BADANIA WŁAŚCIWOŚCI LIPOFILOWYCH ZWIĄZKÓW PRZECIWUTLENIAJĄCYCH

Podobne dokumenty
WPŁYW ph i TEMPERATURY NA WŁAŚCIWOŚCI LIPOFILOWE ZWIĄZKÓW POLIFENOLOWYCH

CHROMATOGRAFIA W UKŁADACH FAZ ODWRÓCONYCH RP-HPLC

WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA PODZIAŁU OKTANOL/WODA SUBSTANCJI TOKSYCZNYCH TECHNIKĄ HPLC

ROZDZIELENIE OD PODSTAW czyli wszystko (?) O KOLUMNIE CHROMATOGRAFICZNEJ

RP WPROWADZENIE. M. Kamiński PG WCh Gdańsk Układy faz odwróconych RP-HPLC, RP-TLC gdy:

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

GraŜyna Chwatko Zakład Chemii Środowiska

Kolumnowa Chromatografia Cieczowa I. 1. Czym różni się (z punktu widzenia użytkownika) chromatografia gazowa od chromatografii cieczowej?

Wyznaczenie lipofilowości acidum dehydrocholicum różnymi metodami

PORÓWNANIE FAZ STACJONARNYCH STOSOWANYCH W HPLC

Pytania z Wysokosprawnej chromatografii cieczowej

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

RP WPROWADZENIE. M. Kamioski PG WCh Gdaosk 2013

CIWOŚCI LIPOFILOWYCH WYBRANYCH PESTYCYDÓW TECHNIKĄ CHROMATOGRAFII PLANARNEJ

Wpływ ilości modyfikatora na współczynnik retencji w technice wysokosprawnej chromatografii cieczowej

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

Metody chromatograficzne w chemii i biotechnologii, wykład 3. Łukasz Berlicki

Chromatografia kolumnowa planarna

Kontrola produktu leczniczego. Piotr Podsadni

3. Jak zmienią się właściwości żelu krzemionkowego jako fazy stacjonarnej, jeśli zwiążemy go chemicznie z grupą n-oktadecylodimetylosililową?

Ślesin, 29 maja 2019 XXV Sympozjum Analityka od podstaw

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

-- w części przypomnienie - Gdańsk 2010

Podstawy toksykologiczne

Pytania z Chromatografii Cieczowej

WPŁYW ILOŚCI MODYFIKATORA NA WSPÓŁCZYNNIK RETENCJI W TECHNICE WYSOKOSPRAWNEJ CHROMATOGRAFII CIECZOWEJ

Czy równowaga jest procesem korzystnym? dr hab. prof. nadzw. Małgorzata Jóźwiak

prof. dr hab. Małgorzata Jóźwiak

Ekstrakcja: WYZNACZANIE WSPÄŁCZYNNIKA PODZIAŁU Pentan-1-ol/WODA DLA KWASU OCTOWEGO

Transport przez błony

K02 Instrukcja wykonania ćwiczenia

Wysokosprawna chromatografia cieczowa instrukcja do ćwiczenia.

Wysokosprawna chromatografia cieczowa dobór warunków separacji wybranych związków

4. WYZNACZENIE IZOTERMY ADSORPCJI METODĄ ECP

HPLC? HPLC cz.1. Analiza chromatograficzna. Klasyfikacja metod chromatograficznych

Podstawy chromatografii i technik elektromigracyjnych / Zygfryd Witkiewicz, Joanna Kałużna-Czaplińska. wyd. 6-1 w PWN. Warszawa, cop.

SPECJALNE TECHNIKI ROZDZIELANIA W BIOTECHNOLOGII. Laboratorium nr1 CHROMATOGRAFIA ODDZIAŁYWAŃ HYDROFOBOWYCH

Ekstrakcja: WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA PODZIAŁU Pentan-1-ol/WODA DLA KWASU OCTOWEGO

Obliczenia chemiczne. Zakład Chemii Medycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny

masy cząsteczkowej polimerów nisko i średnio polarnych, a także lipidów, fosfolipidów itp.. silanizowanyżel krzemionkowy

Roztwory buforowe (bufory) (opracowanie: dr Katarzyna Makyła-Juzak)

5. WYZNACZENIE KRZYWEJ VAN DEEMTER a I WSPÓŁCZYNNIKA ROZDZIELENIA DLA KOLUMNY CHROMATOGRAFICZNEJ

OZNACZENIE JAKOŚCIOWE I ILOŚCIOWE w HPLC

ĆWICZENIE 3. Farmakokinetyka nieliniowa i jej konsekwencje terapeutyczne na podstawie zmian stężenia fenytoiny w osoczu krwi

