Koefisien partisi distribusi, distribusi, aplikasi

Dia koefisien partisi atau distribusi Itu didefinisikan sebagai alasan konsentrasi bahan kimia atau zat terlarut antara dua cara dalam keseimbangan. Media ini bisa menjadi gas seperti udara; cairan seperti air atau minyak; atau campuran kompleks seperti darah atau kain lainnya.

Koefisien partisi darah/udara penting untuk menjelaskan pertukaran gas yang terjadi di paru -paru, antara darah dan atmosfer.

Diagram menjelaskan koefisien distribusi untuk tiga zat terlarut antara dua fase. Sumber: Perdula [CC BY-SA 3.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0)]

Gambar superior menunjukkan konsep yang dijelaskan dengan cara yang disederhanakan dan cemerlang. Setiap gambar mewakili analit, yang didistribusikan dan/atau didistribusikan antara dua fase yang tidak dapat dimengerti: satu superior dan yang lainnya lebih rendah.

Kotak hijau sebagian besar terletak di fase atas; Sementara segitiga merah larut lebih banyak di fase bawah, dan lingkaran ungu memilih untuk menempatkan diri di antarmuka.

Dapat dilihat bagaimana k bervariasi_D Untuk setiap analit. Ya k_D Ini lebih besar dari 1, analit akan didistribusikan lebih ke fase atas; Jika nilainya mendekati 1, ia akan cenderung ditempatkan di antarmuka; atau jika sebaliknya k_D kurang dari 1, akan terutama di fase bawah.

Salah satu bentuk koefisien partisi adalah bahwa ada di antara dua cairan yang tidak bercampur dalam kesetimbangan; Seperti halnya sistem N-oktan dan air. Sistem ini telah digunakan untuk membangun sifat penting dari suatu senyawa: karakter hidrofobik atau hidrofiliknya.

Nilai koefisien partisi (P), atau koefisien distribusi (k), berfungsi untuk menunjukkan karakter hidrofobik dari suatu obat. Dengan demikian dapat digunakan untuk memprediksi proses penyerapan, distribusi, metabolisme, dan ekskresi usus.

[TOC]

Koefisien distribusi

Definisi

Koefisien distribusi (k) suatu zat, juga disebut koefisien partisi (P), adalah rasio membagi konsentrasi suatu zat menjadi dua fase; dibentuk oleh campuran dua pelarut yang tidak dapat dimengerti karena memiliki kepadatan dan kodrat yang berbeda.

Nilai koefisien distribusi (k) atau partisi (p) terkait dengan perbedaan kelarutan zat dalam cairan yang tidak bercampururkan yang merupakan bagian dari campuran.

K o p = [zat]₁ / [zat]₂

[zat]₁ Itu adalah konsentrasi zat dalam cairan 1. Dan [substansi]₂  Itu adalah konsentrasi zat yang sama dalam cairan 2.

Penafsiran

Jika k atau p memiliki nilai yang sama dengan 3, itu menunjukkan bahwa zat tersebut 3 kali lebih terkonsentrasi dalam cairan 1 daripada dalam cairan 2. Tetapi pada saat yang sama, ia juga menunjukkan bahwa zat tersebut lebih larut dalam cairan 1.

Sekarang, jika nilai k atau p adalah 0,3, zat ini memiliki konsentrasi yang lebih besar dalam cairan 2; dan karena itu kelarutannya dalam cairan 2 lebih tua dari dalam cairan 1.

Dapat melayani Anda: sistem homogen

Koefisien Partisi Octanol/Air

Di beberapa bidang penelitian seperti kimia organik dan apoteker, campuran cairan dibentuk oleh air dan cairan apolar seperti n-octhanol atau 1- octanol, sehingga biasanya disebutkan tentang koefisien /air partisi octanol yang diwakili oleh power.

N-octhanol memiliki kepadatan 0,824 g/cm³; Sedangkan air, seperti yang diketahui, memiliki kepadatan 1 g/cm³ kira -kira konstan. Setelah dua cairan seimbang, N-octch.

