Jakeluosiokerroin, jakelu, sovellukset

Hän jakelu- tai jakelukerroin Se määritellään syynä kemiallisen tai liuenneen aineen pitoisuuteen kahden tasapainon välisissä keskiarvoissa. Tämä väliaine voi olla kaasu, kuten ilma; neste, kuten vesi tai öljy; tai monimutkainen seos, kuten veri tai muut kankaat.

Veri-/ilmajakokerroin on tärkeä selittämään keuhkoissa tapahtuva kaasunvaihto, veren ja ilmakehän välillä.

Kaavio, joka selittää jakautumiskertoimen kolmelle liuennelle aineelle kahden vaiheen välillä. Lähde: Perdula [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0)]

Ylivoimainen kuva osoittaa käsitteen, joka on selitetty yksinkertaistetulla ja loistavalla tavalla. Jokainen luku edustaa analyyttiä, joka on jakautunut ja/tai jakautunut kahden sekoittumattoman vaiheen välillä: yksi ylivoimainen ja toinen alempi.

Vihreät neliöt sijaitsevat pääosin ylemmässä vaiheessa; Vaikka punaiset kolmiot liukenevat enemmän alavaiheeseen, ja violetti ympyrät päättävät sijoittaa itsensä rajapinnalle.

Voidaan nähdä, kuinka k vaihtelee_{D -d} Jokaiselle analyyttille. Kyllä k_{D -d} Se on suurempi kuin 1, analyytti jakautuu enemmän kohti ylempää vaihetta; Jos sen arvo on lähellä 1, sillä on taipumus sijoittaa käyttöliittymään; tai jos päinvastoin k_{D -d} on alle 1, se on pääasiassa alavaiheessa.

Yksi jakokerroinmuodoista on, että olemassa olevien tasapainon kahden sekoittumattoman nesteen välillä; samoin kuin N-oktaani- ja vesijärjestelmä. Tätä järjestelmää on käytetty yhdisteen tärkeän ominaisuuden luomiseen: sen hydrofobinen tai hydrofiilinen luonne.

Jakautumiskertoimen (P) tai jakaumakertoimen (k) arvo osoittaa lääkkeen hydrofobisen luonteen. Siten sitä voidaan käyttää ennustamaan sen suolen imeytymisprosessi, jakautuminen, aineenvaihdunta ja erittyminen.

[TOC]

Jakelukerroin

Määritelmä

Aineen jakautumiskerroin (k), jota kutsutaan myös osiokerroin (P), on suhde aineen pitoisuuksien jakaminen kahteen vaiheeseen; muodostettu kahden liuottimen seoksella, jotka ovat sekoittumattomia erilaisten tiheyksien ja luonteen suhteen.

Jakautumiskertoimen (k) tai osion (p) arvo liittyy aineiden liukoisuuseroon sekoittumattomien nesteiden, jotka ovat osa seosta.

K O P = [aine]₁ / [aine]₂

[aine]₁ Se on aineen pitoisuus nesteessä 1. Ja [aine]₂  Se on saman aineen pitoisuus nesteessä 2.

Tulkinta

Jos K tai P: n arvo on yhtä suuri kuin 3, se osoittaa, että aine on 3 kertaa enemmän konsentroitua nesteeseen 1 kuin nesteessä 2. Mutta samaan aikaan hän huomauttaa myös, että aine on liukenevampi nesteeseen 1.

Nyt, jos K: n tai P: n arvo on 0,3, aineella on suurempi pitoisuus nesteessä 2; ja siksi sen liukoisuus nestemäisessä 2 on vanhempi kuin nesteessä 1.

Voi palvella sinua: homogeeninen järjestelmä

Oktanoli/vesijakokerroin

Joillakin tutkimusalueilla, kuten orgaaninen kemia ja apteekki, nesteiden seos muodostuu vedestä ja apolaarisesta nesteestä, kuten N-okthanolista tai 1-oktanolista, joten yleensä mainita.

N-okthanolin tiheys on 0,824 g/cm³; Vaikka veden, kuten tiedetään, tiheys on 1 g/cm³ suunnilleen vakio. Kun kaksi nestettä on tasapainossa, N-OCTCH.

