Koeficient distribucijske particije, distribucija, aplikacije

On koeficient particije ali distribucije Opredeljen je kot razlog za koncentracijo kemikalije ali topljenega med dvema sredstvoma v ravnotežju. Ta medij je lahko plin kot zrak; tekočina, kot je voda ali olje; ali zapletena mešanica, kot so kri ali druge tkanine.

Koeficient particije krvi/zraka je pomemben za razlago izmenjave plina, ki se pojavi v pljučih, med krvjo in atmosfero.

Diagram, ki pojasnjuje koeficient porazdelitve za tri topila med dvema fazama. Vir: Perdula [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)]

Vrhunska slika prikazuje koncept, razložen na poenostavljen in sijajen način. Vsaka številka predstavlja analit, ki se porazdeli in/ali porazdelita med dvema neizratnima fazama: ena nadrejena in druga nižja.

Zeleni kvadratki so pretežno nameščeni v zgornji fazi; Medtem ko se rdeči trikotniki v spodnji fazi bolj raztopijo, vijolični krogi pa se odločijo, da se postavijo v vmesnik.

Vidimo, kako se K spreminja_D Za vsako analit. Ja k_D Več kot 1, analit bo bolj razporejen proti zgornji fazi; Če je njegova vrednost blizu 1, se bo ponavadi postavila v vmesnik; ali če nasprotno k_D je manj kot 1, bo predvsem v nižji fazi.

Ena od oblik koeficienta particije je tista, ki obstaja med dvema neizmernima tekočinama v ravnotežju; kot tudi N-oktanski in vodni sistem. Ta sistem je bil uporabljen za vzpostavitev pomembne lastnosti spojine: njegovega hidrofobnega ali hidrofilnega značaja.

Vrednost koeficienta particije (P) ali koeficienta porazdelitve (K) služi za označevanje hidrofobnega značaja zdravila. Tako ga lahko uporabimo za napovedovanje njegovega procesa črevesne absorpcije, porazdelitve, presnove in izločanja.

[TOC]

Koeficient distribucije

Opredelitev

Koeficient porazdelitve (K) snovi, imenovane tudi koeficient predelne stene (P), je razmerje med deljenjem koncentracije snovi na dve fazi; sestavljena z mešanico dveh topil, ki sta neizmerna za različne gostote in narave.

Vrednost koeficienta porazdelitve (K) ali particije (P) je povezana z razliko v topnosti snovi v nemotenih tekočinah, ki so del mešanice.

K o p = [snov]₁ / [snov]₂

[snov]₁ To je koncentracija snovi v tekočini 1. In [snov]₂  To je koncentracija iste snovi v tekočini 2.

Interpretacija

Če ima K ali P vrednost, enaka 3, to kaže, da je snov 3 -krat več koncentrirana v tekočini 1 kot v tekočini 2. Toda hkrati tudi poudarja, da je snov v tekočini bolj topna.

Če je vrednost K ali P 0,3, ima snov večjo koncentracijo v tekočini 2; in zato je njegova topnost v tekočini 2 starejša kot v tekočini 1.

Vam lahko služi: homogeni sistem

Koeficient oktanola/vode

Na nekaterih področjih raziskav, kot so organska kemija in farmacevt, se mešanica tekočin tvori z vodo in apolarno tekočino, kot sta N-oktanol ali 1-oktanol, zato se običajno omenja o koeficientu oktanola, ki ga predstavlja LOW.

N-oktanol ima gostoto 0,824 g/cm³; Medtem ko ima voda, kot je znano, gostoto 1 g/cm³ približno konstantno. Ko sta obe tekočini uravnoteženi, N-OCTCH.

Hidrofobna snov bo imela večjo koncentracijo v N-oktanolu, ko bodo neizmerne tekočine uravnotežene. Po drugi strani bo imela hidrofilna snov večjo koncentracijo v vodi.

Omejitve

Koeficient particije ali distribucije se uporablja za neionizirane snovi. V primeru, da se koeficient particije meri v ionizabilni snovi, je treba pH ali pufer v vodni fazi prilagoditi, da se snov predstavi kot disociirana.

Pri določanju koeficienta particije ne smete uporabljati napetosti ali površinsko aktivnih snovi, saj so te snovi zaradi njihovega amfifilnega značaja nameščene na vmesniku nemirbilnih tekočin.

Koeficient particije N-oktanola/vode se običajno izraža v logaritmični obliki; torej kot dnevnik p ali dnevnik k, zaradi amplitude vrednosti p in k.

Če je p dnevnik za snovi večji od 0, to kaže, da je snov hidrofobna. Nasprotno, če je p dnevnik manjši od 0 (torej negativno), bo to pomenilo, da je snov hidrofilna.

Koeficient distribucije (d)

Koeficient porazdelitve (d) je količnik med koncentracijo vseh snovi, ioniziranih in ne ioniziranih, v tekočini 1 (N-Ortinol) in koncentracijo istih snovi v tekočini 2 (voda).

Ko dobimo vrednost koeficienta porazdelitve (d), se lahko to izrazi kot d -logaritem zaradi amplitude vrednosti d.

Za pridobitev koeficienta porazdelitve (D) je treba vodno fazo puhati; to je do določenega pH, ki ga je treba navesti, ko se sklicuje na vrednost pridobljenega koeficienta distribucije.

