Коэффициент распределения октанол-вода - Octanol-water partition coefficient

Коэффициент распределения н- октанол-вода, K _ow представляет собой коэффициент распределения для двухфазной системы, состоящей из н- октанола и воды. К _вл также часто называют символом Р, особенно в английской литературе. Это также называется соотношением распределения н- октанол-вода .

К _вл служит мерой взаимосвязи между липофильности (Жирорастворимость) и гидрофильности (растворимости в воде) вещества. Значение больше единицы, если вещество более растворимо в жироподобных растворителях, таких как н-октанол, и меньше единицы, если оно более растворимо в воде.

Если вещество присутствует в виде нескольких химических соединений в системе октанол-вода из-за ассоциации или диссоциации , каждому виду присваивается свое собственное значение K _ow . Связанное значение D не различает разные виды, а указывает только на соотношение концентраций вещества между двумя фазами.

История

В 1899 году Чарльз Эрнест Овертон и Ханс Хорст Мейер независимо друг от друга предположили, что токсичность неионизируемых органических соединений для головастиков зависит от их способности разделяться на липофильные компартменты клеток. Они также предложили использовать коэффициент распределения в смеси оливковое масло / вода в качестве оценки этой липофильной связанной токсичности. Позднее Корвин Ханш предложил использовать н-октанол в качестве недорогого синтетического спирта, который можно было бы получить в чистом виде в качестве альтернативы оливковому маслу.

Приложения

K _ква значение используется, среди прочего, для оценки воздействия на окружающую судьбе стойких органических загрязнителей . Например, химические вещества с высокими коэффициентами распределения имеют тенденцию накапливаться в жировой ткани организмов ( биоаккумуляция ). В соответствии со Стокгольмской конвенцией химические вещества с log K _ow более 5 считаются биоаккумулируемыми.

Кроме того, этот параметр играет важную роль в исследованиях лекарственных средств ( Правило пяти ) и токсикологии . Эрнст Овертон и Ханс Мейер обнаружили еще в 1900 году , что эффективность анестетики увеличивается с увеличением Д.К. _ква значения (так называемым Мейер-Овертон правило).

K _ква значение также обеспечивает хорошую оценку того , как вещество распределено в пределах ячейки между липофильным биомембранна и водной цитозоле .

Оценка

Так как это не возможно измерить K _вл для всех веществ, различные модели были разработаны , чтобы обеспечить их предсказания, например , количественные соотношения структура-активность (QSAR) или линейной свободной энергии отношений (LFER) , таких как уравнение Hammett .

Вариант системы UNIFAC также может быть использован для оценки коэффициентов разделения октанол-вода.

Уравнения

• Определение K _ow или P-значения

Значение K _ow или P всегда относится только к одному виду или веществу:

${\ displaystyle K _ {\ mathrm {ow}} = P = {\ frac {c_ {o} ^ {S_ {i}}} {c_ {w} ^ {S_ {i}}}}}$

с участием:

• ${\ displaystyle c_ {o} ^ {S_ {i}}}$концентрация вида i вещества в фазе, богатой октанолом
• ${\ displaystyle c_ {w} ^ {S_ {i}}}$концентрация вида i вещества в водонасыщенной фазе

Если в системе октанол-вода в результате диссоциации или ассоциации присутствуют различные частицы, для системы существует несколько значений P и одно значение D. С другой стороны, если вещество присутствует только в одном виде, значения P и D идентичны.

P обычно выражается в виде десятичного логарифма , то есть Log P (также Log P _ow или, реже, Log pOW):

${\ displaystyle \ log {P} = \ log {\ frac {c_ {o} ^ {S_ {i}}} {c_ {w} ^ {S_ {i}}}} = \ log c_ {o} ^ { S_ {i}} - \ log c_ {w} ^ {S_ {i}}}$ Log P положительный для липофильных и отрицательный для гидрофильных веществ или видов.

• Определение D-значения

Значение D правильно относится только к соотношению концентраций одного вещества, распределенного между октанольной и водной фазами. В случае вещества, которое встречается в виде нескольких видов, его можно рассчитать путем суммирования концентраций всех n видов в октанольной фазе и концентраций всех n видов в водной фазе:

${\ displaystyle D = {\ frac {c_ {o}} {c_ {w}}} = {\ frac {c_ {o} ^ {S_ {1}} + c_ {o} ^ {S_ {2}} + \ dots + c_ {o} ^ {S_ {n}}} {c_ {w} ^ {S_ {1}} + c_ {w} ^ {S_ {2}} + \ dots + c_ {w} ^ {S_ {n}}}}}$

с участием:

• ${\ displaystyle c_ {o}}$ концентрация вещества в фазе, богатой октанолом
• ${\ displaystyle c_ {w}}$ концентрация вещества в водной фазе

Значения D также обычно задаются в виде десятичного логарифма как Log D:

${\ displaystyle \ log {D} = \ log {\ frac {c_ {o}} {c_ {w}}} = \ log c_ {o} - \ log c_ {w}}$

Как и Log P, Log D является положительным для липофильных и отрицательным для гидрофильных веществ. Хотя значения P в значительной степени не зависят от значения pH водной фазы из-за их ограничения только одним видом, значения D часто сильно зависят от значения pH водной фазы.

Примеры значений

Значения log K _ow обычно _{находятся в} диапазоне от -3 (очень гидрофильный) до +10 (чрезвычайно липофильный / гидрофобный).

Перечисленные здесь значения отсортированы по коэффициенту разделения. Ацетамид является гидрофильным, а 2,2 ', 4,4', 5-пентахлорбифенил является липофильным.

Вещество	log K OW	Т	Справка
Ацетамид	-1,155	25 ° C
Метанол	-0,824	19 ° С
Муравьиная кислота	-0,413	25 ° C
Диэтиловый эфир	0,833	20 ° C
п- дихлорбензол	3,370	25 ° C
Гексаметилбензол	4,610	25 ° C
2,2 ', 4,4', 5- пентахлорбифенил	6,410	Окружающий

Смотрите также

• Гидрофобный эффект
• Дортмундский банк данных

Рекомендации

дальнейшее чтение

Внешние ссылки

• Виртуальная лаборатория вычислительной химии интерактивный расчет и интерактивное сравнение нескольких методов
• LogP-Berechnungssoftware от ACD (коммерческая)
• Справочник справочных материалов и базы данных с коэффициентами разделения октанол-вода.
• Полная бесплатная база данных оцененных коэффициентов разделения октанол-вода от Sangster Research Laboratories