KOEPISYENT NG PAGKAHATI: PAMAMAHAGI, PAMAMAHAGI, APLIKASYON - CHEMISTRY - 2025

Ang pagkahati o pagkahati ng pagkahati ay tinukoy bilang ratio ng konsentrasyon ng isang species ng kemikal o solute sa pagitan ng dalawang media sa balanse. Ang daluyan na ito ay maaaring isang gas tulad ng hangin; isang likido tulad ng tubig o langis; o isang kumplikadong pinaghalong tulad ng dugo o iba pang mga tisyu.

Mahalaga ang koepisyent ng dugo / air partition upang maipaliwanag ang pagpapalitan ng gas na nangyayari sa mga baga, sa pagitan ng dugo at kalangitan.

Ang diagram na nagpapaliwanag ng koepisyent ng pagkahati para sa tatlong solitiko sa pagitan ng dalawang phase. Pinagmulan: Perdula

Ang imahe sa itaas ay nagpapakita sa isang pinasimple at makikinang na paraan na ipinaliwanag ng konsepto. Ang bawat figure ay kumakatawan sa isang analyte, na kung saan ay ipinamamahagi at / o ipinamamahagi sa pagitan ng dalawang hindi maiiwasang mga phase: ang isang itaas at ang isa ay mas mababa.

Ang mga berdeng parisukat ay higit sa lahat sa itaas na yugto; habang ang mga pulang tatsulok ay natutunaw nang higit pa sa mas mababang yugto, at pinili ng mga lilang bilog na nasa interface.

Pinahahalagahan kung paano nag-iiba ang K _D para sa bawat analyte. Kung ang K _D ay mas malaki kaysa sa 1, ang analyte ay magbabahagi ng higit pa sa itaas na yugto; kung ang halaga nito ay malapit sa 1, malamang na nasa interface; o kung sa kabaligtaran ang K _D ay mas mababa sa 1, ito ay higit sa lahat sa mas mababang yugto.

Ang isa sa mga anyo ng koepisyent ng pagkahati ay ang umiiral sa pagitan ng dalawang hindi nagagawa na likido sa balanse; tulad ng n-octane system at tubig. Ang sistemang ito ay ginamit upang magtatag ng isang mahalagang pag-aari ng isang tambalan: ang hydrophobic o hydrophilic character na ito.

Ang halaga ng koepisyent ng pagkahati (P), o koepisyent ng pagkahati (K), ay nagsisilbi upang ipahiwatig ang hydrophobicity ng isang gamot. Sa gayon maaari itong magamit upang mahulaan ang pagsipsip ng kanyang bituka, pamamahagi, metabolismo at proseso ng pag-aalis.

Koepisyent ng pagkahati

Kahulugan

Ang koepisyent ng pagkahati (K) ng isang sangkap, na tinatawag ding partition coefficient (P), ay ang quotient ng paghati ng mga konsentrasyon ng isang sangkap sa dalawang phase; binubuo ng halo ng dalawang solvent na hindi maiiwasan dahil mayroon silang iba't ibang mga density at natures.

Ang halaga ng koepisyent ng pagkahati (K) o pagkahati (P) ay nauugnay sa pagkakaiba-iba ng pagkasunud-sunod ng sangkap sa hindi maiwasang likido na bahagi ng pinaghalong.

K o P = ₁ / ₂

_{Ang 1} ay ang konsentrasyon ng sangkap sa likido 1. At ang ₂ ay ang konsentrasyon ng parehong sangkap sa likido 2.

Pagbibigay kahulugan

Kung ang K o P ay may halaga na katumbas ng 3, ipinapahiwatig nito na ang sangkap ay 3 beses na mas puro sa likido 1 kaysa sa likido 2. Ngunit sa parehong oras, ipinapahiwatig din nito na ang sangkap ay mas natutunaw sa likidong 1.

Ngayon, kung ang halaga ng K o P ay 0.3, ang sangkap ay may mas mataas na konsentrasyon sa likido 2; at samakatuwid ang pag-solubility nito ay mas mataas sa likido 2 kaysa sa likido 1.

Koepisyent ng Octanol / water partition

Sa ilang mga lugar ng pananaliksik tulad ng organikong kimika at parmasyutiko, ang pinaghalong mga likido ay binubuo ng tubig at isang apolar na likido tulad ng n-octanol o 1-octanol, na ang dahilan kung bakit ang coefficient ng octanol na partisyon ay madalas na tinutukoy / tubig na kinakatawan ng Pow.

Ang n-octanol ay may isang density ng 0.824 g / cm ³ ; habang ang tubig, tulad ng kilala, ay may isang density ng humigit-kumulang palagi 1 g / cm ³ . Kapag ang dalawang likido ay balanseng, n-oktol ang nasasakop sa itaas na bahagi ng pinaghalong mga hindi nagagawa na likido, na tinawag na Liquid 1.