Hydrofobisella aineella on suurempi konsentraatio N-okthanolissa, kun sekoittumattomat nesteet ovat tasapainossa. Toisaalta hydrofiilisellä aineella on suurempi pitoisuus vedessä.

Rajoitukset

Osio- tai jakelukerroin käytetään ionisoimattomiin aineisiin. Siinä tapauksessa, että osiokerroin mitataan ionisoituvassa aineessa, puskurin puskurin käyttö on säädettävä sen varmistamiseksi, että aine esitetään dissosioituneeksi.

Jakautumiskertoimen määrittämisessä ei tule käyttää, koska näitä aineita johtuen niiden amfifiallisesta luonteesta johtuvat sekoittumattomien nesteiden rajapinnassa.

N-okthanoli/vesijakokerroin ilmenee yleensä logaritmisessa muodossa; toisin sanoen K: n log p- tai logina, P: n ja k: n arvojen amplitudista johtuen.

Jos aineen p -loki on suurempi kuin 0, tämä on osoitus siitä, että aine on hydrofobinen. Päinvastoin, jos p -loki on alle 0 (eli negatiivinen), tämä osoittaa, että aine on hydrofiilinen.

Jakelukerroin (d)

Jakautumiskerroin (D) on kaikkien aineiden pitoisuuden, ionisoitujen ja ionisoitujen, välillä neste 1 (N-Ortanol) ja samojen aineiden pitoisuus nesteessä 2 (vesi) välillä (vesi) välillä ionisoituja ja ei ionisoituneita.

Kun jakautumiskertoimen (D) arvo on saatu, tämä voidaan ilmaista d -logaritmina D -arvojen amplitudin vuoksi.

Jakelukertoimen (D) saamiseksi vesipitoinen faasi on puskuroitava; toisin sanoen tietylle pH: lle, joka on ilmoitettava, kun viitataan saadun jakautumiskertoimen arvoon.

Voi palvella sinua: bentseeni: historia, rakenne, ominaisuudet, johdannaiset, käytöt

On kätevää määrittää d pH: ssa 7,4. Tämä pH vastaa veren suhteita ja edustaa olosuhteita, joita lääkkeet tai yhdisteet löytyvät solunsisäisestä ympäristöstä ja solunulkoisesta ympäristöstä.

Ei -ionisoimattomalle yhdisteelle log d = log p käytetystä pH: sta riippumatta.

Jakokertoimen kokeellinen määritys

Osiokertoimen mittaamiseen on useita menetelmiä (p). Niiden joukossa ovat levottomuuspullomenetelmä ja korkean resoluution nestekromatografia. Sekä aikaisemmassa tietoon ongelma-aineen liukoisuudesta tarvitaan, sekä N-OKTHANOLIA että vedessä.

Levottomuusmenetelmä

Näyte liuotetaan n-ectchtanoliin, joka on kyllästetty vedellä, joka suoritetaan suppilossa erotettuna tai dekantointi kyllästetyllä vedellä N-OKTHANOL: lla. Liuottimien kylläisyys on välttämätöntä liuottimien siirron välttämiseksi jakautumisen aikana.

Dekantointisuppilolle tehdään mekaaninen levottomuus tietyn ajan. Sitten se on jäljellä pitkään aikaan varmistaaksesi täydellisen erottelun. Yhteenvetona voidaan todeta, että vaiheet erotetaan dekantoinnilla.

Sitten näytteen konsentraatio määritetään jokaisessa liuottimessa käyttämällä spektrofotometristä menetelmää; Esimerkiksi UV-näkyvä tai muu menetelmä. Lopuksi saatujen tietojen ollessa osiokerroin ja log p lasketaan.

Tämän menetelmän etuna on olla taloudellinen, toistettava ja erittäin tarkkuus. Lyhyesti sanottuna, se on luotettavin menetelmä lokin P määrittämisessä.

Menetelmän tärkein haitta on, että se kuluttaa paljon aikaa: yli 24 tuntia nesteiden tasapainottamiseksi, vaiheiden sekoittaminen ja erottaminen jakautumisprosessin aikana. Lisäksi sitä sovelletaan vain liukoisiin aineet N-OKTHANOL- ja VESI.

