विभाजन गुणांक

वितरण स्थिरांक के साथ भ्रमित न हों।

भौतिक विज्ञान में, विभाजन गुणांक (P) या वितरण गुणांक (D) संतुलन पर अमिश्रणीय विलायक के मिश्रण में एक रासायनिक यौगिक की सांद्रता का अनुपात है। इसलिए यह अनुपात इन दो तरल पदार्थों में विलेय की घुलनशीलता की तुलना है। विभाजन गुणांक सामान्य रूप से आयनीकरण के सांद्रता अनुपात को संदर्भित करता है। यौगिक की गैर-आयनित प्रजातियां, जबकि वितरण गुणांक यौगिक की सभी प्रजातियों (आयनित धनात्मक ग़ैर-आयनित) के सांद्रता अनुपात को संदर्भित करता है।

रासायनिक और औषधि विज्ञान में, दोनों प्रावस्था सामान्य रूप से विलायक होती हैं। सामान्य रूप से, विलायक में से एक पानी है, जबकि दूसरा हाइड्रोफोबिक (जलविरागी) है, जैसे 1-ऑक्टेनॉल होते है। इसलिए विभाजन गुणांक मापता है कि हाइड्रोफिलिक ("जल-स्नेही") या हाइड्रोफोबिक ("जलभीत") एक रासायनिक पदार्थ है। विभाजन गुणांक मानव शरीर के अंदर दवाओं के वितरण ( औषध विज्ञान) का अनुमान लगाने में उपयोगी होते हैं। उच्च ऑक्टेनॉल-जल विभाजन गुणांक वाली हाइड्रोफोबिक दवाएं मुख्य रूप से हाइड्रोफोबिक क्षेत्रों जैसे कि कोशिकाओं के वसा द्विपरत में वितरित की जाती हैं। इसके विपरीत, हाइड्रोफिलिक दवाएं (कम ऑक्टेनॉल / जल विभाजन गुणांक) मुख्य रूप से रक्त प्लाज़्मा जैसे जलीय क्षेत्रों में पाई जाती हैं।

यदि विलायक में से एक गैस है और दूसरा तरल है, तो गैस/तरल विभाजन गुणांक निर्धारित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, सामान्य संवेदनाहारी का रक्त/गैस विभाजन गुणांक मापता है सामान्य संवेदनाहारी गैस से रक्त में कितनी आसानी से गुजरता है। विभाजन गुणांक को तब भी परिभाषित किया जा सकता है जब एक प्रावस्था ठोस होती है, उदाहरण के लिए, जब एक प्रावस्था गलित धातु होती है और दूसरा एक ठोस धातु होती है, या जब दोनों प्रावस्था ठोस होती हैं। किसी पदार्थ के ठोस में विभाजन से ठोस विलयन बनता है।

विभाजन गुणांक को विभिन्न तरीकों से ( स्पन्दन-फ्लास्क, उच्च प्रदर्शन तरल क्रोमैटोग्राफी श्रेणी, आदि द्वारा) प्रयोगात्मक रूप से मापा जा सकता है या विभिन्न तरीकों (विखंडन-आधारित परमाणु-आधारित, आदि) के आधार पर गणना द्वारा अनुमानित किया जा सकता है।

यदि कोई पदार्थ सम्बन्ध (रसायन विज्ञान) या पृथक्करण (रसायन) के कारण विभाजन प्रणाली में कोई पदार्थ कई रासायनिक प्रजातियों के रूप में सम्मिलित है, तो प्रत्येक प्रजाति को अपना स्वयं का K_ow मान दिया जाता है। एक संबंधित मान, D, विभिन्न प्रजातियों के बीच अंतर नहीं करता है, केवल दो प्रावस्थाओ के बीच पदार्थ के सांद्रता अनुपात को इंगित करता है।

नामपद्धति

इसके विपरीत औपचारिक सिफारिश के बाद भी, शब्द विभाजन गुणांक वैज्ञानिक साहित्य में मुख्य रूप से प्रयुक्त शब्द है।

इसके विपरीत, आईयूपीएसी सिफारिश करता है कि शीर्षक शब्द का अब उपयोग नहीं किया जाए, बल्कि इसे अधिक विशिष्ट शब्दों से बदल दिया जाए। उदाहरण के लिए, विभाजन स्थिरांक, के रूप में परिभाषित

(KD)A = [A]org/ [A]aq,

(1)

जहां K_D प्रक्रिया संतुलन स्थिरांक है, [A] परीक्षण किए जा रहे विलेय A की सांद्रता का प्रतिनिधित्व करता है, और org और aq क्रमशः कार्बनिक और जलीय प्रावस्थाओ को संदर्भित करता है। आईयूपीएसी उन स्थितियों के लिए विभाजन अनुपात की सिफारिश करता है जहां रासायनिक गतिविधि निर्धारित की जा सकती है, और रासायनिक रूप के बाद भी, प्रावस्थाओ के बीच विलेय की कुल विश्लेषणात्मक सांद्रता के अनुपात के लिए वितरण अनुपात होता है।

