Pekali partition pengedaran, pengedaran, aplikasi

Dia pekali partition atau pengedaran Ia ditakrifkan sebagai sebab kepekatan kimia atau larut antara dua cara dalam keseimbangan. Medium ini boleh menjadi gas seperti udara; cecair seperti air atau minyak; atau campuran kompleks seperti darah atau kain lain.

Koefisien partisi darah/udara adalah penting untuk menjelaskan pertukaran gas yang berlaku di paru -paru, antara darah dan atmosfera.

Diagram menerangkan pekali pengedaran untuk tiga larutan antara dua fasa. Sumber: Perdula [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0)]

Imej Superior menunjukkan konsep yang dijelaskan dengan cara yang mudah dan cemerlang. Setiap angka mewakili analit, yang diedarkan dan/atau diedarkan di antara dua fasa yang tidak dapat dilepaskan: satu unggul dan yang lain lebih rendah.

Kuadrat hijau kebanyakannya terletak di fasa atas; Sementara segitiga merah membubarkan lebih banyak pada fasa yang lebih rendah, dan bulatan ungu memilih untuk meletakkan diri mereka di antara muka.

Dapat dilihat bagaimana k bervariasi_D Untuk setiap analit. Ya k_D Ia lebih besar daripada 1, analit akan diedarkan lebih kepada fasa atas; Jika nilainya hampir 1, ia akan cenderung meletakkan di antara muka; atau jika sebaliknya k_D kurang dari 1, akan berada di fasa yang lebih rendah.

Salah satu bentuk koefisien partition adalah yang ada di antara dua cecair yang tidak dapat dilepaskan dalam keseimbangan; seperti sistem n-oktan dan air. Sistem ini telah digunakan untuk mewujudkan harta penting sebatian: watak hidrofobik atau hidrofiliknya.

Nilai pekali partition (P), atau pekali pengedaran (k), berfungsi untuk menunjukkan sifat hidrofobik ubat. Oleh itu, ia boleh digunakan untuk meramalkan proses penyerapan, pengedaran, metabolisme dan perkumuhan usus.

[TOC]

Pekali pengedaran

Definisi

Koefisien pengedaran (k) bahan, juga dipanggil pekali partition (P), adalah nisbah membahagikan kepekatan bahan ke dalam dua fasa; dibentuk oleh campuran dua pelarut yang tidak dapat dilupakan kerana mempunyai kepadatan dan sifat yang berbeza.

Nilai pekali pengedaran (k) atau partition (p) berkaitan dengan perbezaan kelarutan bahan dalam cecair yang tidak dapat dilepaskan yang merupakan sebahagian daripada campuran.

K o p = [bahan]₁ / [bahan]₂

[bahan]₁ Ia adalah kepekatan bahan dalam cecair 1. Dan [bahan]₂  Ia adalah kepekatan bahan yang sama dalam cecair 2.

Tafsiran

Sekiranya k atau p mempunyai nilai yang sama dengan 3, ia menunjukkan bahawa bahan itu 3 kali lebih tertumpu dalam cecair 1 daripada cecair 2. Tetapi pada masa yang sama, beliau juga menunjukkan bahawa bahan itu lebih larut dalam cecair 1.

Sekarang, jika nilai k atau p ialah 0.3, bahan mempunyai kepekatan yang lebih besar dalam cecair 2; dan oleh itu kelarutannya dalam cecair 2 lebih tua daripada cecair 1.

Boleh melayani anda: sistem homogen

Pekali partisi oktanol/air

Di sesetengah bidang penyelidikan seperti kimia organik dan ahli farmasi, campuran cecair dibentuk oleh air dan cecair apolar seperti n-octhanol atau 1- octanol, jadi biasanya disebutkan mengenai pekali partisi oktanol /air yang diwakili oleh POW.

Octhanol mempunyai ketumpatan 0.824 g/cm³; Walaupun air, seperti yang diketahui, mempunyai ketumpatan 1 g/cm³ kira -kira malar. Sebaik sahaja kedua-dua cecair telah seimbang, N-Oktch.

