pKa ve Mikrotür Eklentisiyle Her pH'ta Protonlanma Durumlarını Bulun
Kısa yanıt: Settings › Plugins bölümünden pKa & Microspecies eklentisini yükleyin, bir molekül çizin ve pKa sekmesini açın. pH'ı kaydırıcıyla veya Blood 7.4 gibi bir hazır ayarla belirleyin. Her asidik veya bazik grup için tahmini bir pKa, baskın yüklü form, net yük, izoelektrik nokta ve pH 0'dan 14'e her mikrotürün grafiğini görürsünüz. Her şey tarayıcınızda çalışır.
Protonlanma durumu neden önemlidir?
İlaç moleküllerinin çoğu asidik veya bazik gruplar taşır. Bir karboksilik asit proton kaybederek karboksilata dönüşebilir. Bir amin proton kazanarak amonyum iyonuna dönüşebilir. Hangi formun bulunduğu çözeltinin pH'ına ve her grubun pKa değerine bağlıdır.
pKa, bir grubun yarısının protonlanmış, yarısının protonsuzlaşmış olduğu pH'tır. pKa'dan uzaklaşan her pH birimi iki form arasındaki oranı on kat değiştirir. Bu, öğrencilerin genel kimyada karşılaştığı Henderson–Hasselbalch bağıntısıdır.
Birden fazla iyonlaşabilen grubu olan bir molekül aynı anda birkaç protonlanma durumunda bulunabilir. Bu durumların her biri bir mikrotürdür. Her birinin payı pH ile değişir. Kan pH'ında (yaklaşık 7,4) baskın olan form çözünürlüğü, molekülün zarlardan ne kadar kolay geçtiğini ve bir proteine nasıl bağlandığını etkiler. Ayrıca kenetleme veya bir şekil için genellikle istediğiniz form da budur. Eklenti, siz çizerken tüm bunların hızlı bir tahminini verir.
Eklenti neler gösterir?
| Yapı görünümü | pKa sites, her asidik veya bazik grubu tahminiyle etiketler. Major at pH, ana yüklü formu çizer. |
|---|---|
| Grafik | pH 0'dan 14'e her mikrotürün yüzdesi. O pH'a atlamak için grafiğe tıklayın. |
| pH kontrolleri | Bir kaydırıcı, bir sayı kutusu ve hazır ayarlar: Stomach 1.5 (mide), Skin 5.5 (deri), Blood 7.4 (kan) ve pH 9. |
| Özet | Baskın türün payı, seçilen pH'taki net yük, izoelektrik nokta ve makro pKa değerleri. |
| Sekmeler | Microspecies her formu yükü ve yüzdesiyle listeler. Sites her grubu tahminiyle ve kendi değeriniz için bir kutuyla listeler. About yöntemi açıklar. |
pKa eklentisi nasıl yüklenir?
- MolDraw editörünü açın ve oturum açın. Ücretsiz bir hesap yeterlidir.
- Settings (dişli simgesi), ardından Plugins'e tıklayın.
- pKa & Microspecies eklentisinin yanındaki Install düğmesine tıklayın. Sağ panelde bir pKa sekmesi belirir.
Ayrıca tuvaldeki bir moleküle sağ tıklayıp pKa & microspecies seçeneğini de seçebilirsiniz.
Belirli bir pH'ta baskın tür nasıl bulunur?
- Molekülünüzü çizin. Tuvalde birden fazla molekül varsa istediğinizi seçin.
- pKa sekmesini açın. Live işaretliyken eklenti çizim her değiştiğinde yeniden analiz yapar. Aksi hâlde Analyse drawing düğmesine basın.
- pH'ı kaydırıcıyla ayarlayın, bir değer yazın veya Blood 7.4 gibi bir hazır ayara basın.
- Özeti okuyun: baskın tür, payı ve net yük.
- Yüklerin nerede bulunduğunu görmek için yapı görünümünü Major at pH olarak değiştirin.
