De fördelningskoefficient eller fördelning Det definieras som förhållandet mellan koncentrationen av en kemisk art eller löst ämne mellan två medier i jämvikt. Detta medium kan vara en gasliknande luft; en vätska såsom vatten eller olja; eller en komplex blandning såsom blod eller andra vävnader.
Fördelningskoefficienten blod / luft är viktig för att förklara det gasutbyte som uppstår i lungorna mellan blodet och atmosfären..
Bilden ovan visar på ett förenklat och lysande sätt konceptet förklarade. Varje figur representerar en analyt, som är fördelad och / eller fördelad mellan två oblandbara faser: en överlägsen och en underlägsen..
De gröna rutorna är övervägande i den övre fasen; medan de röda trianglarna löser sig mer i den nedre fasen, och de lila cirklarna väljer att vara vid gränssnittet.
Du kan se hur K varierarD för varje analyt. Om KD är större än 1, kommer analyten att distribuera mer mot den övre fasen; om dess värde är nära 1, tenderar det att ligga i gränssnittet; eller om tvärtom KD är mindre än 1, kommer det huvudsakligen att vara i den nedre fasen.
En av formerna av fördelningskoefficienten är den mellan två oblandbara vätskor i jämvikt; liksom n-oktansystemet och vattnet. Detta system har använts för att etablera en viktig egenskap hos en förening: dess hydrofoba eller hydrofila karaktär..
Värdet på fördelningskoefficienten (P) eller fördelningskoefficienten (K) tjänar till att indikera hydrofobiciteten hos ett läkemedel. Således kan den användas för att förutsäga dess tarmabsorption, distribution, metabolism och utsöndringsprocess..
Artikelindex
Fördelningskoefficienten (K) för ett ämne, även kallad fördelningskoefficienten (P), är kvoten för att dela koncentrationerna av ett ämne i två faser; består av blandningen av två lösningsmedel som är oblandbara på grund av deras olika densitet och natur.
Värdet på fördelningskoefficienten (K) eller fördelningen (P) är relaterad till skillnaden i ämnets löslighet i de blandbara vätskor som ingår i blandningen.
K eller P = [substans]1 / [substans]två
[ämne]1 är koncentrationen av ämnet i vätska 1. Y [ämne]två är koncentrationen av samma ämne i vätska 2.
Om K eller P har ett värde lika med 3, indikerar det att ämnet är 3 gånger mer koncentrerat i vätska 1 än i vätska 2. Men samtidigt indikerar det också att ämnet är mer lösligt i vätska 1.
Om värdet på K eller P nu är 0,3 har ämnet en högre koncentration i vätska 2; och därför är dess löslighet större i vätska 2 än i vätska 1.
I vissa forskningsområden, såsom organisk kemi och läkemedel, består vätskeblandningen av vatten och en apolär vätska, såsom n-oktanol eller 1-oktanol, varför oktanol-fördelningskoefficienten ofta hänvisas till. / Vatten representerad av Pow.
N-oktanol har en densitet av 0,824 g / cm3; medan vatten, som är känt, har en densitet av 1 g / cm3 ungefär konstant. När de två vätskorna har balanserats upptar n-oktanolen den övre delen av blandningen av de oblandbara vätskorna, som har kallats vätskan 1.
En hydrofob substans kommer att ha en högre koncentration i n-oktanol när de oblandbara vätskorna har fått jämvikt. Å andra sidan kommer en hydrofil substans att ha en högre koncentration i vatten..
Fördelning eller distributionskoefficient gäller för icke-joniserade ämnen. Om fördelningskoefficienten mäts i ett joniserbart ämne måste pH justeras eller en buffert användas i vattenfasen för att säkerställa att ämnet verkar vara oskiljaktigt.
Vid bestämning av fördelningskoefficienten bör ytaktiva ämnen eller ytaktiva ämnen inte användas, eftersom dessa ämnen, på grund av sin amfifila natur, ligger vid gränsytan mellan oblandbara vätskor..
Fördelningskoefficienten n-oktanol / vatten uttrycks vanligtvis i logaritmisk form; det vill säga som log P eller log K på grund av amplituden av värdena för P och K.
Om loggen för P för ett ämne är större än 0 är detta ett tecken på att ämnet är hydrofobt. Tvärtom, om loggen för P är mindre än 0 (det vill säga negativ), kommer detta att indikera att ämnet är hydrofilt..
