Plik współczynnik podziału lub rozkład Jest definiowany jako stosunek stężenia substancji chemicznej lub substancji rozpuszczonej między dwoma mediami w równowadze. Medium to może być gazem podobnym do powietrza; ciecz, taka jak woda lub olej; lub złożona mieszanina, taka jak krew lub inne tkanki.
Współczynnik podziału krew / powietrze jest ważny, aby wyjaśnić wymianę gazową zachodzącą w płucach, między krwią a atmosferą..
Powyższy obrazek w uproszczony i genialny sposób ilustruje wyjaśnioną koncepcję. Każda figura przedstawia analit, który jest rozłożony i / lub rozdzielony między dwie niemieszające się fazy: jedną wyższą i drugą niższą..
Zielone kwadraty są przeważnie w górnej fazie; podczas gdy czerwone trójkąty rozpuszczają się bardziej w dolnej fazie, a fioletowe kółka wybierają miejsce na granicy faz.
Możesz zobaczyć, jak zmienia się K.re dla każdego analitu. Jeśli Kre jest większa niż 1, analit będzie się rozprowadzał bardziej w kierunku górnej fazy; jeśli jego wartość jest bliska 1, będzie znajdować się na interfejsie; lub jeśli wręcz przeciwnie, K.re jest mniejsza niż 1, będzie to głównie dolna faza.
Jedną z form współczynnika podziału jest współczynnik podziału między dwiema niemieszającymi się cieczami w równowadze; podobnie jak system n-oktanowy i woda. System ten został wykorzystany do ustalenia ważnej właściwości związku: jego hydrofobowości lub hydrofilowości..
Wartość współczynnika podziału (P) lub współczynnika podziału (K) służy do wskazania hydrofobowości leku. Dzięki temu można go wykorzystać do przewidywania jego wchłaniania w jelitach, dystrybucji, metabolizmu i procesu wydalania..
Indeks artykułów
Współczynnik podziału (K) substancji, zwany także współczynnikiem podziału (P), jest ilorazem stężeń substancji na dwie fazy; składa się z mieszaniny dwóch rozpuszczalników, które są niemieszalne ze względu na ich różną gęstość i naturę.
Wartość współczynnika podziału (K) lub podziału (P) jest związana z różnicą w rozpuszczalności substancji w niemieszalnych cieczach wchodzących w skład mieszaniny.
K lub P = [substancja]1 / [substancja]dwa
[substancja]1 to stężenie substancji w cieczy 1. Y [substancja]dwa to stężenie tej samej substancji w cieczy 2.
Jeśli K lub P ma wartość równą 3, oznacza to, że substancja jest 3 razy bardziej skoncentrowana w cieczy 1 niż w cieczy 2. Ale jednocześnie wskazuje również, że substancja jest lepiej rozpuszczalna w cieczy 1.
Teraz, jeśli wartość K lub P wynosi 0,3, substancja ma wyższe stężenie w cieczy 2; i dlatego jego rozpuszczalność jest większa w cieczy 2 niż w cieczy 1.
W niektórych obszarach badań, takich jak chemia organiczna i farmaceutyki, mieszanina cieczy składa się z wody i niepolarnej cieczy, takiej jak n-oktanol lub 1-oktanol, dlatego często określa się współczynnik podziału oktanol. / Woda reprezentowana przez Pow.
N-oktanol ma gęstość 0,824 g / cm3; podczas gdy woda, jak wiadomo, ma gęstość 1 g / cm3 z grubsza stała. Po zbilansowaniu dwóch cieczy n-oktanol zajmuje górną część mieszaniny niemieszających się cieczy, którą nazwano cieczą 1.
Substancja hydrofobowa będzie miała wyższe stężenie w n-oktanolu, gdy niemieszające się ciecze osiągną równowagę. Z drugiej strony, substancja hydrofilowa będzie miała wyższe stężenie w wodzie..
Do substancji niezjonizowanych stosuje się współczynnik podziału lub dystrybucji. W przypadku pomiaru współczynnika podziału w substancji podatnej na jonizację należy dostosować pH lub użyć buforu w fazie wodnej, aby zapewnić, że substancja będzie wyglądać na niezdysocjowaną.
Przy określaniu współczynnika podziału nie należy używać środków powierzchniowo czynnych ani substancji powierzchniowo czynnych, ponieważ substancje te, ze względu na swój amfifilowy charakter, znajdują się na granicy faz niemieszających się cieczy..
Współczynnik podziału n-oktanol / woda jest zwykle wyrażany w postaci logarytmicznej; to znaczy jako log P lub log K, ze względu na amplitudę wartości P i K..
Jeśli logarytm P dla substancji jest większy niż 0, oznacza to, że substancja jest hydrofobowa. Wręcz przeciwnie, jeśli logarytm P jest mniejszy niż 0 (czyli ujemny), będzie to wskazywać, że substancja jest hydrofilowa..