विभाजन गुणांक और log P

हाइड्रोफोबिक प्रावस्था और एक हाइड्रोफिलिक प्रावस्था के बीच वितरित विघटित पदार्थ का एक संतुलन विशेष कांच के बने पदार्थ में स्थापित होता है जैसे कि यह अलग-अलग नली जो विक्षोभ और नमूना लेने की स्वीकृति देती है, जिससे log P निर्धारित होता है। यहाँ, ऊपरी परत की तुलना में निचली परत में हरे पदार्थ की घुलनशीलता अधिक होती है।

विभाजन गुणांक, संक्षिप्त 'P', को दो विलायक (तरल प्रावस्थाओ का एक द्विचरण) के बीच एक विलेय की सांद्रता के एक विशेष अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है, विशेष रूप से ग़ैर-विघटन (रसायन विज्ञान) विलेय के लिए, और लघुगणक का लघुगणक अनुपात इस प्रकार log P है। जब विलायक में से एक पानी है और दूसरा एक गैर-ध्रुवीय विलायक है, तो log P मान लाइपोफ़िलिसिटी या हाइड्रोफोबिसिटी की एक माप है। परिभाषित उदाहरण वसारागी और हाइड्रोफिलिक ( जलरागी) प्रावस्था प्रकारों के लिए क्रमशः अंश और भाजक में होना चाहिए; उदाहरण के लिए, n-ऑक्टेनॉल (इसके बाद सिर्फ "ऑक्टेनॉल") और पानी की एक द्विध्रुवीय प्रणाली में:

$\log P_{\text{oct/wat}}=\log _{10}\left({\frac {{\big [}{\text{solute}}{\big ]}_{\text{octanol}}^{\text{un-ionized}}}{{\big [}{\text{solute}}{\big ]}_{\text{water}}^{\text{un-ionized}}}}\right).$

पहले सन्निकटन के लिए, ऐसे प्रयोगों में गैर-ध्रुवीय प्रावस्था सामान्य रूप से विलेय के गैर-आयनित रूप से प्रभावित होता है, जो विद्युत रूप से उदासीन होता है, हालांकि यह जलीय प्रावस्था के लिए सही नहीं हो सकता है। आयनीकरण योग्य विलेय के विभाजन गुणांक को मापने के लिए, जलीय प्रावस्था के पीएच को इस तरह समायोजित किया जाता है कि विलयन में यौगिक का प्रमुख रूप ग़ैर-आयनीकृत है, या उत्तेजना के किसी अन्य पीएच पर इसके माप के लिए सभी प्रजातियों पर विचार करने की आवश्यकता है, ग़ैर-आयनीकृत और आयनित (निम्नलिखित देखें)।

आयनीकरण योग्य यौगिकों के लिए एक संबंधित 'विभाजन गुणांक', संक्षिप्त 'log P ^I', उन स्थितियों के लिए लिया गया है जहां अणु के प्रमुख विघटन (रसायन विज्ञान) रूप हैं, जैसे कि किसी को दो प्रावस्थाओ (साथ ही साथ दो साम्यावस्था, विभाजन और आयनीकरण की परस्पर क्रिया) के बीच सभी रूपों, आयनित और गैर-आयनित के विभाजन पर विचार करना चाहिए। M का उपयोग आयनित रूपों की संख्या को इंगित करने के लिए किया जाता है; I-वे रूप के लिए (I = 1, 2, ... , M) संबंधित विभाजन गुणांक का लघुगणक $\log P_{\text{oct/wat}}^{I}$,को उसी तरह से परिभाषित किया गया है जैसे अन-आयनीकृत स्वरूप के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, एक ओक्टेनॉल-जल विभाजन के लिए, यह है

$\log \ P_{\text{oct/wat}}^{\mathrm {I} }=\log _{10}\left({\frac {{\big [}{\text{solute}}{\big ]}_{\text{octanol}}^{I}}{{\big [}{\text{solute}}{\big ]}_{\text{water}}^{I}}}\right).$

इसे अधिक मानक, ग़ैर-आयनीकृत, विभाजन गुणांक के बीच अंतर करने के लिए, ग़ैर-आयनीकृत को प्रायः प्रतीक log P⁰ निर्दिष्ट किया जाता है, जैसे कि अनुक्रमित $\log P_{\text{oct/wat}}^{I}$ आयनित विलेय के लिए अभिव्यक्ति I > 0 मानों की श्रेणी में इसका विस्तार बन जाती है