Bahan hidrofobik akan mempunyai kepekatan yang lebih besar dalam n-octhanol, apabila cecair yang tidak dapat dilepaskan telah seimbang. Sebaliknya, bahan hidrofilik akan mempunyai kepekatan yang lebih besar di dalam air.

Sekatan

Pekali partition atau pengedaran digunakan untuk bahan yang tidak disesuaikan. Sekiranya pekali partition diukur dalam bahan yang boleh diubah, pH atau menggunakan penampan dalam fasa berair mesti diselaraskan untuk memastikan bahan tersebut dibentangkan sebagai tidak dipisahkan.

Dalam penentuan pekali partition, ketegangan atau bahan surfaktan tidak boleh digunakan, kerana bahan -bahan ini, disebabkan oleh watak amphiphyllic mereka, terletak di antara muka cecair yang tidak dapat dilepaskan.

Koefisien partition n-octhanol/air biasanya dinyatakan dalam bentuk logaritma; iaitu, sebagai log p atau log k, kerana amplitud nilai p dan k.

Sekiranya log P untuk bahan lebih besar daripada 0, ini menunjukkan bahawa bahan itu hidrofobik. Sebaliknya, jika log p kurang dari 0 (iaitu, negatif), ini akan menunjukkan bahawa bahan itu hidrofilik.

Koefisien pengedaran (d)

Koefisien pengedaran (d) adalah kota antara kepekatan semua bahan, terionisasi dan tidak diionisasi, dalam cecair 1 (n -ortanol) dan kepekatan bahan yang sama dalam cecair 2 (air).

Sebaik sahaja nilai pekali pengedaran (d) diperoleh, ini boleh dinyatakan sebagai d -logaritma kerana amplitud nilai d.

Untuk mendapatkan pekali pengedaran (d), fasa berair mesti diserang; iaitu, ke pH tertentu, yang mesti ditunjukkan apabila rujukan dibuat kepada nilai pekali pengedaran yang diperoleh.

Boleh melayani anda: benzena: sejarah, struktur, sifat, derivatif, kegunaan

Ia mudah untuk menentukan d pada pH 7.4. PH ini sepadan dengan darah dan mewakili keadaan yang akan ditemui oleh ubat -ubatan atau sebatian dalam persekitaran intrasel dan dalam persekitaran ekstraselular.

Untuk sebatian yang tidak boleh dibungkus log d = log p, tanpa mengira pH yang digunakan.

Penentuan eksperimen pekali partition

Terdapat beberapa kaedah untuk pengukuran pekali partition (p). Antaranya ialah kaedah botol agitasi dan kromatografi cecair resolusi tinggi. Dalam kedua-dua pengetahuan sebelumnya tentang kelarutan bahan masalah diperlukan, baik dalam n-octhanol dan di dalam air.

Kaedah botol agitasi

Sampel dibubarkan dalam n-ectchtanol tepu dengan air, yang akan dijalankan dalam corong dipisahkan atau decantation dengan air tepu dengan n-octhanol. Ketepuan pelarut adalah perlu untuk mengelakkan pemindahan pelarut semasa proses partition.

Corong penyingkiran tertakluk kepada pergolakan mekanikal untuk masa tertentu. Kemudian ia dibiarkan berehat untuk masa yang lama untuk memastikan pemisahan lengkap. Untuk membuat kesimpulan, fasa dipisahkan oleh pembuangan.

Kemudian, kepekatan sampel ditentukan dalam setiap pelarut menggunakan kaedah spektrofotometrik; Contohnya, kaedah UV-kelihatan atau lain. Akhirnya, dengan data yang diperoleh, pekali partition dan log p akan dikira.

Kaedah ini mempunyai kelebihan yang menjadi ekonomi, boleh dihasilkan dan tinggi. Ringkasnya, ia adalah kaedah yang paling boleh dipercayai dalam menentukan log p.