- Diğer formları karşılaştırmak için Microspecies sekmesini açın. Grafikteki eğrisini vurgulamak için imleci birinin üzerine getirin.
- Yüklü formu tuvale eklemek için Insert major species düğmesine, yapınızı onunla değiştirmek için Replace drawing düğmesine basın.
Derste ve laboratuvarda kullanım yolları
- Asitleri ve bazları öğretmek: glisin çizin. Ders kitabı değerleri karboksilik asit için yaklaşık 2,3, amin için 9,6'dır; bu yüzden pH 7,4'te zwitteriyon baskın olmalıdır. Eklentinin tahminlerini bu değerlerle karşılaştırın ve her formun baskın hâle gelişini göstermek için kaydırıcıyı hareket ettirin.
- İlaç emilimi: zayıf bir asidin veya bazın vücut boyunca yükünün nasıl değiştiğini göstermek için önce Stomach 1.5, ardından Blood 7.4 düğmesine basın.
- Kenetleme ve modelleme hazırlığı: pH 7,4'teki baskın türü ekleyin ve nötr çizim yerine o formu dışa aktarın. Yükünün nerede bulunduğunu görmek için eklenen formu elektrostatik potansiyele göre renklendirin.
- Hızlı hesaplamalar: tampon ve oran problemleri için eklentiyi pKa hesaplayıcı ve pH hesaplayıcı ile birlikte kullanın.
İpuçları ve sınırlar
- Sites tablosunda o gruba atlamak için yapıdaki bir pKa etiketine tıklayın.
- Ölçülmüş bir pKa değeriniz varsa onu Your pKa kutusuna yazın. Tahmini korumak için kutuyu boş bırakın. Ölçülen değerler her zaman tahminlerden üstündür.
- Karşı iyonuyla çizilmiş bir tuz iki molekül olarak sayılır. İlaç kısmını seçin veya bunun yerine nötr ana bileşiği çizin.
- Bir molekülün pH 0 ile 14 arasında iyonlaşabilen grubu yoksa eklenti nötr kaldığını söyler.
Tüm değerler tahmindir. Eklenti her asidik veya bazik grubu bulur, o grup türü için ölçülmüş bir değerden başlar ve onu yakındaki sübstitüentlere göre Hammett ve Taft denklemleriyle ayarlar. Yaklaşık 2.000 molekülden oluşan ayrı tutulmuş bir test setinde ortalama hata 0,92 pKa birimidir ve değerlerin %71'i 1 birim içindedir. Yaygın ilaçlar için ortalama hata yaklaşık 0,45'tir. Bazı halka sistemleri, tautomerler, amidinler, enoller ve C-H asitleri 2 birim veya daha fazla sapabilir. Sonuçları ölçümün yerine değil, öğretim, hızlı kontroller ve planlama için kullanın.
Sorular ve yanıtlar
Mikrotür nedir?
Mikrotür, bir molekülün her asidik veya bazik grubunun protonunu taşıdığı ya da taşımadığı belirli bir protonlanma durumudur. Birden fazla iyonlaşabilen grubu olan bir molekül aynı anda birkaç mikrotür olarak bulunabilir ve bunların payları pH ile değişir.
pKa değerleri ne kadar doğrudur?
Bunlar tahmindir. Ayrı tutulan bir test setinde ortalama hata 0,92 pKa birimidir; değerlerin %71'i 1 birim içindedir ve yaygın ilaçlar için hata yaklaşık 0,45 birimdir. Alışılmadık halka sistemleri ve tautomerik heterohalkalar 2 birim veya daha fazla sapabilir.
Eklenti molekülümü bir sunucuya gönderir mi?
Hayır. Hesaplama tarayıcınızda çalışır; sunucu veya yapay zekâ modeli kullanmaz.
Kendi ölçtüğüm pKa değerlerini kullanabilir miyim?
Evet. Sites sekmesini açın ve değerinizi o grubun Your pKa kutusuna yazın. Grafik, özet ve baskın tür hemen güncellenir.