वितरण गुणांक और log D

'वितरण गुणांक' ' log D', दो प्रावस्थाओ में से प्रत्येक में यौगिक (आयनित धनात्मक ग़ैर-आयनित) के सभी रूपों की सांद्रता के योग का अनुपात है, अनिवार्य रूप से सदैव जलीय; जैसे, यह जलीय प्रावस्था के पीएच पर निर्भर करता है, और किसी भी पीएच पर गैर-आयनीकरणीय यौगिकों log D = log P के लिए होता है। वितरण गुणांकों के मापन के लिए, जलीय प्रावस्था का पीएच एक विशिष्ट मान के लिए उभय प्रतिरोधित विलयन होता है जैसे कि यौगिक के प्रारंभ से पीएच महत्वपूर्ण रूप से क्षुब्ध नहीं होता है। प्रत्येक log D' का मान तब एक अनुपात के लघुगणक के रूप में निर्धारित किया जाता है - एक विलायक में विलेय के विभिन्न रूपों की प्रयोगात्मक रूप से मापी गई सांद्रता के योग के लिए, दूसरे विलायक में इसके रूपों की ऐसी सांद्रता के योग के लिए ; इसे व्यक्त किया जा सकता है

$\log D_{\text{oct/wat}}=\log _{10}\left({\frac {{\big [}{\text{solute}}{\big ]}_{\text{octanol}}^{\text{ionized}}+{\big [}{\text{solute}}{\big ]}_{\text{octanol}}^{\text{un-ionized}}}{{\big [}{\text{solute}}{\big ]}_{\text{water}}^{\text{ionized}}+{\big [}{\text{solute}}{\big ]}_{\text{water}}^{\text{un-ionized}}}}\right).$

उपरोक्त सूत्र में, आयनित पादांक प्रत्येक अपने संबंधित प्रावस्थाओ में सभी आयनित प्रजातियों की सांद्रता का योग दर्शाता है। इसके अतिरिक्त, चूंकि log D पीएच-निर्भर है, जिस पीएच पर log D को मापा गया था, उसे निर्दिष्ट किया जाना चाहिए। मानव शरीर जैसे जैविक प्रणालियों में विभाजन की घटनाओं से जुड़े दवा खोज क्षेत्रों जैसे क्षेत्रों में - शरीर-क्रियात्‍मक पीएच मान = 7.4 पर log D विशेष संबंध है।

log D को P^I के संदर्भ में व्यक्त करना प्रायः सुविधाजनक होता है, ऊपर परिभाषित (जिसमें P⁰ अवस्था के रूप में I = 0), इस प्रकार ग़ैर-आयनित और आयनित दोनों प्रजातियों को विलोपित करता है। उदाहरण के लिए, ओक्टेनॉल-पानी में:

$\log D_{\text{oct/wat}}=\log _{10}\left(\sum _{I=0}^{M}f^{I}P_{\text{oct/wat}}^{I}\right),$

जो अलग-अलग विभाजन गुणांक (उनके लघुगणक नहीं) का योग करता है, और जहाँ $f^{I}$ जलीय चरण में I-वें रूप (विलेय का) के पीएच-आधारित मोल-अंश को इंगित करता है, और अन्य चर पहले के रूप में परिभाषित किए गए हैं।

उदाहरण विभाजन गुणांक आंकड़ा

निम्न तालिका में ऑक्टेनॉल-जल प्रणाली के मान डॉर्टमुंड डाटा बैंक से हैं। वे विभाजन गुणांक द्वारा क्रमबद्ध होते हैं, सबसे छोटे से सबसे बड़े (एसिटामाइड हाइड्रोफिलिक होते हैं, और 2,2', 4,4', 5-पेंटाक्लोरोबिफेनिल वसारागी) और उस तापमान के साथ प्रस्तुत किए जाते हैं जिस पर उन्हें (जो मानो को प्रभावित करता है) मापा गया था।

घटक	log POW	T (°C)
एसिटामाइड	−1.16	25
मेथनॉल	−0.81	19
फार्मिक अम्ल	−0.41	25
डायइथाइल इथर	0.83	20
पी-डाइक्लोरोबेंजीन	3.37	25
हेक्सामिथाइलबेंजीन	4.61	25
2,2', 4,4', 5-पेंटाक्लोरोबिफेनी	6.41	व्यापक

अन्य यौगिकों के मान विभिन्न प्रकार की उपलब्ध समीक्षाओं और विनिबंध में पाए जा सकते हैं। log P के मापन की चुनौतियों और इसके अनुमानित मानो की संबंधित गणना (नीचे देखें) की महत्वपूर्ण चर्चा कई समीक्षाओं में दिखाई देती है।

अनुप्रयोग

फार्माकोलॉजी (औषध विज्ञान)