Ang isang hydrophobic na sangkap ay magkakaroon ng isang mas mataas na konsentrasyon sa n-octanol, sa sandaling balansehin ang hindi maiiwasang likido. Sa kabilang banda, ang isang sangkap na hydrophilic ay magkakaroon ng mas mataas na konsentrasyon sa tubig.

Mga Paghihigpit

Ang pagkahati o koepisyent ng pamamahagi ay nalalapat para sa mga di-ionized na sangkap. Sa kaso kung saan ang koepisyent ng pagkahati ay sinusukat sa isang sangkap na ionizable, ang pH ay dapat ayusin o isang buffer na ginamit sa aqueous phase upang matiyak na ang sangkap ay ipinakita bilang hindi natitinag.

Sa pagtukoy ng koepisyent ng pagkahati, ang mga surfactant o surfactant na sangkap ay hindi dapat gamitin, dahil ang mga sangkap na ito, dahil sa kanilang kalikasan ng amphiphilic, ay matatagpuan sa interface ng mga hindi nagagawa na likido.

Ang n-oktolol / koepisyon ng pagkahati ng tubig ay karaniwang ipinahayag sa form na logarithmic; iyon ay, bilang log P o log K, dahil sa kadami ng mga halaga ng P at K.

Kung ang log ng P para sa isang sangkap ay mas malaki kaysa sa 0, ipinapahiwatig nito na ang sangkap ay hydrophobic. Sa kabaligtaran, kung ang log ng P ay mas mababa sa 0 (iyon ay, negatibo), ipinapahiwatig nito na ang sangkap ay hydrophilic.

Koepisyent ng Pamamahagi (D)

Ang koepisyent ng pamamahagi (D) ay ang quotient sa pagitan ng konsentrasyon ng lahat ng mga sangkap, ionized at non-ionized, sa likidong 1 (n-octanol) at ang konsentrasyon ng parehong mga sangkap sa likido 2 (tubig).

Kapag nakuha na ang halaga ng koepisyent ng pamamahagi (D), maaari itong maipahayag bilang isang logarithm ng D dahil sa malawak ng mga halaga ng D.

Upang makuha ang koepisyent ng pamamahagi (D), dapat na ma-buff ang phase ng tubig; sa madaling salita, sa isang tiyak na pH, na dapat ipahiwatig kapag tinutukoy ang halaga ng koepisyent ng pamamahagi na nakuha.

Maginhawa upang maisakatuparan ang pagpapasiya ng D sa pH 7.4. Ang pH na ito ay tumutugma sa dugo at kumakatawan sa mga kundisyon na makakaharap ng mga gamot o compound sa intracellular environment at sa extracellular environment.

Para sa isang di-ionizable compound, mag-log D = log P, anuman ang ginamit na pH.

Eksperimentong pagpapasiya ng isang koepisyent ng pagkahati

Mayroong maraming mga pamamaraan para sa pagsukat ng koepisyent ng pagkahati (P). Kabilang dito ang pamamaraan ng pag-ilog ng bote at ang mataas na pagganap na likido na kromatograpiya. Parehong nangangailangan ng paunang kaalaman tungkol sa solubility ng pagsubok na sangkap, kapwa sa n-oktanol at sa tubig.

I-shake ang pamamaraan ng flask

Ang sample ay natutunaw sa n-octanol na puspos ng tubig, na kung saan ay mahati sa isang hiwalay na funnel o decanted na may tubig na puspos ng n-octanol. Kinakailangan ang solong saturation upang maiwasan ang paglipat ng solvent sa panahon ng proseso ng pagkahati.

Ang paghihiwalay ng funnel ay sumasailalim sa mekanikal na pagkabalisa sa isang tiyak na oras. Pinapayagan itong tumayo nang mahabang panahon upang matiyak ang kumpletong paghihiwalay. Upang tapusin, ang mga phase ay pinaghihiwalay ng pag-decant.

Pagkatapos, ang konsentrasyon ng sample sa bawat isa sa mga solvent ay natutukoy gamit ang isang spectrophotometric na pamamaraan; hal. UV-Makikita o iba pang pamamaraan. Sa wakas, kasama ang data na nakuha, koepisyent ng pagkahati at mag-log P.

Ang pamamaraang ito ay may bentahe ng pagiging murang, maaaring muling kopyahin at lubos na tumpak. Sa buod, ito ang pinaka maaasahang pamamaraan para sa pagtukoy ng log P.