ZAKŁAD CHEMII ANALITYCZNEJ

8. CHROMATOGRAFIA CIENKOWARSTWOWA

Metody chromatograficzne w chemii i biotechnologii, wykład 5. Łukasz Berlicki

Prof. dr hab. inż. M. Kamiński 2006/7 Katedra Chemii Analitycznej Wydział Chemiczny PG. Ćwiczenie: LC / GC. Instrukcja ogólna

ĆWICZENIE 1. Farmakokinetyka podania dożylnego i pozanaczyniowego leku w modelu jednokompartmentowym

Techniki immunochemiczne. opierają się na specyficznych oddziaływaniach między antygenami a przeciwciałami

Wysokosprawna chromatografia cieczowa w analizie jakościowej i ilościowej

BADANIE ZAWARTOŚCI WIELOPIERŚCIENIOWYCH WĘGLOWODORÓW AROMATYCZNYCH (OZNACZANIE ANTRACENU W PRÓBKACH GLEBY).

Chemia - laboratorium

dla której jest spełniony warunek równowagi: [H + ] [X ] / [HX] = K

Spis treści. Autorzy... Przedmowa Wprowadzenie. Historia i idea biofarmacji... 1 Małgorzata Sznitowska, Roman Kaliszan

Termodynamika fazy powierzchniowej Zjawisko sorpcji Adsorpcja fizyczna: izoterma Langmuira oraz BET Zjawiska przylegania

WYZNACZANIE ZAKRESU WYKLUCZANIA DLA WYPEŁNIEŃ STOSOWANYCH W WYSOKOSPRAWNEJ CHROMATOGRAFII WYKLUCZANIA (HPSEC)

Ćwiczenie 1 Analiza jakościowa w chromatografii gazowej Wstęp

WPŁYW ILOŚCI MODYFIKATORA NA WSPÓŁCZYNNIK RETENCJI W TECHNICE HPLC

Akrydyna należy do znanych luminoforów organicznych (rysunek poniżej).

rodzajach chromatografii cieczowej w związku ze wszczętym na

Cele farmakologii klinicznej

POTWIERDZANIE TOŻSAMOSCI PRZY ZASTOSOWANIU RÓŻNYCH TECHNIK ANALITYCZNYCH

Przedmiot: Chemia budowlana Zakład Materiałoznawstwa i Technologii Betonu

Trójkąt Gibbsa Równowagi układów z ograniczoną mieszalnością składników Prawo podziału Nernsta

Wykład 2. Anna Ptaszek. 7 października Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Chemia fizyczna - wykład 2. Anna Ptaszek 1 / 1

SPIS TREŚCI OD AUTORÓW... 5

Chromatografia. Chromatografia po co? Zastosowanie: Podstawowe rodzaje chromatografii. Chromatografia cienkowarstwowa - TLC

WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA PODZIAŁU

relacje ilościowe ( masowe,objętościowe i molowe ) dotyczące połączeń 1. pierwiastków w związkach chemicznych 2. związków chemicznych w reakcjach

Zakres zastosowań chromatografii wykluczania

BIOTECHNOLOGIA W KOSMETOLOGII SŁAWOMIR WIERZBA

Funkcje błon biologicznych

HPLC. Badanie czystości chlorowodorku propranololu. chlorowodorku propranololu. Badanie uwalniania. z tabletki

Podstawy chromatografii i technik elektromigracyjnych / Zygfryd Witkiewicz, Joanna Kałużna-Czaplińska. wyd. 5, 4 dodr. Warszawa, 2015.

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

Oznaczanie wybranych farmaceutyków w próbach wody

UNIWERSYTET W BIAŁYMSTOKU WYDZIAŁ BIOLOGICZNO CHEMICZNY. Joanna Kotyńska

Metody chromatograficzne w chemii i biotechnologii, wykład 6. Łukasz Berlicki

Analiza instrumentalna

Znaczenie i zastosowania chromatografii oraz rodzaje technik chromatograficznych

Spis treści CZĘŚĆ I. PROCES ANALITYCZNY 15. Wykaz skrótów i symboli używanych w książce... 11

1.Wstęp. Ćwiczenie nr 9 Zatężanie z wody związków organicznych techniką SPE (solid phase extraction)

Wprowadzenie 1. Substancje powierzchniowo czynne Wykazują tendencję do gromadzenia się na granicy faz Nie przechodzą do fazy gazowej

CHROMATOGRAFIA WYKLUCZANIA (dawniej żelowa GPC/SEC) prof. M. Kamiński WCh-PG Gdańsk, 2018

chemia wykład 3 Przemiany fazowe

Spis treści. Przedmowa. 1. Wprowadzenie. Historia i idea biofarmacji 1 Małgorzata Sznitowska, Roman Kaliszan