एक दवा का वितरण गुणांक दृढ़ता से प्रभावित करता है कि दवा शरीर में अपने इच्छित लक्ष्य तक कितनी आसानी से पहुँच सकती है, एक बार अपने लक्ष्य तक पहुँचने के बाद इसका कितना प्रबल प्रभाव होगा और यह कितने समय तक सक्रिय रूप में शरीर में रहेगी। इसलिए, पूर्व-नैदानिक ​​​​दवा की खोज में औषधीय रसायन विज्ञान द्वारा निर्णय लेने में उपयोग किए जाने वाले अणु का log P एक मानदंड है, उदाहरण के लिए, दवा पदान्वेषी की दवा के मूल्यांकन में है। इसी तरह, इसका उपयोग अनुसंधान यौगिकों की गुणवत्ता का मूल्यांकन करने में वसारागी दक्षता की गणना करने के लिए किया जाता है, जहां pIC₅₀ या pEC₅₀ के मापित मानो के माध्यम से यौगिक के लिए दक्षता को इसकी शक्ति (फार्माकोलॉजी) के रूप में परिभाषित किया जाता है। log P के इसके मान को कम करता है।

विभाजन गुणांक (x अक्ष) के कार्य के रूप में मस्तिष्क केशिकाओं (y अक्ष) में दवा पारगम्यता

फार्माकोकाइनेटिक्स (भेषज बलगतिकी)

फार्माकोकाइनेटिक्स (कैसे शरीर एक दवा को अवशोषित करता है, चयापचय करता है और बाहर निकालता है) के संदर्भ में, वितरण गुणांक का दवा के एडीएमई गुणों पर अत्यधिक प्रभाव पड़ता है। इसलिए एक यौगिक की हाइड्रोफोबिसिटी (जैसा कि इसके वितरण गुणांक द्वारा मापा जाता है) एक प्रमुख निर्धारक है कि यह कैसे दवा जैसा है। अधिक विशेष रूप से, एक दवा को मौखिक रूप से अवशोषित करने के लिए, इसे पहले आंत्र उपकला (एक प्रक्रिया जिसे पारकोशिका अभिगमन के रूप में जाना जाता है) में वसा द्विपरत से गुजरना चाहिए। प्रभावी अभिगमन के लिए, दवा को वसा द्विपरत में विभाजित करने के लिए पर्याप्त जलभीत होना चाहिए, लेकिन इतना जलभीत नहीं होना चाहिए कि एक बार यह द्विपरत में हो जाए, तो यह फिर से विभाजित नहीं होगा। इसी तरह, हाइड्रोफोबिसिटी यह निर्धारित करने में एक प्रमुख भूमिका निभाती है कि अवशोषण के बाद शरीर के अंदर दवाओं को कहाँ वितरित किया जाता है और इसके परिणामस्वरूप, कितनी तेजी से वे चयापचय और उत्सर्जित होते हैं।

फार्माकोडायनामिक्स (भेषजक्रियाविज्ञान)

फार्माकोडायनामिक्स (कैसे दवा शरीर को प्रभावित करती है) के संदर्भ में, जलभीत प्रभाव दवाओं को उनके ग्राही (जैव रसायन) लक्ष्य के लिए दवाओं के बंधन के लिए प्रमुख प्रेरणा शक्ति है। दूसरी ओर, जलभीत दवाएं अधिक विषाक्त होती हैं क्योंकि वे सामान्य रूप से लंबे समय तक बनी रहती हैं, शरीर के अंदर व्यापक वितरण होता है (उदाहरण के लिए, अंतः कोशिका), प्रोटीन के लिए उनके बंधन में अत्यधिक सीमा तक कम चयनात्मक होते हैं, और अंत में प्रायः बड़े पैमाने पर चयापचय होते हैं। कुछ स्थितियों में चयापचयों रासायनिक रूप से प्रतिक्रियाशील हो सकते हैं। इसलिए दवा को यथासंभव जलरागी बनाने की सलाह दी जाती है, जबकि यह अभी भी चिकित्सीय प्रोटीन प्रयोजन के लिए पर्याप्त बाध्यकारी संबंध बनाए रखता है। ऐसे स्थितियों के लिए जहां एक दवा निष्क्रिय तंत्र (अर्थात, झिल्ली के माध्यम से प्रसार) के माध्यम से अपने लक्षित स्थानों तक पहुंचती है, दवा के लिए आदर्श वितरण गुणांक सामान्य रूप से मान में मध्यवर्ती (न तो बहुत वसारागी, न ही बहुत जलरागी) होता है; ऐसे स्थितियों में जहां अणु अपने लक्ष्य तक पहुंच जाते हैं अन्यथा ऐसा कोई सामान्यीकरण प्रयुक्त नहीं होता है।