Vam lahko služi: benzen: zgodovina, struktura, lastnosti, derivati, uporabe

Priročno je določiti D pri pH 7,4. Ta pH ustreza krvi in ​​predstavlja pogoje, ki jih bodo zdravila ali spojine našli v znotrajceličnem okolju in v zunajceličnem okolju.

Za neionizabilno spojino log d = log p, ne glede na uporabljeni pH.

Eksperimentalna določitev koeficienta predenja

Obstaja več metod za merjenje koeficienta particije (P). Med njimi sta metoda vznemirljivih steklenic in tekoča kromatografija z visoko resolucijo. V obeh predhodnih znanju o topnosti problematične snovi je potrebno tako v N-oktanolu kot v vodi.

Način vznemirljivih steklenic

Vzorec se raztopi v N-ektchtanolu, nasičenem z vodo, ki se izvaja v lijaku, je ločen ali dekantacija z nasičeno vodo z n-oktanolom. Zasičenost topil je potrebna, da se izognete prenosu topil med postopkom predelka.

Dekantacijski lijak je določen čas podvržen mehanskim vznemirjenjem. Potem ostane v mirovanju dlje časa, da se zagotovi popolna ločitev. Za zaključek se faze ločijo z dekantacijo.

Nato se koncentracija vzorca določi v vsakem od topil z uporabo spektrofotometrične metode; Na primer UV-vidna ali druga metoda. Končno se bo s pridobljenimi podatki izračunal koeficient particije in dnevnik P.

Ta metoda ima prednost, ker je ekonomična, ponovljiva in velika natančnost. Skratka, to je najbolj zanesljiva metoda pri določanju dnevnika P.

Glavna pomanjkljivost metode je, da porabi veliko časa: več kot 24 ur za uravnoteženje tekočin, vznemirjenosti in ločevanja faz med postopkom predelne particije. Poleg tega je uporabna le za topne snovi v N-oktanolu in vodi.

Metoda s tekočinsko kromatografijo z visoko ločljivostjo

Dnevnik P z uporabo korelacije zadrževalnega časa vzorca je mogoče dobiti z zadrževalnim časom podobne referenčne spojine kemijske strukture.

To je metoda, pri kateri se vrednost dnevnika P dobi v trajanju manj kot 20 minut. Daje vrednosti dnevnika med 0 in 6, kar ustreza samo hidrofobnim snovim.

Pomanjkljivost je, da je določena vrednost P z linearno regresijo, zato je treba kot referenca uporabiti več spojin kemijske strukture, podobne vzorcu in znanih dnevnikov.

Vam lahko služi: bromova: zgodovina, struktura, elektronska konfiguracija, lastnosti, uporabe

Prijave

Optimizacija dejanja z drogami

Če se zdravilo zaužije, mora doseči luč tankega črevesa, kjer se absorbira večina snovi. Nato prečka notranjost celic in se raztopi v lipidnem dvosloju, ki je del membrane. Ta postopek je naklonjen hidrofobnemu značaju zdravila.

Zdravilo mora prehajati skozi črevesne celice in prečkati bazalno membrano, da doseže kri in doseže ciljne receptorje delovanja zdravila. Nekatere stopnje globalnega procesa je naklonjen hidrofobnemu značaju zdravila, drugi pa ne.

Najti je treba vrednost koeficienta particije, ki omogoča vse potrebne procese za delovanje drog in telesa.

Uporaba pretirano hidrofobnih zdravil je lahko strupena, saj lahko njegov presnova povzroči potencialno škodljive presnovke. Po drugi strani imajo popolnoma hidrofilna zdravila težave pri absorpciji črevesa.

Agrokemični izdelki

Na aktivnost insekticidov in herbicidov vpliva njen hidrofobni značaj. Vendar je hidrofobnost povezana z daljšim pol življenja. Zato se učinek onesnaževal na okolje podaljša, saj lahko povzroči ekološko škodo.

Hidrofobni izdelki, ki delujejo učinkovito, s krajšo polovico mora biti.

Okoljska oskrba

Hidrofobne spojine so običajno onesnaževala za okolje, saj se izsušijo skozi tla, saj lahko dosežejo podzemno vodo in pozneje rečne vode.

Če poznate koeficient particije spojine, se lahko spremeni v njeni kemijski strukturi, ki spreminjajo hidrofobnost za zmanjšanje njegovega onesnaževanja na okolju.

Hidrogeologija uporablja koeficient litine oktanola/vode (kow) za nadzor pretoka hidrofobnih spojin, tako na tleh kot v podzemni vodi.

Reference

1. Bannan, c. C., Calabró, g., Kyu, d. In., & Mobley, D. L. (2016). Izračun koeficientov particij majhnih molekul v oktanolu/vodi in cikloheksanu/vode. Časopis za kemijsko teorijo in računanje, 12(8), 4015-4024. Doi: 10.1021/ACS.JCTC.6B00449
2. Wikipedija. (2019). Koeficient distribucije. Okrevano od: je.Wikipedija.org
3. Nacionalna univerza v Kolumbiji. (s.F.). Enota 8: Eksperimentalna določitev koeficienta porazdelitve barbituratov. [PDF]. Obnovljeno od: omrežje.a i.Edu.co
4. Sevier. (2019). Koeficient particije . Znanost Direct. Pridobljeno iz: SCINCEDIRECT.com
5. Seeboo hemnath. (2019). Koeficient particije: opredelitev in izračun. Študij. Okrevano od: študij.com