Oznaczanie herbicydów z grupy triazyn z zastosowaniem techniki HPLC

dr hab. inż. Józef Haponiuk Katedra Technologii Polimerów Wydział Chemiczny PG

Podstawy joniki. Elektrolit - przypomnienie. Elektrochemia Wydział SiMR, kierunek IPEiH II rok I stopnia studiów, semestr IV

ĆWICZENIE 3: CHROMATOGRAFIA PLANARNA

Wykład 11 Równowaga kwasowo-zasadowa

Politechnika Śląska Wydział Chemiczny Katedra Technologii Chemicznej Organicznej i Petrochemii INSTRUKCJA. Metody analizy związków chemicznych:

WYMAGANIA EDUKACYJNE

KALIBRACJA BEZ TAJEMNIC

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

Strona 1 z 6. Wydział Chemii Uniwersytetu Jagiellońskiego Podstawy Chemii - Laboratorium Rozdzielanie Substancji - Wprowadzenie

Techniki Rozdzielania Mieszanin

Wymagania programowe: Gimnazjum chemia kl. II

Transkrypt:

BADANIA WŁAŚCIWOŚCI LIPOFILOWYCH ZWIĄZKÓW PRZECIWUTLENIAJĄCYCH Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Chemiczny Tomasz Chmiel, Agata Kot-Wasik, Jacek Namieśnik Gdańsk 03.11.2017

Lipofilowość definicja IUPAC* LIPOFILOWOŚĆ właściwość fizykochemiczna wyrażająca powinowactwo cząsteczki lub ugrupowania chemicznego do środowiska lipofilowego. Jest to miara zdolności cząsteczek związku chemicznego do rozpuszczania się w tłuszczach, olejach oraz rozpuszczalnikach niepolarnych. Powinowactwo jest to tendencja cząsteczki do wiązania się z inną Hydrofobowość to asocjacja niepolarnych grup lub cząsteczek w środowisku wodnym, która wynika z tendencji wody do wykluczania cząsteczek niepolarnych. To miara zdolności cząsteczek chemicznych do odpychania od siebie cząsteczek wody. * Wermuth C.G. et al. Glossary of terms used in medicinal chemistry (IUPAC Recommendations 1998), Pure & Appl. Chem. 70 (1998), 1129.

Jakie znaczenie ma lipofilowość i dlaczego jej pomiar jest istotny? Bariera krew-mózg Wydalanie z wątroby Wychwytywanie przez wątrobę Wchłanianie jelitowe Substancja czynna (przeciwutleniacz, składnik leku, witamina) Wydzielanie żółci Wydzielanie jelitowe Sekrecja przez nerki Resorpcja jedna z najważniejszych właściwości fizykochemicznych związków biologicznie czynnych wpływających na ich aktywność biologiczną, umożliwia przewidywanie profilu wchłaniania, dystrybucji, metabolizmu i wydalania (tzw. profil ADME), czyli zachowania się substancji w organizmie człowieka po jej podaniu, pozwala określić możliwości wiązania z odpowiednim receptorem, podział substancji między fazę wodą i organiczną może stanowić model podziału in vivo.

Lipofilowość jak ilościowo jest wyrażana Lipofilowość (zgodnie z definicją IUPAC) jest opisywana poprzez zjawisko podziału miedzy dwie niemieszające się fazy, zarówno w układzie ciecz-ciecz (np. octanol/woda) jak i ciało stałe/ciecz (metody chromatograficzne). Ilościowo lipofilowość jest wyrażana jako współczynnik podziału (P). Współczynnik podziału stosunek stężeń substancji w fazie niepolarnej (organicznej) i polarnej (głównie wodnej) w stanie równowagi. Wyrażany zazwyczaj w skali logarytmicznej (log P). [B oct ] stężenie w fazie niepolarnej, np. 1-oktanol [B water ] stężenie w fazie polarnej, np. bufor wodny (TRIS-HCl; ph 7,4) P współczynnik podziału substancji występującej wyłącznie w formie niezjonizowanej (obojętnej)

Lipofilowość jak ilościowo jest wyrażana Współczynnik dystrybucji (D) stosunek sumy stężeń wszystkich form danej substancji (zjonizowanych i niezjonizowanych) w każdej z dwóch niemieszających się faz, niepolarnej (organicznej) i polarnej (wodnej). Zależy od ph roztworu (głównie wodnego), a tym samym od stałej dysocjacji substancji (pk a ). Dla substancji nieulegających jonizacji log D = log P

Wpływ lipofilowości na biodostępność substancji Ogólnym warunkiem dla optymalnego wchłanianie substancji z przewodu pokarmowego na drodze dyfuzji pasywnej po doustnym podaniu jest umiarkowana wartość log P (zakres 0 3). Bardziej polarna, słabsza przenikalność przez dwuwarstwę lipidową Dobra równowaga między przenikalnością i rozpuszczalnością Bardziej niepolarna i słabiej rozpuszczalna w wodzie Kerns E.H. and Di L. Drug-like Properties: Concepts, Structure Design and Methods from ADME to Toxicity Optimization