पर्यावरण विज्ञान

यौगिक की हाइड्रोफोबिसिटी वैज्ञानिकों को संकेत दे सकती है कि जलमार्गों को प्रदूषित करने और जानवरों और जलीय जीवन के लिए इसकी विषाक्तता के लिए भूजल में कितनी आसानी से एक यौगिक लिया जा सकता है। भूजल में रेडियोन्युक्लाइड की गतिशीलता का अनुमान लगाने के लिए विभाजन गुणांक का भी उपयोग किया जा सकता है। जल भूविज्ञान के क्षेत्र में, ऑक्टेनॉल-जल विभाजन गुणांक K_ow का उपयोग मिट्टी और भूजल में विघटित हाइड्रोफोबिक कार्बनिक यौगिकों के प्रवासन की भविष्यवाणी और मॉडल करने के लिए किया जाता है।

कृषि रसायन अनुसंधान

हाइड्रोफोबिक कीटनाशक और वनस्पतिनाशक अधिक सक्रिय होते हैं। सामान्य रूप से हाइड्रोफोबिक कृषिरसायन का आधा जीवन होता है और इसलिए प्रतिकूल पर्यावरणीय प्रभाव का जोखिम बढ़ जाता है।

धातुशोधन

धातु विज्ञान में, विभाजन गुणांक यह निर्धारित करने में एक महत्वपूर्ण कारक है कि पिघली हुई और ठोस धातु के बीच विभिन्न अशुद्धियों को कैसे वितरित किया जाता है। यह क्षेत्र पिघलने का उपयोग करके शुद्धिकरण के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है, और यह निर्धारित करता है कि शेइल समीकरण द्वारा वर्णित दिशिक पिंडन का उपयोग करके कितनी प्रभावी रूप से अशुद्धता को हटाया जा सकता है।

उपभोक्ता उत्पाद विकास

कई अन्य उद्योग उदाहरण के लिए संघटन, सामयिक विलेप, रंजक, बालों के रंग और कई अन्य उपभोक्ता उत्पादों के निर्माण में वितरण गुणांक को ध्यान में रखते हैं।

माप

वितरण गुणांकों को मापने के कई तरीकों को विकसित किया गया है, जिसमें स्पंदन-फ्लास्क, पृथक्करण फनेल विधि, प्रतिवर्त-प्रावस्था उच्च प्रदर्शन तरल क्रोमैटोग्राफी श्रेणी और पीएच-मापीय तकनीक सम्मिलित हैं।

पृथक्करण-फनेल विधि

इस पद्धति में दो अमिश्रणीय तरल पदार्थों में सम्मिलित ठोस कणों को उन ठोस कणों को प्रत्यक्ष इन अमिश्रणीय या कुछ मिश्रणीय तरल पदार्थों में निलंबित करके आसानी से अलग किया जा सकता है।

स्पंदन फ्लास्क-प्ररूप

log P निर्धारण की उत्कृष्ट और सबसे विश्वसनीय विधि स्पंदन-फ्लास्क विधि है, जिसमें कुछ विलेय को ऑक्टेनॉल और पानी की मात्रा में मिलाना होता है, फिर प्रत्येक विलायक में विलेय की सांद्रता को मापना होता है। विलेय के वितरण को मापने का सबसे सामान्य तरीका पराबैंगनी-दृश्य स्पेक्ट्रमदर्शी है।

उच्च प्रदर्शन तरल क्रोमैटोग्राफी श्रेणी-आधारित

log P निर्धारण का एक तेज़ तरीका उच्च-प्रदर्शन तरल क्रोमैटोग्राफी का उपयोग करता है। एक विलेय का log P ज्ञात log P मानो के साथ समान यौगिकों के साथ इसके प्रतिधारण समय के सहसंबंध द्वारा निर्धारित किया जा सकता है।

इस पद्धति का एक लाभ यह है कि यह (5-20 मिनट प्रति नमूना) तीव्र है। हालाँकि, चूँकि log P का मान रेखीय प्रतिगमन द्वारा निर्धारित किया जाता है, समान संरचनाओं वाले कई यौगिकों में log P मान ज्ञात होना चाहिए, और एक रासायनिक वर्ग से दूसरे में बहिर्वेशन - एक रासायनिक वर्ग से दूसरे में एक प्रतिगमन समीकरण प्रयुक्त करना - हो सकता है विश्वसनीय नहीं होगा, क्योंकि प्रत्येक रासायनिक वर्ग का अपना विशिष्ट पैरामीटर होगा।