Współczynnik podziału (D) jest ilorazem stężenia wszystkich substancji zjonizowanych i niezjonizowanych w cieczy 1 (n-oktanol) i stężenia tych samych substancji w cieczy 2 (woda).
Po uzyskaniu wartości współczynnika podziału (D) można ją wyrazić jako logarytm D ze względu na amplitudę wartości D.
Aby uzyskać współczynnik podziału (D), fazę wodną należy zbuforować; to znaczy przy pewnym pH, które należy wskazać, odnosząc się do wartości uzyskanego współczynnika rozdziału.
Dogodnie jest przeprowadzić oznaczanie D przy pH 7,4. To pH odpowiada pH krwi i przedstawia warunki, które leki lub związki napotkają w środowisku wewnątrzkomórkowym i środowisku zewnątrzkomórkowym..
Dla niejonizowalnego związku, log D = log P, niezależnie od zastosowanego pH.
Istnieje kilka metod pomiaru współczynnika podziału (P). Obejmują one metodę wstrząsania kolby i wysokosprawną chromatografię cieczową. Oba wymagają wcześniejszej wiedzy na temat rozpuszczalności badanej substancji, zarówno w n-oktanolu, jak iw wodzie..
Próbkę rozpuszcza się w n-oktanolu nasyconym wodą, którą rozdziela się w rozdzielaczu lub dekantacji wodą nasyconą n-oktanolem. Nasycenie rozpuszczalników jest konieczne, aby uniknąć przenoszenia rozpuszczalnika podczas procesu podziału.
Rozdzielacz jest przez pewien czas poddawany mechanicznemu mieszaniu. Następnie pozostawia się go na długi czas, aby zapewnić całkowite oddzielenie. Podsumowując, fazy rozdziela się przez dekantację.
Następnie stężenie próbki w każdym z rozpuszczalników jest określane metodą spektrofotometryczną; np. UV-Visible lub inna metoda. Na koniec, na podstawie uzyskanych danych, zostanie obliczony współczynnik podziału i log P..
Zaletą tej metody jest to, że jest niedroga, powtarzalna i bardzo precyzyjna. Podsumowując, jest to najbardziej wiarygodna metoda określania log P.
Główną wadą tej metody jest to, że jest bardzo czasochłonna: ponad 24 godziny na przeprowadzenie równoważenia cieczy, mieszania i rozdziału faz podczas procesu podziału. Ponadto ma zastosowanie tylko do substancji rozpuszczalnych w n-oktanolu i wodzie..
Log P można otrzymać poprzez skorelowanie czasu retencji próbki z czasem retencji związku odniesienia o podobnej budowie chemicznej o znanej wartości P..
Jest to metoda, w której wartość logarytmu P uzyskuje się w czasie krótszym niż 20 minut. Daje wartości log p od 0 do 6, co odpowiada tylko substancjom hydrofobowym.
Wadą jest to, że wartość P jest określana metodą regresji liniowej, więc kilka związków o strukturze chemicznej podobnej do próbki i znanych wartościach log P powinno być używanych jako odniesienie..
Połknięty lek musi dotrzeć do światła jelita cienkiego, gdzie wchłania się większość substancji. Następnie przechodzi przez wnętrze komórek, rozpuszczając się w dwuwarstwie lipidowej będącej częścią błony. Procesowi temu sprzyja hydrofobowy charakter leku..
Lek musi przejść przez komórki jelitowe, przenikając przez błonę podstawną, aby dotrzeć do krwi i dotrzeć do docelowych receptorów działania leku. Niektórym etapom całego procesu sprzyja hydrofobowy charakter leku, ale innym nie..
Należy znaleźć wartość współczynnika podziału, która pozwoli, aby wszystkie procesy niezbędne do działania leku i dobrego samopoczucia organizmu były zadowalające.
Stosowanie leków nadmiernie hydrofobowych może być toksyczne, ponieważ ich metabolizm może wytwarzać potencjalnie szkodliwe metabolity. Z drugiej strony, leki całkowicie hydrofilowe stwarzają trudności we wchłanianiu w jelitach..
Na aktywność insektycydów i herbicydów wpływa ich hydrofobowy charakter. Jednak hydrofobowość wiąże się z dłuższym okresem półtrwania. W związku z tym zanieczyszczenie środowiska jest długotrwałe i może powodować szkody ekologiczne..
Skuteczne produkty hydrofobowe powinny być wytwarzane z krótszym okresem półtrwania.
Związki hydrofobowe są zwykle zanieczyszczeniami dla środowiska, ponieważ są odprowadzane przez glebę, mogąc przedostać się do wód gruntowych, a później do wód rzecznych.
Znając współczynnik podziału związku, można dokonać zmian w jego strukturze chemicznej, które modyfikują jego hydrofobowość w celu zmniejszenia zanieczyszczenia środowiska..
Hydrogeologia wykorzystuje współczynnik podziału oktanol / woda (Kow) do kontrolowania przepływu związków hydrofobowych, zarówno w glebie, jak iw wodach gruntowych.
Jeszcze bez komentarzy