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YACOO: 利用毛细管电泳测量pKa值的更加快速的方法问世
2015-06-09
来源：转载自第三方
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关键词：药物检测；毛细管电泳；pKa值
过去几十年来，药物研发的策略和技术取得了突飞猛进的发展，这使得大量可能成为药物或药物前体的新化合物能够在短时间里合成出来，正因如此，就需要用高通量的手段，筛选出其中最有希望的化合物进入下一步流程。ADMET（吸收、分布、代谢、排泄和毒性）和DMPK（药物代谢和药物动力学）的研究经常使用物理化学参数来定量分析药物。
决定化合物药用潜力的一个重要化学参数是解离常数Ka，或其对数标度pKa值，这个参数表示了在给定的pH值条件下，有多少候选药物会离解成离子状态。事实上，中性和离子形式可能具有非常不同的物理化学和生物学性质，因此pKa有时对特定的药物应用有决定性意义，比如该参数的大小也直接影响该药物是否可以轻易穿透细胞膜。
酸度可以通过滴定来确定，但是如果使用如毛细管电泳（CE）这一类自动化方法，可以更方便快速地筛选多个目标。为了测量pKa值，事实上科学家们越来越依赖于毛细管电泳，这是一种利用施加的电场使带电荷的分析物质在充满电解质的毛细管中迁移的分离方法。科学家们在毛细管中放入一系列具有不同pH值范围的电解缓冲溶液。这样当被分析物质通过毛细管时，根据其移动速度快慢，就可以推算出该物质的pKa值。
近来，科学家们通过把待分析化合物与已知pKa值的标准化合物一起进行毛细管电泳分析来精简此流程。参考化合物的加入大大减少了测量pKa值所需的试验次数。尽管如此，因为要准备所有必需的缓冲溶液，这种方法的过程仍然很繁琐，在一个pH值范围内经常需要至少20次试验。
如今澳大利亚塔斯马尼亚大学和西班牙巴塞罗那大学的一个科学家团队，研发了一种利用毛细管电泳测量pKa值的更加快速的方法，并且对其中一些过程实现了自动化。
他们使用3D打印机打印出一种用于毛细管电泳的微流体器件，可以在不到一分钟的时间里混合得到具有特定pH值的缓冲液。为了达到这一目的，这种微混合器利用一系列可编程的阀门控制不同液体进入并混合。这些液体包括预制缓冲液、用来调整pH值的强酸或强碱、水和用于分析非水溶性分析物的一种有机溶剂（在该实验中用的是甲醇）。这种灵活而又简单易用的方法可以快速切换缓冲液pH条件来测量分析物和标准化合物的毛细管电泳动态，能够最大限度地减少所使用的试剂量。
为了显示该方法的精度和速度，研究人员用其测试了若干药物，包括布洛芬、罂粟碱、可乐定和甲芬那酸，所有这些药物的pKa值都已经被其它方法准确测定。与传统方法相比，这种新方法得到的pKa值的误差都在1％以内，不同的是该方法可以在两三分钟内确定一个pKa值。该团队研究人员说，他们的方法可能适用于高通量设备。
圣安东尼奥大学的分析化学家Carlos D. Garcia说，该方法可以使pKa值的测量更容易、更简便。从理论上讲，该方法还可以使用除甲醇以外的有机溶剂，如二甲亚砜和乙腈，也能得好很好效果，他说。“这一点在医药工业上尤为重要，因为在药物研发中，可溶于水的化合物的数量非常有限。”
来源：X-MOL行业资讯
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