पीएच-मापीय

तकनीकों का पीएच-मापीय समूह दो-प्रावस्था जल-कार्बनिक-विलायक प्रणाली में एक एकल अम्ल-क्षार अनुमापन से सीधे लिपोफिलिसिटी पीएच रूपरेखाएं निर्धारित करता है। इसलिए, एकल प्रयोग का उपयोग विभाजन गुणांक ( log P) के लघुगणक को मापने के लिए किया जा सकता है जो मुख्य रूप से आवेश में उदासीन अणुओं के वितरण के साथ-साथ अणु के सभी रूपों के वितरण गुणांक ( log D) पीएच विस्तार, उदाहरण के लिए, 2 और 12 के बीच को दर्शाता है। हालांकि, विधि को pK_a मान (ओं) के अलग-अलग निर्धारण की आवश्यकता होती है।

विद्युत रासायनिक

आवेशित प्रजातियों के एक प्रावस्था से दूसरे प्रावस्था में स्थानांतरण के ऊष्मप्रवैगिकी और गतिज की जांच करने के लिए ध्रुवीकृत तरल अन्तराफलक का उपयोग किया गया है। दो मुख्य विधियाँ पहला आईटीईएस, दूसरा सूक्ष्म बूँद प्रयोग दो अमिश्रणीय विद्युत-अपघट्य विलयनों के बीच अन्तराफलक सम्मिलित हैं। यहाँ एक प्रवाहकीय ठोस, एक अपचयोपचय सक्रिय तरल प्रावस्था की बूंदों और एक विद्युत-अपघट्य विलयन के बीच एक त्रिक अन्तराफलक पर एक प्रतिक्रिया का उपयोग अन्तराफलक में एक आवेशित प्रजाति को स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा को निर्धारित करने के लिए किया गया है।

एकल-कोशिका दृष्टिकोण

एकल-कोशिका स्तर पर दवाओं के लिए विभाजन गुणांक प्रदान करने का प्रयास किया जाता है। इस योजना के लिए अलग-अलग कोशिकाओं में सांद्रता के निर्धारण के लिए विधियों की आवश्यकता होती है, अर्थात, प्रतिदीप्ति सहसंबंध स्पेक्ट्रमदर्शी या मात्रात्मक छवि विश्लेषण के साथ होती है। एकल-कोशिका स्तर पर विभाजन गुणांक कोशिकीय उदग्रहण तंत्र के बारे में जानकारी प्रदान करता है।

भविष्यवाणी

ऐसी कई स्थितियाँ हैं जहाँ प्रायोगिक माप से पहले विभाजन गुणांकों की भविष्यवाणी उपयोगी होती है। उदाहरण के लिए, दसियों हजार औद्योगिक रूप से निर्मित रसायन सामान्य उपयोग में हैं, लेकिन केवल एक छोटा अंश कठोर विषाक्तता मूल्यांकन से गुजरा है। इसलिए परीक्षण के लिए शेष को प्राथमिकता देने की आवश्यकता है। क्यूएसएआर समीकरण, जो बदले में परिकलित विभाजन गुणांक पर आधारित होते हैं, का उपयोग विषाक्तता अनुमान प्रदान करने के लिए किया जा सकता है। उच्च परिणाम प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए दवा की खोज में परिकलित विभाजन गुणांक का भी व्यापक रूप से, और संश्लेषित होने से पहले डिज़ाइन किए गए दवा व्यक्ति की दवाओं की समानता का अनुमान लगाने के लिए उपयोग किया जाता है। जैसा कि नीचे और अधिक विवरण में चर्चा की गई है, विभाजन गुणांकों का अनुमान विभिन्न तरीकों का उपयोग करके किया जा सकता है, जिसमें खंड-आधारित, परमाणु-आधारित और ज्ञान-आधारित सम्मिलित हैं जो पूरी तरह से रसायन की संरचना के ज्ञान पर निर्भर करते हैं। अन्य भविष्यवाणी विधियां अन्य प्रायोगिक मापों जैसे घुलनशीलता पर निर्भर करती हैं। विधियाँ परिशुद्ध रूप में भी भिन्न होती हैं और क्या उन्हें सभी अणुओं पर, या केवल पहले से अध्ययन किए गए अणुओं के समान प्रयुक्त किया जा सकता है।