Zat hidrofobik akan memiliki konsentrasi yang lebih besar di N-octhanol, begitu cairan yang tidak terlihat seimbang. Di sisi lain, zat hidrofilik akan memiliki konsentrasi air yang lebih besar.

Pembatasan

Koefisien partisi atau distribusi diterapkan pada zat yang tidak diiadakan. Dalam hal koefisien partisi diukur dalam zat terionisasi, pH atau menggunakan buffer dalam fase air harus disesuaikan untuk memastikan bahwa zat tersebut disajikan sebagai tidak dipisahkan.

Dalam penentuan koefisien partisi, tegangan atau zat surfaktan tidak boleh digunakan, karena zat -zat ini, karena karakter amphiphyllic mereka, terletak di antarmuka cairan yang tidak dapat dimengerti.

Koefisien partisi N-octhanol/air biasanya diekspresikan dalam bentuk logaritmik; yaitu, sebagai log p atau log k, karena amplitudo nilai p dan k.

Jika log untuk suatu zat lebih besar dari 0, ini menunjukkan bahwa zat tersebut bersifat hidrofobik. Sebaliknya, jika log P kurang dari 0 (yaitu, negatif), ini akan menunjukkan bahwa zat tersebut adalah hidrofilik.

Koefisien distribusi (d)

Koefisien distribusi (D) adalah hasil bagi antara konsentrasi semua zat, terionisasi dan tidak terionisasi, dalam cairan 1 (n-ortanol) dan konsentrasi zat yang sama dalam cairan 2 (air).

Setelah nilai koefisien distribusi (d) diperoleh, ini dapat dinyatakan sebagai d -logaritma karena amplitudo nilai D.

Untuk mendapatkan koefisien distribusi (D), fase berair harus disangga; yaitu, ke pH tertentu, yang harus diindikasikan ketika referensi dibuat dengan nilai koefisien distribusi yang diperoleh.

Dapat melayani Anda: benzena: sejarah, struktur, sifat, turunan, penggunaan

Lebih mudah untuk menentukan D pada pH 7.4. PH ini sesuai dengan darah dan mewakili kondisi yang akan ditemukan oleh obat atau senyawa di lingkungan intraseluler dan di lingkungan ekstraseluler.

Untuk senyawa yang tidak dapat diietisasi log d = log P, terlepas dari pH yang digunakan.

Penentuan eksperimental koefisien partisi

Ada beberapa metode untuk pengukuran koefisien partisi (P). Di antara mereka adalah metode botol agitasi dan kromatografi cair resolusi tinggi. Dalam kedua pengetahuan sebelumnya tentang kelarutan zat masalah diperlukan, baik di N-octhanol dan dalam air.

Metode botol agitasi

Sampel dilarutkan dalam n-ectchtanol jenuh dengan air, yang akan dilakukan dalam corong dipisahkan atau decantation dengan air jenuh dengan N-octhanol. Saturasi pelarut diperlukan untuk menghindari transfer pelarut selama proses partisi.

Corong dekantasi menjadi sasaran agitasi mekanis untuk waktu tertentu. Kemudian dibiarkan istirahat untuk waktu yang lama untuk memastikan pemisahan lengkap. Untuk menyimpulkan, fase dipisahkan oleh dekantasi.

Kemudian, konsentrasi sampel ditentukan di masing -masing pelarut menggunakan metode spektrofotometri; Misalnya, UV-terlihat atau metode lainnya. Akhirnya, dengan data yang diperoleh, koefisien partisi dan log P akan dihitung.

Metode ini memiliki keuntungan menjadi ekonomis, dapat direproduksi dan presisi tinggi. Singkatnya, ini adalah metode yang paling dapat diandalkan dalam menentukan log P.

