藥物需要一定的親水性，又需要其具有一定的親脂性，即兩親性有利於吸收。藥物親水性或親脂性的過高或過低都對藥效產生不利的影響。這種性質常用脂水分配係數表示，也稱為油水分配係數，其值越大，越易溶於脂，反之則越易溶於水。
本文將從脂水分配係數定義、計算脂水分配係數的方法、脂水分配係數的影響因素、脂水分配係數對藥物開發的影響和小結五個部分分享脂水分配係數與藥物活性“脈脈相通”。
脂水分配係數的定義
有機化合物的脂水分配係數
通常是指化合物在正辛醇和水兩相間的分配係數
，以其對數來表示，記為logP：
其中Coct和Cw分別為化合物在正辛醇和水兩相間達到平衡時的濃度。通常P給出的是中性化合物在兩相間的分配係數。
對於可電離的化合物，則使用分配率D來表示溶質在兩相間總的分配係數。例如，對於可電離的溶質HA可有：
其中［HA］、［A-］分別代表溶質的中性狀態和離子狀態的濃度。D是與溶質的酸鹼解離常數pKa以及溶液的pH值相關的引數。因此，表示LogD的時候常常有pH值作為字尾，比如LogDpH7。4。
計算脂水分配係數的方法
測定化合物logP常用的方法有
搖瓶法、反相高效液相色譜法和軟體預測等
。因此logP可以透過實驗或者軟體預測方法得到。但實驗法需要得到純度較高的物質，並且耗時長、花費較大。軟體預測方法得到的資料雖然精度略差，但具有速度快、不需要獲得物質、成本低等眾多優點，受到很多研究者的歡迎。
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搖瓶法
簡單來說，搖瓶法是搖動一個裝有兩種互不相溶溶劑和一種溶質的燒瓶，待達到平衡後，分析溶質在其中一相或兩相中的濃度，從而計算logP。
2013年，天津藥物研究院米楠等［1］以正辛醇-磷酸鹽緩衝液作為分散系統，搖瓶法作為測定方法，採用紫外-可見分光光度法進行測定。透過阿齊沙坦分配平衡後在油相（正辛醇）和水相的濃度比，計算油水分配係數。
在正辛醇-磷酸鹽緩衝液體系中，pH＝3。0時阿齊沙坦的油水分配係數為3。78，pH＝7。0時阿齊沙坦的油水分配係數為-0。30。
2
反相高效液相色譜法
反相高效液相色譜法被廣泛的用來進行化合物或藥物logP的間接測定。這種方法是基於化合物的保留性質與分配系統的相關性模型。然後，根據化合物在分離體系中的保留性質可以計算其logP。
表1。 21種標樣化合物的HPLC分析結果［3］
反相高效液相色譜法具有操作簡單、快速、費用低、重複性好的優點
，是一種很好的間接測定方法，但該法選取不同的標樣化合物對實驗結果的影響較大［2］。宋斌等人［3］應用反相高效液相色譜法測定了幾種酚類化合物的正辛醇/水分配係數（Kow），建立了容量因子（k‘）與Kow的關係方程，考察了標樣化合物結構對測定結果的影響。
如表1所示，實驗結果表明，
反相高效液相色譜法是一種有效測定物質Kow的方法
，且標樣化合物的結構對測定結果有較大影響。
3
軟體預測
軟體預測的軟體和網站有很多，比如虛擬化學實驗室網站提供的10種常用分配係數（正辛醇/水）預測軟體（ALOGPs、AC logP、AB/LogP、COSMOFraq、miLogP、ALOGP、MLOGP、KOWWIN、XLOGP 2、XLOGP 3）［4，5］。但化學工作者經常使用ChemBioDraw Ultra進行初步的clogP預測［6，7］，如圖1用該方法對阿齊沙坦進行logP預測。這是因為化學工作者基本都會安裝ChemBioDraw Ultra（一款專業可靠的化學分子結構及化學圖形繪製工具），使用較為方便。
圖1。 採用ChemBioDrawUltra對阿齊沙坦的logP進行預測
脂水分配係數的影響因素
藥物分子結構的改變，當分子中官能團形成氫鍵的能力和官能團的離子化程度較大時，藥物的水溶性會增大。如氨基、羥基、硝基、磺酸基等。
相反若藥物結構中含有較大的烴基、鹵素原子、脂環等非極性結構，導致藥物的脂溶性增大。
足夠的親水效能夠保證藥物分子溶於水相，適宜的親脂性保障藥物對細胞膜的滲透性。因此，在藥物化學設計藥物時要充分考慮官能團對脂水分配係數的影響［8］。
脂水分配係數對藥物開發的影響
如流程圖所示，不同藥物對脂水分配係數要求不同。
如表2所示，作用於中樞神經系統的藥物，需要透過血腦屏障，因此需要較大的脂水分配係數。作用於區域性，不需要透過血腦屏障進入腦組織，脂溶性要求與全麻藥不同，但是在穿透區域性的神經組織細胞膜時須有一定的脂溶性才能穿透脂質生物膜，使藥物在區域性濃度高。
表2。 LogD值及其對藥物開發的影響［9］
脂水分配係數小結
對於藥物化學研究而言，脂水分配係數是十分重要的物理化學性質。它們用於研究有機化合物在生物體內的行為，在許多生物過程及物理化學過程中都是重要的引數。
藥物只有能夠在生物體內自由傳輸，順利透過生物膜直至抵達病灶，才能起到治療疾病的作用。因此，
有機化合物的一些基本性質，例如吸收、分佈、代謝、排洩等藥代動力學性質以及毒性，與其最終是否能夠成藥至關重要。
人體約70%由水組成，血漿中水的含量更是高達90%以上。這表明了藥物在人體中的運輸過程與藥物的水溶解度密切相關。生物膜的脂質雙分子層具有疏水性，因此藥物透過各種生物膜的過程可以視作是在水和疏水介質之間的再分配，所以這種過程與其脂水分配係數密切相關［8］。
如果有機化合物的水溶性不佳，影響了其在體內的吸收過程，則其成藥性一般也比較差。較低的溶解度也可能會對給藥模式產生很大的影響。總的來說，在藥物研發前期中對於脂水分配係數與溶解度資料的預測對化合物最終是否可以成藥具有很大的影響。
參考文獻
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［2］梁超，喬俊琴，韓藝源，等。膽固醇基鍵合相-反相高效液相色譜法測定正辛醇/水分配係數［J］。色譜，2016， 34（12）：1240-1248。
［3］宋斌，張宏哲。反相高效液相色譜法測定酚類化合物的正辛醇/水分配係數［J］。山東化工，2011， 40（03）：67-71。
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［8］王豔玲，李婕，王任小。有機化合物脂水分配係數和溶解度的計算方法［J］。物理化學學報，2010， 26（07）：1742-1754。
［9］COMERJ E A。 High-throughput Measurement of log D and pKa［J］，2003 ：https：//doi。org/ 10。1002/ 3527601473。ch2。