परमाणु आधारित

इस प्रकार के मानक दृष्टिकोण, परमाणु योगदान का उपयोग करते हुए, उन्हें एक उपसर्ग अक्षर AlogP,XlogP, MlogP, आदि के साथ तैयार करने वालों द्वारा नामित किया गया है। इस प्रकार की विधि के माध्यम से log P की भविष्यवाणी करने के लिए एक पारंपरिक विधि विभिन्न परमाणुओं के वितरण गुणांक योगदान को समग्र आणविक विभाजन गुणांक में मापना है, जो एक प्राचलिक मॉडल का उत्पादन करता है। प्रायोगिक रूप से मापे गए विभाजन गुणांक वाले यौगिकों के प्रशिक्षण सेट का उपयोग करते हुए, इस पैरामीट्रिक मॉडल का अनुमान लगाया जा सकता है। उपयुक्त सहसंबंध प्राप्त करने के लिए, दवाओं (हाइड्रोजन, कार्बन, ऑक्सीजन, सल्फर, नाइट्रोजन, और हैलोजन) में निहित सबसे सामान्य तत्वों को अणु के अंदर परमाणु के पर्यावरण के आधार पर कई अलग-अलग परमाणु प्रकारों में विभाजित किया जाता है।. जबकि यह विधि सामान्य रूप से सबसे कम परिशुद्ध होती है, लाभ यह है कि यह सबसे सामान्य है, जो विभिन्न प्रकार के अणुओं के लिए कम से कम एक अपरिष्कृत अनुमान प्रदान करने में सक्षम है।

खंड-आधारित

इनमें से सबसे सामान्य समूह योगदान पद्धति का उपयोग करता है और इसे cLogP कहा जाता है। यह दिखाया गया है कि एक यौगिक के log P को उसके गैर-अतिव्यापी आणविक अंशों के योग द्वारा (एक या अधिक परमाणुओं के रूप में परिभाषित किया गया है जो अणु के अंदर सहसंयोजक रूप से बंधे हैं) निर्धारित किया जा सकता है। खंडित log P मान परमाणु विधियों के अनुरूप एक सांख्यिकीय पद्धति में (प्रशिक्षण सेट के लिए कम से कम वर्ग निर्धारक) निर्धारित किए गए हैं। इसके अतिरिक्त, हैममेट-प्रकार के संशोधित इलेक्ट्रॉनिक और त्रिविम प्रभावके कारण सम्मिलित किया गया है। यह विधि सामान्य रूप से परमाणु-आधारित विधियों की तुलना में अपेक्षाकृत अधिक परिणाम देती है, लेकिन असामान्य कार्यात्मक समूहों वाले अणुओं के लिए विभाजन गुणांक की भविष्यवाणी करने के लिए उपयोग नहीं किया जा सकता है, जिसके लिए विधि को अभी तक (ऐसे कार्यात्मक समूहों वाले अणुओं के लिए प्रायोगिक आंकड़ो की कमी के कारण सबसे अधिक संभावना है) मानकीकृत नहीं किया गया है।

ज्ञान आधारित

विशिष्ट आंकड़ा-खनन-आधारित भविष्यवाणी समर्थन-सदिश मशीन, निर्णयावली या तंत्रिका - तंत्र का उपयोग करती है। समान रासायनिक संरचनाओं और ज्ञात log P मानों वाले यौगिकों के साथ उपयोग किए जाने पर log P मानों की गणना करने के लिए यह विधि सामान्य रूप से बहुत सफल होती है। अणु खनन दृष्टिकोण एक समानता-मापीय-आधारित भविष्यवाणी या आणविक संरचनाओं में एक स्वचालित विखंडन योजना प्रयुक्त करते हैं। इसके अतिरिक्त, अधिकतम सामान्य उपालेखाचित्र खोज या अणु कर्नेल का उपयोग करने वाले दृष्टिकोण भी सम्मिलित हैं।

log P और pK_a से Log D

ऐसे स्थितियों के लिए जहां अणु ग़ैर-आयनित हैː

$\log D\cong \log P.$

अन्य स्थितियों के लिए, किसी दिए गए पीएच पर log D का अनुमान, log P और गैर-आयनित रूप के ज्ञात मोलीय अंश से $f^{0}$, ऐसे स्थितियों में जहां गैर-ध्रुवीय चरण में आयनित रूपों के विभाजन को उपेक्षित किया जा सकता है, और सूत्रबद्ध किया जाए:

$\log D\cong \log P+\log \left(f^{0}\right).$

निम्नलिखित अनुमानित पद केवल अम्ल पृथक्करण स्थिरांक के लिए मान्य हैं:

${\begin{aligned}\log D_{\text{acids}}&\cong \log P+\log \left[{\frac {1}{1+10^{\mathrm {p} H-\mathrm {p} K_{a}}}}\right],\\\log D_{\text{bases}}&\cong \log P+\log \left[{\frac {1}{1+10^{\mathrm {p} K_{a}-\mathrm {pH} }}}\right].\end{aligned}}$

यौगिक बड़े पैमाने पर आयनित होने पर आगे के अनुमान:

• अम्ल के साथ $\mathrm {pH} -\mathrm {p} K_{a}>1$, $\log D_{\text{acids}}\cong \log P+\mathrm {p} K_{a}-\mathrm {pH}$,

• आधार के लिए $\mathrm {p} K_{a}-\mathrm {pH} >1$, $\log D_{\text{bases}}\cong \log P-\mathrm {p} K_{a}+\mathrm {pH}$.