Korkearesoluutioinen nestekromatografiamenetelmä

Log P Käyttämällä näytteen retentioajan korrelaatiota voidaan saada, samanlaisen kemiallisen rakenteen referenssiyhdisteen retentioajan kanssa, jolla on tunnettu P -arvo.

Se on menetelmä, jossa log P: n arvo saadaan alle 20 minuutin ajan. Antaa log -arvot välillä 0 - 6, mikä vastaa vain hydrofobisia aineita.

Haitta on, että P: n arvo lineaarisella regressiolla määritetään, joten näytteen ja tunnettujen lokien kaltaisia ​​kemiallisen rakenteen yhdisteitä tulisi käyttää vertailuna.

Voi palvella sinua: Bromi: Historia, rakenne, elektroninen kokoonpano, ominaisuudet, käyttö

Sovellukset

Lääkkeiden vaikutuksen optimointi

Jos lääke nautitaan, sen on saavutettava ohutsuolen valon, missä suurin osa aineista imeytyy. Sitten se ylittää solujen sisäpuolen liukeneen lipidikerrokseen, joka on osa kalvoa. Tätä prosessia suosii lääkkeen hydrofobinen luonne.

Lääkkeen on kulkea suolistosolujen läpi, ylittämällä peruskalvo veren saavuttamiseksi ja lääkkeen vaikutuksen kohdereseptoreiden saavuttamiseksi. Lääkkeen hydrofobinen luonne suosii joitain globaalin prosessin vaiheita, mutta toiset eivät.

Osiokertoimen arvo on löydettävä, mikä mahdollistaa kaikki tarvittavat prosessit lääkkeen ja kehon kaivojen toimintaan.

Liian hydrofobisten lääkkeiden käyttö voi olla myrkyllistä, koska sen aineenvaihdunta voi tuottaa mahdollisesti haitallisia metaboliitteja. Toisaalta täysin hydrofiilisillä lääkkeillä on vaikeuksia suoliston imeytymisessä.

Maataloustuotteet

Hyönteismyrkkyjen ja rikkakasvien torjunta -aineiden toimintaan vaikuttaa sen hydrofobinen luonne. Hydrofobisuuteen liittyy kuitenkin pidempi puoli -elämä. Siksi epäpuhtausvaikutus ympäristöön pidentyy, kykenee aiheuttamaan ekologisia vaurioita.

Hydrofobisia tuotteita, jotka toimivat tehokkaasti, lyhyemmällä puoli -elämää on tapahduttava.

Ympäristöhoito

Hydrofobiset yhdisteet ovat yleensä ympäristölle epäpuhtauksia, koska ne tyhjennetään maan läpi, kykenevät pääsemään pohjaveteen ja myöhemmin jokivesiin.

Yhdisteen jakautumiskertoimen tunteminen, sen kemiallisessa rakenteessaan voidaan tehdä muutoksia, jotka modifioivat hydrofobisuutta vähentämään sen saastuttavaa vaikutustaan ​​ympäristössä.

Hydrogeologia käyttää oktanolia/vettä valettukerrointa (KOW) hydrofobisten yhdisteiden virtauksen hallitsemiseksi sekä maassa että pohjavedessä.

Viitteet

1. Bannan, c. C., Calabró, G., Kyu, D. JA., & Mobley, D. Lens. (2016). Pienten molekyylien jakautumiskertoimien laskeminen oktanolissa/vedessä ja sykloheksaanissa/vedessä. Journal of Chemical Theory ja laskenta, 12(8), 4015-4024. Doi: 10.1021/ACS.JCTC.6B00449
2. Wikipedia. (2019). Jakelukerroin. Palautettu: on.Wikipedia.org
3. Kolumbian kansallinen yliopisto. (S.F.-A. Yksikkö 8: Barbituraattien jakautumiskertoimen kokeellinen määritys. [PDF]. Palautettu: Verkko.I-kirjain.Edu.yhteistyö
4. Sevier. (2019). Jakaantumiskerroin . Tiede suoraan. Haettu: ScienEdirect.com
5. Seeboo Hemnath. (2019). Osiokerroin: Määritelmä ja laskenta. Opiskelu. Toipunut: Opiskelu.com