Application of thin layer chromatography and theoretical methods to assess the lipophilic properties of metamizole, propyphenazone and nimesulide
Authors: Parys Wioletta , Mularczyk Joanna 
Published: November 2024

Przedmiot badań: Lipofilowość związków chemicznych wpływa na ich wchłanianie, dystrybucję, metabolizm, wydalanie oraz toksyczność. Jest więc niezwykle pomocna podczas projektowania nowych struktur potencjalnych substancji o działaniu leczniczym, jak również w procesie optymalizacji już wykorzystywanych związków (leków) w celu uzyskania lepszych parametrów. Ocena właściwości lipofilowych związków jest procesem złożonym i wymaga zastosowania zarówno metod eksperymentalnych (np. chromatograficznych), jak i metod teoretycznych (obliczeniowych). Metody chromatograficzne są obecnie najpopularniejszymi eksperymentalnymi metodami pośrednimi służącymi do wyznaczania lipofilowości leków (szacowania wartości logP).
W praktyce klinicznej najczęściej przepisywaną grupą leków stanowią leki przeciwbólowe.
Metamizol, propyfenazon i nimesulid są lekami przeciwbólowymi, znanymi od kilkudziesięciu lat, stosunkowo tanimi i powszechnie dostępnymi. W literaturze naukowej jak dotąd nie opisano badań dotyczących oceny lipofilowości ww. leków przeciwbólowych, przy zastosowaniu obu metod, tj. chromatografii cienkowarstwowej w odwróconym układzie faz/wysokosprawnej chromatografii cienkowarstwowej RP-TLC/HPTLC oraz metod teoretycznych, wykorzystujących różne algorytmy obliczeniowe. W niniejszej pracy oprócz powszechnie wyznaczanego, w oparciu o metodę Soczewińskiego-Wachtmeistera chromatograficznego parametru lipofilowości RMWS, wyznaczono również dodatkowy chromatograficzny parametr lipofilowości RMWO, w oparciu o równanie Ościka.
Cel badań: Celem pracy była ocena możliwości zastosowania obu metod, tj. eksperymentalnej RP-TLC/HPTLC oraz teoretycznych (obliczeniowych) do określenia właściwości lipofilowych metamizolu, propyfenazonu i nimesulidu. Uzyskane dla badanych związków wartości RMWS i RMWO zostały następnie porównane z teoretycznymi wartościami logP uzyskanymi z użyciem różnych algorytmów obliczeniowych oraz wartościami logPexp wyznaczonymi doświadczalnie w układzie n-oktanol-woda.
Meteriał i metody: Roztwory analizowanych związków o stężeniu 1mg/mL sporządzono w metanolu w przypadku metamizolu i propyfenazonu oraz w acetonie dla nimesulidu. Jako fazy ruchome zastosowano mieszaniny metanolu z wodą, dioksanu z wodą, acetonitrylu z wodą oraz acetonu z wodą o różnej zawartości modyfikatora organicznego zmieniającej się co 5% w przypadku płytek RP-8F254 i RP-18F254, oraz co 10% w przypadku płytek RP-18WF254.
Wartości parametru RM uzyskane metodą RP-TLC/HPTLC w różnych układach chromatograficznych, tj. czterech fazach ruchomych (metanol-woda, dioksan-woda, acetonitryl-woda, aceton-woda) i trzech faz stacjonarnych (RP-8F254, RP-18F254, RP-18WF254) zostały zastosowane do wyznaczenia chromatograficznych parametrów lipofilowości wg. równania Soczewińskiego-Wachtmeistera (RMWS) oraz wg. równania Ościka (RMWO). Uzyskane dla badanych związków wartości RMWS i RMWO zostały następnie porównane z parametrami teoretycznymi (AlogPs, AClogP, AlogP, MlogP, xlogP2, xlogP3, miLogP, logPKOWWIN, ACD/logP) i eksperymentalną wartością współczynnika podziału (logPexp).
Wyniki: Stwierdzono, że najniższą lipofilowość wykazuje metamizol, a największą nimesulid. Dla metamizolu brak jest danych dotyczących wartości logPexp oraz obserwuje się zróżnicowanie w wartościach teoretycznych współczynników podziału logP. Dla propyfenazonu parametrem najbardziej zbliżonym do wyznaczonego eksperymentalnie logPexp jest parametr teoretyczny AlogPs oraz chromatograficzne parametry lipofilowości tj. RMWO(DRP18), RMWO(DRP8), RMWO(ARP18W), RMWS(MRP18W) i RMWS(ARP8). Ponadto wartości zbliżone do logPexp i AlogPs wykazują chromatograficzne parametry lipofilowości RMWS(MRP18W) i RMWS(ARP8). Dla nimesulidu parametrem najbardziej zbliżonym do wyznaczonego eksperymentalnie logPexp jest parametr teoretyczny xlogP3 oraz chromatograficzne parametry lipofilowości tj. RMWS(ARP18), RMWS(ACNRP18) i RMWS(MRP8). Ponadto wartości zbliżone przyjmują teoretyczne współczynniki podziału takie jak: AlogPs, xlogP2 oraz AlogP.
Wnioski: Prosta, szybka i efektywna technika RP-TLC/HPTLC oraz parametry lipofilowości oznaczone jako RMWS i RMWO mogą być z powodzeniem stosowane jako alternatywne do klasycznej ekstrakcji w układzie n-oktanol-woda w opisie lipofilowego charakteru metamizolu, propyfenazonu oraz nimesulidu. Mogą one być w przyszłości wykorzystane w procesie ich optymalizacji w celu uzyskania lepszych parametrów, np. biodostępności badanych związków i ich pochodnych, jak również mogą być przydatne w procesie projektowania nowych i bardziej skutecznych terapeutycznie preparatów lub pochodnych metamizolu, propyfenazonu oraz nimesulidu.
Wykazano, że technika RP-TLC/HPTLC oraz internetowe bazy danych są użytecznym narzędziem w wyznaczaniu lipofilowości związków biologicznie aktywnych, do których należą metamizol, propyfenazon oraz nimesulid. Ponadto wykazano, że techniki chemometryczne są pomocne w ocenie lipofilowości metamizolu, propyfenazonu oraz nimesulidu wyznaczonej za pomocą różnych metod.