pK_a की भविष्यवाणी के लिए, जिसका उपयोग log D का अनुमान लगाने के लिए किया जा सकता है, हैमेट प्रकार के समीकरणों को प्रायः प्रयुक्त किया गया है।

log P से log S

यदि किसी कार्बनिक यौगिक की घुलनशीलता S, पानी और 1-ऑक्टेनॉल दोनों में ज्ञात या अनुमानित है, तो log P का अनुमान इस प्रकार लगाया जा सकता है

$\log P=\log S_{\text{o}}-\log S_{\text{w}}.$

विलेयता की भविष्यवाणी के लिए कई तरह के दृष्टिकोण हैं, और इसलिए log S होता है।

ऑक्टेनॉल-जल विभाजन गुणांक

Main article: ऑक्टेनॉल-जल विभाजन गुणांक

n-ऑक्टेनॉल और पानी के बीच विभाजन गुणांक को n-ऑक्टेनॉल-जल विभाजन गुणांक या K_ow के रूप में जाना जाता है। विशेष रूप से अंग्रेजी साहित्य में इसे प्रायः प्रतीक P द्वारा भी संदर्भित किया जाता है। इसे n-ओक्टेनॉल-जल विभाजन अनुपात के रूप में भी जाना जाता है।

K_ow एक प्रकार का विभाजन गुणांक होने के कारण, किसी पदार्थ के लिपोफिलिसिटी (वसा घुलनशीलता) और हाइड्रोफिलिक (पानी घुलनशीलता) के बीच संबंधों के एक माप के रूप में कार्य करता है। मान एक से अधिक है यदि कोई पदार्थ वसा जैसे विलायक जैसे n-ऑक्टेनॉल में अधिक घुलनशील है, और पानी में अधिक घुलनशील होने पर एक से कम है।

उदाहरण मान

log K _ow लिए मान सामान्य रूप से -3 (बहुत जलरागी) और +10 (अत्यंत वसारागी / जलभीत) के बीच होता है।

यहाँ सूचीबद्ध मान विभाजन गुणांक द्वारा क्रमबद्ध हैं। एसिटामाइड हाइड्रोफिलिक है, और 2,2', 4,4', 5-पेंटाक्लोरोबिफेनिल वसारागी है।

पदार्थ	log KOW	T	संदर्भ
एसीटामाइड	−1.155	25 °C
मेथनॉल	−0.824	19 °C
मेथनॉल	−0.413	25 °C
डायथाइल ईथर	0.833	20 °C
p-डाइक्लोरोबेंजीन	3.370	25 °C
हेक्सामिथाइलबेंजीन	4.610	25 °C
2,2', 4,4', 5-पेंटाक्लोरोबिफेनी	6.410	व्यापक

यह भी देखें

• रक्त-गैस विभाजन गुणांक - रक्त में सामान्य  संवेदनाहारक की घुलनशीलता का माप
• रासायनिक सूचनात्मक-अंतर्विषयक विज्ञान
• लिपिंस्की का पांच का नियम - यह भविष्यवाणी करने के लिए व्यवहार का नियम है कि रासायनिक यौगिक मौखिक रूप से सक्रिय दवा होने की संभावना है या नहीं
• वसारागी दक्षता - दवा डिजाइन में प्रयुक्त पैरामीटर
• वितरण नियम - दो अघुलनशील विलायकों के बीच विलेय के वितरण का वर्णन करने वाला सामान्यीकरण।
• आईटीईएस - विद्युत-रसायन अन्तराफलक  जो या तो ध्रुवीकरण करने योग्य या ध्रुवीकरण है
• आयोनिक विभाजन आरेख

अग्रिम पठन

• Berthod A, Carda-Broch S (May 2004). "Determination of liquid-liquid partition coefficients by separation methods". (secondary). Journal of Chromatography A. 1037 (1–2): 3–14. doi:10.1016/j.chroma.2004.01.001. PMID 15214657.
• Comer J, Tam K (2001). "Lipophilicity Profiles: Theory and Measurement". In Testa B, van de Waterbed HM, Folkers G, Guy R (eds.). Pharmacokinetic Optimization in Drug Research: Biological, Physicochemical, and Computational Strategies. (secondary). Weinheim: Wiley-VCH. pp. 275–304. doi:10.1002/9783906390437.ch17. ISBN 978-3-906390-22-2.
• Hansch C, Leo A (1979). Substituent Constants for Correlation Analysis in Chemistry and Biology. (secondary). New York: John Wiley & Sons Ltd. ISBN 978-0-471-05062-9.
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बाहरी संबंध

• vcclab.org. Overview of the many logP and other physical property calculators available commercially and on-line.