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影响化合物溶解度的因素(下)

2016-11-22 16:13阅读:
影响化合物溶解度的因素
化合物的理化性质
溶解度受理化性质的影响,这种影响可通过体外试验或软件计算来评价。这些都取决于化合物的基本结构特征。
亲脂性:取决于范德华力、偶极矩、氢键、离子相互作用
分子大小:分子量、分子形状
pKa:取决于官能团的电离能力
晶格能:由晶体堆积和熔点决定
药物化学家有能力通过修饰影响化合物理化性质的结构来改变溶解度。晶型则可通过结晶条件和成盐方式来修饰。
亲脂性和晶格能对溶解度的影响可通过YalkowskyBanerjee—般溶解度方程 进行经验计算,根据化合物可测量或可计算的特征估算其在水中的溶解度:
Log S=0.8Log POW0.01 (MP25)
此处S为溶解度,Log POW系正辛醇/水分配系数(脂溶性量度),MP为熔点(晶格能量度)。
这表明,
若溶解度降低10倍,则应满足
Log POW提高一个单位
MP 增加 100℃

由于化合物的带电形式比中性形式更易溶解,所以PKa和溶液pH都很重要。在特定pH下,分子以中性和离子化状态分布。
因此,化合物在特定pH下的溶解度是溶液中的中性分子的固有溶解度(中性化合物的溶解度)与溶液中离子化分子的溶解度总和。
这对于药物发现阶段各种生理体液和不同pH溶液中的化合物溶解度有重要意义。
影响化合物溶解度的因素(下)
此处,S0为固有溶解度(中性化合物的溶解度)。溶解度与S0呈线性关系,与pH PKa的差值呈指数关系。
药物发现科学家应避免混淆pH溶解度曲线与PKa滴定曲线。
PKa滴定曲线 (7.1)显示了电离程度随pH的变化。该曲线在PKa区域内急剧上升,在PH=pKa处出现拐点。
科学家们可能会想像溶解度在pH=PKa处急剧上升。但事实上,溶解度急剧上升的pH区域取决于固有溶解度(S0),如图7. 2所示。
该图显示了4种酸性化合物 (pKa相同,均为4. 5,但固有溶解度分别为0.1110100 mg/mL)pH溶解度曲线。拐点并不与化合物的pKa相对应。
当总溶解度为固有溶解度的2倍时,化合物的pKa 等于pH,这是因为溶解度和pKa遵循对数线性关系。


影响化合物溶解度的因素(下)

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