Kelemahan utama kaedahnya ialah menggunakan banyak masa: lebih daripada 24 jam untuk mengimbangi cecair, pergolakan dan pemisahan fasa semasa proses partition. Di samping itu, ia hanya terpakai untuk bahan larut dalam n-octhanol dan air.

Kaedah kromatografi cecair resolusi tinggi

Log P menggunakan korelasi masa pengekalan sampel dapat diperoleh, dengan masa pengekalan sebatian rujukan struktur kimia yang sama dengan nilai p yang diketahui.

Ia adalah kaedah di mana nilai log p diperolehi dalam tempoh kurang dari 20 minit. Memberi nilai log antara 0 dan 6, yang hanya sesuai dengan bahan hidrofobik.

Kelemahannya ialah nilai p oleh regresi linear ditentukan, jadi beberapa sebatian struktur kimia yang serupa dengan sampel dan log yang diketahui harus digunakan sebagai rujukan.

Boleh melayani anda: bromin: sejarah, struktur, konfigurasi elektronik, sifat, kegunaan

Aplikasi

Pengoptimuman Tindakan Dadah

Sekiranya ubat ditelan, ia mesti mencapai cahaya usus kecil, di mana kebanyakan bahan diserap. Kemudian, ia melintasi bahagian dalam sel, larut dalam lipid bilayer yang merupakan sebahagian daripada membran. Proses ini disukai oleh watak hidrofobik ubat.

Ubat mesti melalui sel -sel usus, melintasi membran basal untuk mencapai darah dan mencapai reseptor sasaran tindakan dadah. Beberapa peringkat proses global disukai oleh watak hidrofobik ubat, tetapi yang lain tidak.

Nilai pekali partition mesti dijumpai yang membolehkan semua proses yang diperlukan untuk tindakan dadah dan badan kesejahteraan.

Penggunaan ubat hidrofobik yang berlebihan boleh menjadi toksik, kerana metabolismenya dapat menghasilkan metabolit yang berpotensi berbahaya. Sebaliknya, ubat -ubatan yang benar -benar hidrofilik mengalami kesukaran dalam penyerapan usus mereka.

Produk agrokimia

Aktiviti racun serangga dan herba dipengaruhi oleh watak hidrofobiknya. Walau bagaimanapun, hidrofobisiti dikaitkan dengan separuh masa yang lebih lama. Oleh itu, kesan pencemar terhadap alam sekitar berpanjangan, dapat menghasilkan kerosakan ekologi.

Produk hidrofobik yang bertindak dengan cekap, dengan separuh masa yang lebih pendek mesti berlaku.

Penjagaan alam sekitar

Sebatian hidrofobik biasanya bahan pencemar untuk alam sekitar, kerana ia dikeringkan melalui tanah, dapat mencapai air bawah tanah dan seterusnya perairan sungai.

Mengetahui pekali partition sebatian, perubahan boleh dibuat dalam struktur kimianya yang mengubah suai hidrofobisitas untuk mengurangkan tindakan pencemarnya terhadap alam sekitar.

Hidrogeologi menggunakan pekali cast octanol/air (KOW) untuk mengawal aliran sebatian hidrofobik, baik di tanah dan di dalam air bawah tanah.

Rujukan

1. Bannan, c. C., Calabró, g., Kyu, d. Dan., & Mobley, D. L. (2016). Mengira koefisien partisi molekul kecil dalam oktanol/air dan sikloheksana/air. Jurnal Teori Kimia dan Pengiraan, 12(8), 4015-4024. Doi: 10.1021/ACS.JCTC.6b00449
2. Wikipedia. (2019). Pekali pengedaran. Pulih dari: Adakah.Wikipedia.org
3. Universiti Kebangsaan Colombia. (s.F.). Unit 8: Penentuan Eksperimen Koefisien Pengedaran Barbiturat. [Pdf]. Pulih dari: rangkaian.i.Edu.co
4. Sevier. (2019). Pekali partition . Sains Langsung. Diperoleh dari: Scientedirect.com
5. Seeboo Hemnath. (2019). Koefisien Partition: Definisi dan Pengiraan. Kajian. Pulih dari: belajar.com