14 Gennaio 2022

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Qual è il pKa di un farmaco?

Il comportamento di tutti i farmaci dipende dalle loro proprietà fisico-chimiche e poiché una proporzione significativa di farmaci contiene centri ionizzabili, la conoscenza del loro pKa è essenziale. Il pKa è definito come il log negativo della costante di dissociazione

Dove la costante di dissociazione è definita così:-

La maggior parte dei farmaci hanno pKa nell’intervallo 0-12, e mentre è possibile calcolare il pKa è desiderabile misurare sperimentalmente il valore per esempi rappresentativi. Ci sono un certo numero di strumenti che sono in grado di misurare pKa o LogP/D, un esempio è il Sirius T3.

Di solito non è pratico determinare sperimentalmente il pKa di ogni composto fatto e quindi si usano risultati calcolati, ci sono una serie di strumenti software disponibili sia desktop che online (non usare per composti riservati). Nell’immagine qui sotto mostro un grafico di dispersione creato usando Vortex dei valori di pKa sperimentali rispetto a quelli calcolati determinati usando gli strumenti ChemAxon. Ho usato la versione da linea di comando

per calcolare le prime tre ionizzazioni acide e basiche per un file contenente le strutture di oltre 1000 composti per i quali avevo raccolto i pKa sperimentali dalla letteratura. Le strutture variavano da piccole molecole contenenti 4-8 atomi pesanti a oltre 300 molecole di farmaci approvati dalla FDA. Il processo ha richiesto solo pochi secondi e i risultati sono mostrati qui sotto. In generale i risultati sono abbastanza buoni e probabilmente all’interno della variazione vista per i dati determinati sperimentalmente visti in letteratura. Ci sono alcuni outlier e ho intenzione di guardare a utilizzare dati sperimentali extra per riqualificare l’algoritmo, i risultati sono stati visualizzati in Vortex qui sotto.

Applicazioni come Marvin permettono all’utente di calcolare il pKa ma anche di visualizzare il profilo di distribuzione del pH, questo può essere prezioso quando si pensa all’assorbimento dalle diverse regioni del canale alimentare dove il pH varia da 1-3 nello stomaco a 7-8 nell’ileo.

Guardando prima un acido debole come il Warfarin


Ionizzazione del Warfarin, a pH basso predomina la specie neutra (linea arancione) a pH alto è la specie ionizzata (linea verde).

Proporzione di specie ionizzate/unificate in diversi punti del canale alimentare.

Posizione/pH Stomaco/pH=2 Duodeno/pH=6 Jejunum/pH=7.5 Sangue/pH=7.4
Unionizzato (%) 100 88 18 25
Ionizzato(%) 0 12 82 75

L’inverso si vede con un farmaco debolmente basico come l’Arecolina, a basso pH la specie ionizzata predomina (linea arancione) ad alto pH è la specie neutra (linea verde).

Ionizzazione dell’Arecolina

Proporzione di specie ionizzate/unificate in diversi punti del canale alimentare.

Posizione/pH Stomaco/pH=2 Duodeno/pH=6 Digiuno/pH=7.5 Sangue/pH=7.4
Unionizzato (%) 0 2 37 36
Ionizzato(%) 100 98 63 64

Teoricamente, i farmaci debolmente acidi (per esempio, l’aspirina) sono più facilmente assorbiti da un mezzo acido (lo stomaco) che i farmaci debolmente basici (per esempio, la chinidina). Tuttavia, se un farmaco è acido o di base, gran parte dell’assorbimento può avvenire nell’intestino tenue perché la superficie è più grande e le membrane sono più permeabili.

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Cosa significa il pKa di un farmaco?

Il pKa è un valore che indica l’acidità e la basicità in una soluzione acquosa bilanciata. Per assorbire la medicina che prendi, le molecole all’interno del farmaco non devono avere una carica elettrica, il che permette loro di passare attraverso la nostra membrana.

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Cosa ti dice il pKa?

In termini semplici, il pKa è un numero che mostra quanto è debole o forte un acido. Un acido forte avrà un pKa inferiore a zero. Più precisamente – pKa è il log negativo in base dieci del valore Ka (costante di dissociazione degli acidi). Misura la forza di un acido – quanto strettamente un protone è trattenuto da un acido di Bronsted.

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Cos’è il pKa in termini semplici?

