基于反相高效液相色譜法構(gòu)建QSRR模型測(cè)定萘類及蒽醌類化合物的正辛醇—水分配系數(shù)

俞慧敏 韓疏影 鄧海山 池玉梅

摘要 正辛醇水分配系數(shù)（Kow）是評(píng)價(jià)藥物毒性、活性及跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)等的重要參數(shù)，但直接測(cè)定法實(shí)驗(yàn)過程復(fù)雜。本研究采用反相高效液相色譜（RPHPLC）法，以甲醇水為流動(dòng)相，以29種已知Kow的酸性和中性苯系物及萘類、醌類衍生物為模型化合物，以保留時(shí)間兩點(diǎn)校正法（DPRTC）校正保留時(shí)間，并由SnyderSoczewinski方程得100%水相保留因子（kw），建立了表觀正辛醇水分配系數(shù)Kow″與kw的定量關(guān)系（Quantitative structureretention relationship， QSRR）模型，并對(duì)模型進(jìn)行了內(nèi)、外部驗(yàn)證。結(jié)果表明，不同pH下的QSRR模型線性相關(guān)性R2=0.974～0.976，內(nèi)部驗(yàn)證（R2cv=0.970～0.973）和外部驗(yàn)證結(jié)果（6種驗(yàn)證化合物， 1.4%≤相對(duì)誤差（RE）≤7.9%）令人滿意，與考慮了分子結(jié)構(gòu)參數(shù)后建立的線性溶劑化能模型（LSER）相比無差異。將建立的QSRR模型應(yīng)用于11種萘類和蒽醌類化合物的Kow測(cè)定，并與軟件計(jì)算值、搖瓶法實(shí)驗(yàn)值比較，結(jié)果表明， 本方法準(zhǔn)確性更高，且簡單快捷， 可用于快速準(zhǔn)確預(yù)測(cè)復(fù)雜混合物體系中組分的Kow。

關(guān)鍵詞 正辛醇水分配系數(shù)；表觀正辛醇水分配系數(shù)；反相高效液相色譜；QSRR模型；搖瓶法；萘類和蒽醌類化合物

1引言

藥物的親脂性與其生物活性緊密相關(guān)，是藥物藥代動(dòng)力學(xué)和藥效學(xué)的關(guān)鍵參數(shù)之一，對(duì)其的準(zhǔn)確評(píng)估對(duì)于設(shè)計(jì)合理的藥物分子結(jié)構(gòu)非常必要 [1 ]。藥物的親脂性通常以正辛醇水分配系數(shù)（Kow）表示 [2 ]，測(cè)定方法主要有實(shí)驗(yàn)測(cè)定法和理論計(jì)算法。實(shí)驗(yàn)測(cè)定有直接和間接測(cè)定法，直接測(cè)定法又分為搖瓶法（Shakeflask method， SFM）和慢攪法（Slowstirring method， SSM）。SFM測(cè)定數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠、重現(xiàn)性好，但對(duì)高疏水性物質(zhì)（lgKow>4）的測(cè)定較為困難 [3 ]；而SSM測(cè)定時(shí)間長，平衡過程中易形成沉淀、膠束或乳液 [4 ]。間接測(cè)定法有反相高效液相色譜法（RPHPLC） [5 ]、薄層色譜法（TLC） [6 ]以及逆流色譜法（CCC） [7 ]等，其中，RPHPLC法應(yīng)用最廣泛。理論計(jì)算Kow的各類方法中，應(yīng)用最多的是線性溶劑化能量方程（Linear solvation energy relation ship， LSER）法，該法基于分子描述符，建立化合物結(jié)構(gòu)與其性質(zhì)的定量關(guān)系（Quantitative structureretention relationship， QSRR），構(gòu)建該模型需挑選與Kow之間有良好線性關(guān)系且相對(duì)獨(dú)立的分子描述符 [8～12 ]。但是，無論哪種理論計(jì)算法，其預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度都低于實(shí)驗(yàn)測(cè)定法。

RPHPLC法間接測(cè)定Kow是通過測(cè)定一組與待測(cè)物結(jié)構(gòu)相似并有準(zhǔn)確可靠Kow數(shù)據(jù)的模型化合物的保留因子（k），建立k與Kow之間的QSRR模型，以此求得類似結(jié)構(gòu)化合物的Kow [13，14 ]，其特點(diǎn)是測(cè)定速度快、適用于高通量和快速篩選、對(duì)樣品純度要求低、結(jié)果重現(xiàn)性好，測(cè)定對(duì)象范圍廣（0

基于蒽醌類及萘類化合物的高疏水性的特點(diǎn)，本研究采用RPHPLC法，以中性和酸性苯系物及萘類、醌類衍生物為模型化合物構(gòu)建QSRR模型，開發(fā)快速、準(zhǔn)確測(cè)定蒽醌類、萘類化合物Kow的簡便策略，以期為準(zhǔn)確測(cè)定類似結(jié)構(gòu)的化合物的Kow提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)，也為實(shí)現(xiàn)快速預(yù)測(cè)復(fù)雜混合物體系中結(jié)構(gòu)類似組分的Kow提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

4結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)以29種中性及酸性萘類和蒽醌類結(jié)構(gòu)類似物作為模型化合物，建立了以lgKow″lgkw 定量關(guān)系（QSRR模型）。采用內(nèi)、外部驗(yàn)證模型的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性，并考察了流動(dòng)相pH的影響，同時(shí)以LSER考察了化合物結(jié)構(gòu)參數(shù)氫鍵給體和受體數(shù)目、雙鍵數(shù)目以及可轉(zhuǎn)動(dòng)鍵數(shù)目對(duì)lgKow″的相關(guān)性。研究結(jié)果表明，所構(gòu)建的QSRR模型可以快速測(cè)定難以用SFM及SSM直接測(cè)定的高疏水性化合物的Kow，這為快速準(zhǔn)確預(yù)測(cè)復(fù)雜體系，如中藥中一系列結(jié)構(gòu)相似的潛在毒（活）性組分的Kow提供了可能性，也為進(jìn)一步闡明組分的毒性及活性機(jī)理提供了可靠Kow數(shù)據(jù)。

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