Setup and validation of shake-flask procedures for the determination of partition coefficients (logD) from low drug amounts

Abstract

Several procedures based on the shake-flask method and designed to require a minimum amount of drug for octanol-water partition coefficient determination have been established and developed. The procedures have been validated by a 28 substance set with a lipophilicity range from -2.0 to 4.5 (logD7.4). The experimental partition is carried out using aqueous phases buffered with phosphate (pH 7.4) and n-octanol saturated with buffered water and the analysis is performed by liquid chromatography. In order to have accurate results, four procedures and eight different ratios between phase volumes are proposed. Each procedure has been designed and optimized (for partition ratios) for a specific range of drug lipophilicity (low, regular and high lipophilicity) and solubility (high and low aqueous solubility). The procedures have been developed to minimize the measurement in the octanolic phase. Experimental logD7.4 values obtained from different procedures and partition ratios show a standard deviation lower than 0.3 and there is a nice agreement when these values are compared with the reference literature ones.

High throughput determination log Po/w/pKa/log Do/w of drugs by combination of UHPLC and CE methods

“…Table 4 shows the log D o/w values at pH 7.4 resulting from log P o/w determinations and pK a measurements (Eqs. (2-3)) and those obtained from reference methods [13,14]. As shown in Figure 2, there is a good agreement between both sets of values, with the only exception of lidocaine, which presented yet one of the worst matches in log P o/w determination.…”

Aplicação do conceito do par iônico e seus efeitos sobre a lipofilicidade de brometos de amônio quaternários estruturalmente análogos a procaína, com atividade de bloqueio da transmissão neuromuscular, para estudos de <i>(Q)SAR</i>

“…Trabalhos (Kubinyi, 1993;Lombardo, 2008;Mannhold et al, 2009;Malvezzi & Amaral, 2010;Andrés et al, 2015;Tsopelas et al, 2016 (Testa, 1996;Malvezzi, 2003;Caron, 2008 (Caron, 2008;Liu et al, 2011).…”

“…Depois de atingida a condição de equilíbrio, a concentração do composto é determinada em uma, ou nas duas fases, usando métodos analíticos adequados (espectrofotometria UV-VIS, HPLC, LC-MS, etc.) (Amaral et al, 1997;Lombardo, 2008;Dabrowska et al, 2011;Andrés et al, 2015).…”

“…Recomendações importantes de boas práticas e cuidados são encontradas na literatura (Dearden & Bresnen, 1988;Amaral, 1997;OECD, 1995;Lombardo, 2008;Malvezzi & Amaral, 2010;Andrés et al, 2015). Nestas descreve-se que, mesmo seguindo estas recomendações, o valor de logP para determinado composto pode apresentar alta incerteza e/ou baixa reprodutibilidade.…”

“…Na partição de compostos contendo grupos ionizáveis ou permanentemente carregados, encontram-se trabalhos explorando outros aspectos importantes para a partição, como os efeitos das variações da concentração do composto, dos volumes das fases (Dearden & Bresnen, 1988;Andrés et al, 2015), da temperatura (Brooke et al, 1986), da força iônica (Austin et al, 1998;Wenlock et al, 2011), de mudanças nos valores de pH utilizando tampões (Avdeef, 2001;Malvezzi & Amaral, 2010) e verificando as possibilidades de formação de par iônico (Takacs-Novak & Szasz, 1999;Koufopoulou et al, 2006;Darwish et al, 2015). Este último aspecto é de grande importância, por exemplo, nos casos em que é observado um aumento da lipofilicidade devido à possível formação do par iônico.…”