Key Takeaways: pKa Definizione Il valore pKa è un metodo usato per indicare la forza di un acido. pKa è il log negativo della costante di dissociazione degli acidi o valore Ka. Un valore pKa più basso indica un acido più forte. Cioè, il valore più basso indica che l’acido si dissocia più completamente in acqua.

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Cos’è il pKa e perché è importante?

Il pKa (costante di dissociazione degli acidi) e il pH sono correlati, ma il pKa è più specifico in quanto ti aiuta a prevedere cosa farà una molecola ad un pH specifico. Essenzialmente, il pKa ti dice quale deve essere il pH perché una specie chimica doni o accetti un protone.

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Come influisce il pKa sulla distribuzione dei farmaci?

Quindi, in questo caso pH = pKa. Quindi, quando il pH è uguale al pKa, il farmaco è ionizzato per metà. La ionizzazione del farmaco ha effetti non solo sulla velocità con cui il farmaco permea la membrana, ma anche sulla distribuzione allo stato stazionario del farmaco tra i compartimenti del corpo, se la differenza di pH è presente tra loro.

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Cosa significa un pKa alto?

Più alto è il pKa di un acido di Bronsted, più strettamente è trattenuto il protone e meno facilmente il protone viene ceduto. Figura AB9. … Un pKa basso significa che un protone non è tenuto saldamente. pKa può a volte essere così basso da essere un numero negativo! Un alto pKa significa che un protone è tenuto saldamente.

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Cosa significa un pKa di 5?

Il pKa misura quanto strettamente un protone è trattenuto da un acido di Bronsted. Un pKa può essere un numero piccolo e negativo, come -3 o -5. Può essere un numero più grande e positivo, come 30 o 50. Più basso è il pKa di un acido di Bronsted, più facilmente cede il suo protone.

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Cos’è un pKa alto?

Più alto è il pKa di un acido di Bronsted, più strettamente il protone è trattenuto, e meno facilmente il protone viene ceduto. … La scala pKa come indice di disponibilità del protone. Un pKa basso significa che un protone non è tenuto saldamente. pKa può talvolta essere così basso da essere un numero negativo! Un pKa alto significa che un protone è tenuto saldamente.

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Cosa significa pH?

idrogeno potenziale
pH, spiegato pH può sembrare che appartenga alla tavola periodica degli elementi, ma in realtà è un’unità di misura. L’abbreviazione pH sta per idrogeno potenziale e ci dice quanto idrogeno c’è nei liquidi e quanto è attivo lo ione idrogeno.

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Come si ottiene il pH dal pKa?

Quando le moli di base aggiunte sono uguali alla metà delle moli totali di acido, l’acido debole e la sua base coniugata sono in quantità uguali. Il rapporto CB / WA = 1 e secondo l’equazione HH, pH = pKa + log(1) o pH = pKa.

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Come influisce il pH sui farmaci?

Il pH dell’urina ha una grande influenza sul fatto che un farmaco venga escreto rapidamente o lentamente e in alcune situazioni cliniche viene manipolato per controllare l’escrezione di alcuni farmaci dal corpo. La maggior parte dei farmaci sono acidi deboli o basi deboli. Nelle urine alcaline, i farmaci acidi sono ionizzati più facilmente.

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Cosa significa pKa alto?

Più alto è il pKa di un acido di Bronsted, più strettamente è trattenuto il protone e meno facilmente il protone viene ceduto. Figura AB9. … Un pKa basso significa che un protone non è tenuto saldamente. pKa può a volte essere così basso da essere un numero negativo! Un pKa alto significa che un protone è tenuto saldamente.

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Come si trova il pKa?

Calcola il pKa con la formula pKa = -log(Ka). Per esempio, pKa = -log(1,82 x 10^-4) = 3,74.

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Perché la pKa è importante in farmacia?

La conoscenza delle costanti di ionizzazione (pKa) dei composti è importante per gran parte del lavoro svolto nel processo di scoperta dei farmaci. … In particolare, i composti nella loro forma unionizzata tendono ad essere meno solubili ma possono penetrare più facilmente le barriere lipofile esistenti tra loro e un bersaglio biologico di interesse.

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Come si trova il valore del pH di una sostanza?

Per calcolare il pH di una soluzione acquosa è necessario conoscere la concentrazione dello ione idronio in moli per litro (molarità). Il pH viene quindi calcolato usando l’espressione: pH = – log [H3O+].

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