Fördelningskoefficienten (D) är kvoten mellan koncentrationen av alla substanser, joniserade och icke-joniserade, i vätska 1 (n-oktanol) och koncentrationen av samma ämnen i vätska 2 (vatten).
När väl värdet på fördelningskoefficienten (D) har uppnåtts kan det uttryckas som en logaritm av D på grund av amplituden av värdena för D.
För att erhålla distributionskoefficienten (D) måste den vattenhaltiga fasen buffras; det vill säga vid ett visst pH, vilket måste anges när man hänvisar till värdet på den erhållna distributionskoefficienten.
Det är bekvämt att utföra bestämningen av D vid pH 7,4. Detta pH motsvarar blodets och representerar de tillstånd som läkemedel eller föreningar kommer att möta i den intracellulära miljön och i den extracellulära miljön..
För en icke-joniserbar förening log D = log P, oavsett pH som används.
Det finns flera metoder för att mäta fördelningskoefficient (P). Dessa inkluderar skakflaskmetoden och högpresterande vätskekromatografi. Båda kräver förkunskaper om testämnets löslighet, både i n-oktanol och i vatten..
Provet löses i n-oktanol mättad med vatten, som delas upp i en separerande eller dekanterande tratt med vatten mättad med n-oktanol. Mättnad av lösningsmedel är nödvändig för att undvika överföring av lösningsmedel under partitioneringsprocessen.
Avskiljningstratten utsätts för mekanisk omröring under en viss tid. Det får sedan stå länge för att säkerställa fullständig separation. Avslutningsvis separeras faserna genom dekantering.
Därefter bestäms koncentrationen av provet i vart och ett av lösningsmedlen med användning av en spektrofotometrisk metod; t.ex. UV-synlig eller annan metod. Slutligen, med erhållna data, beräknas fördelningskoefficienten och loggen P..
Denna metod har fördelen att den är billig, reproducerbar och med hög precision. Sammanfattningsvis är det den mest pålitliga metoden för att bestämma logg P.
Den största nackdelen med metoden är att den är mycket tidskrävande: mer än 24 timmar att utföra vätskejämvikt, omrörning och fasseparation under partitioneringsprocessen. Dessutom är det endast tillämpligt på ämnen som är lösliga i n-oktanol och vatten..
Log P kan erhållas genom att korrelera retentionstiden för provet med retentionstiden för en referensförening med liknande kemisk struktur med ett känt P-värde..
Det är en metod där log P-värdet erhålls under en tid som är mindre än 20 minuter. Det ger log p-värden mellan 0 och 6, vilket endast motsvarar hydrofoba ämnen.
Nackdelen är att P-värdet bestäms av linjär regression, så flera föreningar med en kemisk struktur som liknar provet och kända log P-värden bör användas som referens..
Om ett läkemedel intas måste det nå tunntarmen, där de flesta ämnena absorberas. Därefter går det genom det inre av cellerna och löses upp i lipid-dubbelskiktet som är en del av membranet. Denna process gynnas av läkemedlets hydrofoba natur..
Läkemedlet måste passera genom tarmcellerna, korsa basalmembranet för att nå blodet och nå målreceptorerna för läkemedelsverkan. Vissa stadier av den totala processen gynnas av läkemedlets hydrofoba natur, men andra inte..
Ett värde på fördelningskoefficienten måste hittas som gör att alla processer som är nödvändiga för läkemedlets verkan och kroppens välbefinnande kan vara tillfredsställande.
Användningen av alltför hydrofoba läkemedel kan vara giftig, eftersom deras ämnesomsättning kan producera potentiellt skadliga metaboliter. Å andra sidan utgör totalt hydrofila läkemedel svårigheter för intestinal absorption..
Aktiviteten hos insekticider och herbicider påverkas av deras hydrofoba natur. Emellertid är hydrofobicitet förknippad med en längre halveringstid. Därför är den förorenande effekten på miljön långvarig och kan orsaka ekologisk skada..
Effektiva hydrofoba produkter bör produceras med kortare halveringstid.
Hydrofoba föreningar är vanligtvis föroreningar för miljön, eftersom de dräneras genom jorden och kan nå grundvatten och senare flodvatten.
Genom att känna till en föreningars fördelningskoefficient kan förändringar göras i dess kemiska struktur som modifierar dess hydrofobicitet för att minska dess förorenande verkan på miljön..
Hydrogeologi använder fördelningskoefficienten oktanol / vatten (Kow) för att kontrollera flödet av hydrofoba föreningar, både i mark och i grundvatten.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.