Lipofilowość metody wyznaczania Metody doświadczalne: klasyczna metoda ekstrakcyjna w układzie oktanol-woda (tzw. metoda shake-flask), metoda elektrochemiczna, metoda RP-TLC, układzie faz, tj. chromatografia cienkowarstwowa w odwróconym metoda RP-HPLC, czyli wysokosprawna chromatografia cieczowej w odwróconym układzie faz. Badania tą metodą można prowadzić w układzie HPLC z: - elucją izokratyczną; - elucją gradientową (zastosowanie odpowiednich substancji wzorcowych). Metody teoretyczne (obliczeniowe): programy komputerowe wykorzystujące algorytmy oparte na różnych uwarunkowaniach (np. atomistycznych) struktury chemicznej związku (np. ALOGPS, ChemOffice, Dragon, ChemAxon).

Pomiar lipofilowości metodą RP-HPLC w metodzie tej substancje eluują w kolejności od najbardziej polarnych (ściśle najbardziej hydrofilowych) do niepolarnych lipofilowych), (najbardziej współczynnik retencji (k) substancji rozpuszczonej jest proporcjonalny do średniej liczby cząsteczek w fazie stacjonarnej podzielonej przez średnią liczbę cząsteczek w fazie ruchomej, retencję substancji rozpuszczonej reguluje dynamiczna stała równowagi podziału (K) związku między fazę ruchomą i stacjonarną.

Pomiar lipofilowości metodą RP-HPLC W metodzie HPLC jako faz stacjonarną wykorzystuje się najczęściej żel krzemionkowy zmodyfikowaną warstwą hydrofobową złożoną z podstawników C18 (tzw. kolumny typu C18) Możliwe jest również zastosowanie biomimetycznych faz stacjonarnych, np. kolumny z unieruchomioną sztuczną błoną biologiczną (tzw. kolumny IAM). fazę stacjonarną stanowi fosfatydylocholina (PC) związana z krzemionką, unieruchomione cząsteczki fosfolipidów naśladują środowisko lipidowe błony komórkowej co umożliwia przewidywanie (a) interakcji analitu z błoną biologiczną czy (b) wchłaniania przez błonę komórkową (np. w jelicie), współczynnik retencji (k) związku określony dla kolumny IAM jest proporcjonalny do jego powinowactwa (współ. podziału, K) do fosfolipidów zgodnie z równaniem: Niepolarny ogon Polarna głowa PC gdzie Model dwuwarstwy lipidowej w kolumnie IAM

GENISTEINA Wyznaczanie lipofilowości w układzie HPLC z elucją izokratyczną kolumna RP-C18 Procedura wyznaczania lipofilowości (parametry log k w i CHI) Faza stacjonarna kolumna Purospher STAR RP-C18e Faza ruchoma metanol/woda (zakres 40-60% MeOH) Nazwa związku MeOH [%] t R [min] log k log k w CHI ( 0 ) 40 15,015 1,042 45 9,085 0,799 50 5,715 0,562 55 3,652 0,343 60 2,587 0,119 2,874 62,45 Równanie Snydera-Soczewińskiego log k w chromatograficzny współczynnik podziału (przecięcie z osią y; odpowiada fazie zawierającej wyłącznie wodę); udział metanolu w fazie ruchomej; CHI ( 0 ) indeks hydrofobowości (gdy k = 1, czyli log k = 0); k współczynnik retencji; t R i t 0 odpowiednio czas retencji i czas martwy

Wyznaczanie lipofilowości w układzie HPLC z elucją gradientową kolumna IAM Procedura wyznaczania lipofilowości (parametry CHI i log P) Faza stacjonarna kolumna IAM.PC.DD2 (100 x 4,6 mm) Fazy ruchome (A) 50 mm octan amonu (ph 7,4) (B) Acetonitryl Program elucji gradientowej => Faza stacjonarna Indeks hydrofobowości (CHI) wyznaczony w warunkach izokratycznych (dla substancji wzorcowych) jest liniowo powiązany z czasem retencji tych substancji wyznaczonym w warunkach elucji gradientowej. Subst. wzorcowa t R [min] CHI IAM paracetamol 2.448 2.9 acetanilide 3.037 11.5 acetophenone 3.436 17.2 propiophenone 3.987 25.9 butyrophenone 4.363 32.0 valerophenone 4.673 37.3 hexanophenone 4.931 41.8 heptanophenone 5.154 45.7 octanophenone 5.356 49.4