Kerugian utama dari metode ini adalah menghabiskan banyak waktu: lebih dari 24 jam untuk menyeimbangkan cairan, agitasi dan pemisahan fase selama proses partisi. Selain itu, ini hanya berlaku untuk zat terlarut dalam N-octhanol dan air.

Metode kromatografi cair resolusi tinggi

Log P menggunakan korelasi waktu retensi sampel dapat diperoleh, dengan waktu retensi senyawa referensi struktur kimia yang serupa dengan nilai p yang diketahui.

Ini adalah metode di mana nilai log P diperoleh dalam durasi kurang dari 20 menit. Memberikan nilai log antara 0 dan 6, yang hanya sesuai dengan zat hidrofobik.

Kerugiannya adalah bahwa nilai P oleh regresi linier ditentukan, sehingga beberapa senyawa struktur kimia yang mirip dengan sampel dan log yang diketahui harus digunakan sebagai referensi.

Dapat melayani Anda: bromin: riwayat, struktur, konfigurasi elektronik, properti, penggunaan

Aplikasi

Optimalisasi aksi obat

Jika suatu obat dicerna, ia harus mencapai cahaya usus kecil, di mana sebagian besar zat diserap. Kemudian, melintasi bagian dalam sel, larut dalam bilayer lipid yang merupakan bagian dari membran. Proses ini disukai oleh karakter hidrofobik obat.

Obat harus melewati sel -sel usus, melintasi membran basal untuk mencapai darah dan mencapai reseptor target dari aksi obat. Beberapa tahap proses global disukai oleh karakter hidrofobik obat, tetapi yang lain tidak.

Nilai koefisien partisi harus ditemukan yang memungkinkan semua proses yang diperlukan untuk tindakan narkoba dan kesejahteraan tubuh.

Penggunaan obat hidrofobik yang berlebihan dapat beracun, karena metabolismenya dapat menghasilkan metabolit yang berpotensi berbahaya. Di sisi lain, obat hidrofilik yang benar -benar mengalami kesulitan dalam penyerapan usus mereka.

Produk Agrokimia

Aktivitas insektisida dan herbisida dipengaruhi oleh karakter hidrofobiknya. Namun, hidrofobisitas dikaitkan dengan waktu setengah lebih lama. Oleh karena itu, efek polutan pada lingkungan diperpanjang, mampu menghasilkan kerusakan ekologis.

Produk hidrofobik yang bertindak efisien, dengan setengah kehidupan yang lebih pendek harus terjadi.

Peduli lingkungan

Senyawa hidrofobik biasanya polutan untuk lingkungan, karena dikeringkan di tanah, mampu mencapai air tanah dan kemudian perairan sungai.

Mengetahui koefisien partisi suatu senyawa, perubahan dapat dilakukan dalam struktur kimianya yang memodifikasi hidrofobisitas untuk mengurangi tindakan pencemarannya di lingkungan.

Hidrogeologi menggunakan koefisien cor octanol/air (KOW) untuk mengontrol aliran senyawa hidrofobik, baik di tanah maupun di air tanah.

Referensi

1. Bannan, c. C., Calabró, g., Kyu, d. DAN., & Mobley, D. L. (2016). Menghitung koefisien partisi molekul kecil dalam octanol/air dan sikloheksana/air. Jurnal Teori dan Komputasi Kimia, 12(8), 4015-4024. Doi: 10.1021/ACS.Jctc.6B00449
2. Wikipedia. (2019). Koefisien distribusi. Pulih dari: is.Wikipedia.org
3. Universitas Nasional Kolombia. (S.F.). Unit 8: Penentuan Eksperimental Koefisien Distribusi Barbiturat. [PDF]. Dipulihkan dari: jaringan.dan i.Edu.bersama
4. Sevier. (2019). Koefisien partisi . Sains Direct. Diperoleh dari: Scientedirect.com
5. Seeeboo Hemnath. (2019). Koefisien Partisi: Definisi dan Perhitungan. Belajar. Pulih dari: belajar.com