är blandbart med både n-Octanol och vatten, för att möjliggöra signallås under NMR-anskaffning. För föreningar med låga kokpunkter, försegla NMR-rören med hjälp av en blåslampa, och efter kylning invertera röret för att kontrollera eventuella läckor. Invertera försiktigt de förseglade eller icke-förslutna NMR-rören 20 gånger för att få en homogen lösning för F19 NMR-experiment.Kör proton frikopplade fluor NMR experiment för att identifiera kemiska förskjutningar av Compound X och referensföreningen i både n-Octanol och vatten NMR prover. Använd standardinställningar för NMR-parameter enligt listan i textprotokollet. Mät spin-gitter avkoppling tid, eller T1, för diagnostiska fluorkärnor med hjälp av en inversion återhämtning sekvens.Mäta nivån på lämplig pulsfördröjningstid från erhållna T1-värden för exakt kvantitativ NMR-integration. Kör ett snabbt F19 H1-spektrum för att ställa in de initiala parametrarna. Mät 90 graders pulsbredd, ställ sedan in parametern för T1-mätexperimentet och kör T1-mätexperimentet med hjälp av en inversionsåterställningssekvens.Kör proton frikopplade fluor-NMR experiment igen med justerade parameterinställningar. Ställ in D1 och centrera frekvensförskjutningspunkten mellan de två diagnostiska fluorsignalerna så att båda atomkärnorna kan vara lika upprymda. Ställ också in spektralbredden som 300 PPM, och ställ in antalet transienter till 64.Justera dessa värden om ett högre signal-brusförhållande krävs. Behandla de erhållna uppgifterna med hjälp av ACD NMR Processor Academic Edition, eller annan anpassad NMR-bearbetningsprogramvara. Öppna DATAFILEN FÖR NMR.Sedan öppnar du mappen pdata, följt av mappen 1. Ta bort 1r-filen. Återgå till NMR-datafilen, och dra FID-filen till FÖNSTRET ACD NMR Processor.Klicka på fönsterfunktionsknappen, välj exponentiell, ange linje breddningsvärde som två och klicka på okej-knappen. Klicka nu på knappen nollfyllning, öka poängantalet till fyra gånger av dess ursprungliga poängantal genom att klicka på en liten knapp bredvid siffran och klicka på okej-knappen. Välj knappen för fourier transform.Därefter klickar du på knappen fas och sedan klicka på knappen för att fasa musen. Klicka och håll den vänstra musknappen, och fortsätt att flytta musen framåt eller bakåt tills den stora toppen av spektrumet är korrekt fasas. Nu, klicka och håll höger musknapp och flytta musen framåt eller bakåt tills de andra toppar av spektrumet är korrekt fasas.Sedan, un-klicka på knappen musen fasning och zooma in i spektrala området med fluortoppar. Klicka på finjustering, utför faskorrigeringen om det behövs enligt tidigare beskrivning och klicka sedan på fästingknappen. Klicka på baslinjeknappen och sedan på alternativknappen.Välj spektrum medelvärdet för automatiska modeller, justera antalet poäng för rutan halv bredd om det behövs. Klicka på okej, auto och klicka sedan på fästknapp. Klicka sedan på integration, integrera de diagnostiska fluortopparna och klicka på fästingknappen.Slutligen, erhålls integrationskvoterna från n-Octanol och vatten-NMR-prover och använd dem i beräkningsekvationen logP för att erhålla logP-värdet för Compound X.Using 2, 2, 2-Trifluoretanol som referensförening, erhölls ett logP-värde på 0,75 för två fluoretanol, och ett logP-värde på positivt 1,20 hittades för 3, 3, 3, 2, 2-pentafluoropropanol. Därefter lipofilicity av två fluoroethanol fastställdes igen, men med 3, 3, 3, 2, 2-pentafluorpropanol som referens. Det uppmätta logP-värdet var 0,76, vilket endast hade en skillnad på 0,01 logP-enheter vid jämförelse med det värde som uppmätts med 2-2-2-trifluoretanol som referens.På samma sätt, för cis-2, 3-difluro-1, 4-butan-diol, skillnaden i uppmätta logP-värden genom att använda två fluoretanol och dess trans-isomer är mycket små. Detta visar god reproducerbarhet, och att valet av Reference Compound inte har inverkan på logP mätningen. Ytterligare valda exempel visas här.Alla dessa icke-UV aktiva allofatiska föreningar, från fluorerade kolhydrater, till fluorhydriner, kan lätt mätas med denna metod. Andra proto NMR-baserade metoder kan användas om din förening inte innehåller fluor, och om föreningen innehåller UV Chromofor, då logP mätningen kan utföras med hjälp av UV-kvantifiering. Lipofilicity av ett brett utbud av icke-UV aktiva fluorhydriner och deoxifluonerade kolhydrater mättes.Det erhållna databiblioteket användes för att fastställa trender och regler för effekterna av alifatisk fluorisering på lipofilicity. Octanol och vatten utgör minimala säkerhetsrisker. Naturligtvis bör de faror som mäts och Reference Compound alltid beaktas.

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

Struktur och samordning Fastställande av peptid-metallkomplex Använda 1D och 2D<sup&gt; 1</sup&gt; H-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

Beroendet av laser-inducerade Breakdown Spectroscopy resultat på pulsenergier och tidsparametrar använda jord Simulants

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

Facile Syntes av maskliknande Miceller med synligt ljus medierad dispersionspolymerisation Använda 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

Spin mättnad Transfer Skillnad NMR (SSTD NMR): Ett nytt verktyg för att Skaffa Kinetiska parametrar för kemisk utbytesprocesser

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

En enkel metod för glukosinolater Extraktion och analys med Högtrycks vätskekromatografi (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-spektroskopi som ett kraftfullt verktyg för snabb utvärdering av lipidprofilen av fiskolja kosttillskott

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

Tillverkning och provning av fotoniska termometrar

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

Ansökan och metodik av oförstörande 19F tidsplanet NMR tekniken för att mäta innehållet i fluor-innehållande läkemedel

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

Samtidig mätning av HDAC1 och HDAC6 aktivitet i HeLa celler använder 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

Elektroimpedansspektroskopi som ett verktyg för elektrokemisk hastighet konstant uppskattning

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