Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Lipofilowość jako parametr aktywności substancji aktywnych
Cząsteczki związków chemicznych różnią się swoją aktywnością biologiczną. Aktywność ta ściśle związana jest z jej cechami fizykochemicznymi. Jednym z najważniejszych parametrów stosowanym w przewidywaniu aktywności biologicznej danej substancji, a także jej toksyczności jest lipofilowość.

 

 

 

Lipofilowość (lipofilność) to powinowactwo danej cząsteczki związku aktywnego do fazy hydrofobowej (lipofilowej) i fazy hydrofilowej. Jest to miara skłonności cząsteczek związków chemicznych do rozpuszczania się w tłuszczach, olejach oraz rozpuszczalnikach niepolarnych. Decydujący wpływ na jej wielkość mają oddziaływania międzymolekularne zachodzące pomiędzy cząsteczkami substancji rozpuszczonej i rozpuszczalnika.

 

Jakie ma znaczenie lipofilowość?

Lipofilowość jest jedną z najważniejszych właściwości fizykochemicznych związków biologicznie czynnych wpływających na ich aktywność biologiczną. Lipofilowość pozwala przewidzieć profil ADME tj. wchłanianie, dystrybucję, metabolizm i wydalanie, czyli zachowanie się substancji w organizmie pacjenta po jej podaniu, ale także możliwość wiązania z odpowiednim receptorem. Jest to przedmiot badań typu QSAR (Quantitative Structure – Activity Relationship) i QSPR (Quantitative Structure – Property Relationship).

 

Jak ilościowo wyraża się lipofilowość?

Liczbowo można ją wyrazić stosunkiem równowagowych stężeń rozpuszczonej substancji w układzie dwufazowym składającym się z dwóch niemieszających się rozpuszczalników. Może to być układ ciecz-ciecz lub ciało stałe-ciecz. Zagadnieniem składu dwóch współistniejących faz ciekłych w trójskładnikowym układzie zajmował się Nernst. Jego zdaniem - jeżeli do układu zawierającego dwie fazy ciekłe doda się substancję rozpuszczalną w obu tych fazach, to stosunek stężenia tej substancji w jednej cieczy do stężenia substancji w drugiej cieczy jest wartością stałą w stałej temperaturze. Wyraża to wzór:

gdzie:

co – stężenie substancji rozpuszczonej w fazie olejowej

cw – stężenie substancji rozpuszczonej w fazie wodnej

P – współczynnik podziału

Ze względu na dużą rozpiętość wartości współczynnika podziału przyjęte jest wyrażanie go w formie logarytmicznej (logP).

W obrębie danej grupy związków chemicznych najczęściej wzrostowi lipofilowości towarzyszy wzrost aktywności biologicznej. Wynika to z faktu lepszego powinowactwa danego związku chemicznego z błonami biologicznymi, lepszej przenikalności, a tym samym lepszego dostępu do miejsca działania w organizmie. Wzrost ten obserwuje się jednak do pewnego momentu. Po przekroczeniu określonej wartości zwiększone jest powinowactwo do lipidów i utrudnienie transportu cząsteczek substancji aktywnej przez fazę wodną. W efekcie prowadzi to do wybiórczej absorpcji w błonach biologicznych. Optymalna lipofilowość (optymalne właściwości hydrofobowo-hydrofilowe) gwarantuje zatem działanie substancji leczniczej.

 

Metody wyznaczania parametrów lipofilowości

Lipofilowość  wyznacza się doświadczalnie i teoretycznie.

Do najważniejszych metod doświadczalnych należą:

  • klasyczna metoda ekstrakcyjna w układzie oktanol-woda tzw. metoda shake-flask,
  • metoda RP-TLC,  tj. chromatografia cienkowarstwowa w odwróconym układzie faz,
  • metoda RP-HPLC, czyli metoda wysokosprawnej chromatografii cieczowej w odwróconym układzie faz.

Z metod doświadczalnych największe uznanie mają metody chromatograficzne. Decyduje o tym szybkość, prostota wykonania oraz ich precyzja w porównaniu do klasycznej metody ekstrakcji.

Metody teoretyczne wykorzystują odpowiednie programy obliczeniowe.

Źródła

1. E. Lasoń, K. Nowak, J. Ogonowski, M. Olszańska, K. Rutkowski, E. Sikora, K. Śliwa, Ćwiczenia laboratoryjne z technologii kosmetyków, Politechnika Krakowska, Kraków 2013.

2. M. Dołowy, Wyznaczenie lipofilowości acidum dehydrocholicum różnymi metodami, dostępny on line: 13.03.2017

http://www.ptfarm.pl/pub/File/Farmacja%20Polska/2009/10-2009/02%20%20Wyznaczenie%20lipofilowosci.pdf

3. E. Kępczyńska, Zastosowanie metody TLC w badaniach lipofilowości wybranych grup związków, dostępne on line: 13.03.2017.  

http://dl.cm-uj.krakow.pl:8080/Content/1180/EKepczynska_rozprawadokorska.pdf

KOMENTARZE
news

<Grudzień 2023>

pnwtśrczptsbnd
27
28
29
30
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
Newsletter