基于反相高效液相色谱法构建QSRR模型测定萘类及蒽醌类化合物的正辛醇―水分配系数

基于反相高效液相色谱法构建QSRR模型测定萘类及蒽醌类

化合物的正辛醇―水分配系数

摘要正辛醇水分配系数（Kow）是评价药物毒性、活性及跨膜转运等的重要参数，但直接测定法实验过程复杂。本研究采用反相高效液相色谱（RPHPLC）法，以甲醇水为流动相，以29种已知Kow的酸性和中性苯系物及萘类、醌类衍生物为模型化合物，以保留时间两点校正法（DPRTC）校正保留时间，并由SnyderSoczewinski方程得100%水相保留因子（kw），建立了表观正辛醇水分配系数Kow″与kw的定量关系（Quantitative structureretention relationship，QSRR）模型，并对模型进行了内、外部验证。结果表明，不同pH

下的QSRR模型线性相关性R2=0.974～0.976，内部验证

（R2cv=0.970～0.973）和外部验证结果（6种验证化合物，1.4%≤相对误差（RE）≤7.9%）令人满意，与考虑了分子结构参数后建立的线性溶剂化能模型（LSER）相比无差异。将建立的QSRR模型应用于11种萘类和蒽醌类化合物的Kow测定，并与软件计算值、摇瓶法实验值比较，结果表明，本方法

准确性更高，且简单快捷，可用于快速准确预测复杂混合

物体系中组分的Kow。

关键词正辛醇水分配系数；表观正辛醇水分配系数；

反相高效液相色谱；QSRR模型；摇瓶法；萘类和蒽醌类化

合物

1引言

药物的亲脂性与其生物活性紧密相关，是药物药代动力学和药效学的关键参数之一，对其的准确评估对于设计合理的药物分子结构非常必要[1 ]。药物的亲脂性通常以正辛醇

水分配系数（Kow）表示[2 ]，测定方法主要有实验测定法

和理论计算法。实验测定有直接和间接测定法，直接测定法又分为摇瓶法（Shakeflask method，SFM）和慢搅法（Slowstirring method，SSM）。SFM测定数据准确可靠、重现性好，但对高疏水性物质（lgKow>4）的测定较为困难[3 ]；而SSM测定时间长，平衡过程中易形成沉淀、胶束或乳液[4 ]。间接测定法有反相高效液相色谱法（RPHPLC）[5 ]、薄层色谱法（TLC）[6 ]以及逆流色谱法（CCC）[7 ]等，其中，RPHPLC 法应用最广泛。理论计算Kow的各类方法中，应用最多的是线性溶剂化能量方程（Linear solvation energy relation ship，LSER）法，该法基于分子描述符，建立化合物结构与其性质的定量关系（Quantitative structureretention relationship，QSRR），构建该模型需挑选与Kow之间有良好线性关系且相对独立的分子描述符[8～12 ]。但是，无论哪种理论计算法，其预测准确度都低于实验测定法。

RPHPLC法间接测定Kow是通过测定一组与待测物结构

相似并有准确可靠Kow数据的模型化合物的保留因子（k），建立k与Kow之间的QSRR模型，以此求得类似结构化合物的Kow [13，14 ]，其特点是测定速度快、适用于高通量和快速筛选、对样品纯度要求低、结果重现性好，测定对象范围广（0

现其临床上表现出不良反应，但作用机理尚不清晰[16～19 ]，迄今尚未见有该类成分的可靠Kow数据的报道。

基于蒽醌类及萘类化合物的高疏水性的特点，本研究采用RPHPLC法，以中性和酸性苯系物及萘类、醌类衍生物为

模型化合物构建QSRR模型，开发快速、准确测定蒽醌类、

萘类化合物Kow的简便策略，以期为准确测定类似结构的化合物的Kow提供实验依据，也为实现快速预测复杂混合物体系中结构类似组分的Kow提供实验基础。

4结论

本实验以29种中性及酸性萘类和蒽醌类结构类似物作

为模型化合物，建立了以lgKow″lgkw 定量关系（QSRR模型）。采用内、外部验证模型的预测准确性，并考察了流动

相pH的影响，同时以LSER考察了化合物结构参数氢键给体和受体数目、双键数目以及可转动键数目对lgKow″的相关性。研究结果表明，所构建的QSRR模型可以快速测定难以用SFM及SSM直接测定的高疏水性化合物的Kow，这为快速准确预测复杂体系，如中药中一系列结构相似的潜在毒（活）性组分的Kow提供了可能性，也为进一步阐明组分的毒性及活性机理提供了可靠Kow数据。

References

1Kaliszan R. TRACTrend Anal. Chem.，1999，18（6）：400-410

2Hansch C，Fujita T. J. Am. Chem. Soc.，1964，86（8）：1616-1626

3Finizio A，Vighi M，Sandroni D. Chemosphere，1997，34（31）：131-161

4Brooke D N，Dobbs A J，Williams N. Ecotoxicol. Environ. Safe.，1986，11（3）：25l-260

5Griffin S，Grant Wyllie S，Markham J. J. Chromatogr. A，1999，864（2）：221-228

6Niestroj A，Pyka A，Klupsch J，Sliwiok J. J. Liq. Chromatogr. Relat. Technol.，2004，27（15）：2449-2461 7Bhushan Mandava N，Ito Y，Ma Y. J. Liq. Chromatogr. Relat. Technol.，1998，21（12）：217-229