Ang pangunahing kawalan ng paraan ay napaka-oras ng pag-ubos: higit sa 24 na oras upang magsagawa ng likido na pagkakapantay-pantay, pagpapakilos at paghihiwalay ng phase sa panahon ng proseso ng pagkahati. Bukod dito, naaangkop lamang ito sa mga sangkap na natutunaw sa n-oktanol at tubig.

Mataas na pagganap ng likido na chromatography paraan

Ang log P ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pagwawasto ng oras ng pagpapanatili ng sample kasama ang oras ng pagpapanatili ng isang sangguniang tambalan ng katulad na istrukturang kemikal na may kilalang P na halaga.

Ito ay isang paraan kung saan nakukuha ang halaga ng log P sa isang oras na mas mababa sa 20 minuto. Nagbibigay ito ng mga halaga ng log p sa pagitan ng 0 at 6, na tumutugma lamang sa mga sangkap na hydrophobic.

Ang kawalan ay ang halaga ng P ay natutukoy ng linear regression, kaya maraming mga compound ng istraktura ng kemikal na katulad ng sample at kilalang mga halaga ng log P ay dapat gamitin bilang sanggunian.

Aplikasyon

Pag-optimize ng pagkilos ng gamot

Kung ang isang gamot ay naiinis, dapat itong maabot ang lumen ng maliit na bituka, kung saan ang karamihan sa mga sangkap ay nasisipsip. Pagkatapos, dumaan ito sa interior ng mga cell, natutunaw sa lipid bilayer na bahagi ng lamad. Ang prosesong ito ay pinapaboran ng hydrophobic na likas na gamot.

Ang gamot ay dapat na dumaan sa mga cell ng bituka, tumatawid sa basement membrane upang maabot ang dugo at maabot ang mga target na receptor para sa pagkilos ng gamot. Ang ilang mga yugto ng pangkalahatang proseso ay pinapaboran ng hydrophobic na likas na gamot, ngunit ang iba ay hindi.

Ang isang halaga ng koepisyent ng pagkahati ay dapat na matagpuan na nagbibigay-daan sa lahat ng mga proseso na kinakailangan para sa pagkilos ng gamot at kagalingan ng katawan.

Ang paggamit ng labis na hydrophobic na gamot ay maaaring maging nakakalason, dahil ang kanilang metabolismo ay maaaring makagawa ng mga potensyal na nakakapinsalang metabolismo. Sa kabilang banda, ang mga ganap na hydrophilic na gamot ay nahihirapan para sa pagsipsip ng bituka.

Agrochemical

Ang aktibidad ng mga insecticides at herbicides ay naiimpluwensyahan ng kanilang likas na hydrophobic. Gayunpaman, ang hydrophobicity ay nauugnay sa isang mas mahabang kalahating buhay. Samakatuwid, ang epekto ng polluting sa kapaligiran ay matagal, at maaaring maging sanhi ng pinsala sa ekolohiya.

Ang mabisang mga produktong hydrophobic ay dapat na ginawa gamit ang isang mas maikling kalahating buhay.

Pangangalaga sa kapaligiran

Ang mga Hydrophobic compound ay karaniwang mga pollutant para sa kapaligiran, dahil pinatuyo sila sa lupa, na makarating sa tubig sa lupa at kalaunan ay ang tubig ng ilog.

Alam ang coefficient ng pagkahati ng isang tambalang, ang mga pagbabago ay maaaring gawin sa istrukturang kemikal na binabago ang hydrophobicity nito upang mabawasan ang pagkilos ng polusyon nito sa kapaligiran.

Ginagamit ng Hydrogeology ang koefficient octanol / water partition (Kow) upang makontrol ang daloy ng mga compound ng hydrophobic, kapwa sa lupa at sa tubig sa lupa.

Mga Sanggunian

1. Bannan, CC, Calabró, G., Kyu, DY, & Mobley, DL (2016). Kinakalkula ang Mga Coefficient ng Partition ng Maliit na Molekyul sa Octanol / Water at Cyclohexane / Water. Journal ng teoryang kemikal at pagkalkula, 12 (8), 4015–4024. doi: 10.1021 / acs.jctc.6b00449
2. Wikipedia. (2019). Koepisyent ng pagkahati. Nabawi mula sa: es.wikipedia.org
3. Pambansang unibersidad ng Colombia. (sf). Yunit 8: Eksperimentong pagpapasiya ng koepisyentasyon ng partido ng barbiturate. . Nabawi mula sa: red.unal.edu.co
4. Ang Sevier. (2019). Koepisyent ng pagkahati. Direktang Science. Nabawi mula sa: sciencedirect.com
5. Seeboo Hemnath. (2019). Mahusay na Paghihiwalay: Kahulugan at Pagkalkula. Pag-aaral. Nabawi mula sa: study.com