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.
KOMENTARZE