Chimica Fisica

1a PARTE DI CHIMICA FISICA: PROCESSI REALI E TERMODINAMICA

PROCESSO 1: IDRATAZIONE DI UN FARMACO IN ACQUA

Sciogliere un farmaco significa Solubilizzare il farmaco.

Il soluto, essendo un farmaco, deve essere solubile nel corpo umano, e quindi deve reagire con l'H₂O, e avere dei gruppi idrofili complessivamente maggiore dei gruppi idrofobi.

La formula secondo la quale il farmaco si solubilizza è f + l'H₂O->f(i) (i)=(i)dratato fè solido, H₂O è liquido, quindi per farli reagire deve succedere qualcosa che fa in modo che ogni molecola di f reagisca con ogni molecola di H₂O e viceversa, serve Energia.

La logica di convenienza dell'universo è quella di liberare energia e stabilizzarsi, il f solido passa da un livello di energia ad un altro livello di energia minore di quello di partenza, liberando una certa quantità di energia ΔE = Ef - Ei; liberandosi energia ΔE<0, il valore di ΔE è il livello di quanto si è stabilizzato il sistema.

Prendiamo un farmaco solido (es. acetilato), composto da ioni positivi e negativi che stanno insieme formando un solido cristallino, disposti in un reticolo cristallino.

Per modificarle il f solido dovrà utilizzare un ΔE reticolare che farà rompere il reticolo istallino, facendo diventare f formato da coppie ioniche.

Il ΔE è uguale all'energia reticolare, ed è stato somministrato per rompere il reticolo, quindi ΔE retic>O.

Per separare le coppie ioniche e quindi rendere tutti disponibili gli ioni del farmaco si dovrò somministrare un'altra ΔE per rompere il legame ionico, anche questo ΔE ionico>O.

Disturbando la situazione stabile esterna del sistema arriviamo però a un sistema a livello energetico più elevato.

Trattiamo ora l'H₂O: la molecola di H₂O è formata da due molecole di H e una molecola di O in forma angolare; l'O essendo più elettronegativo ha una densità di carica δ⁻ e gli H hanno una densità di carica δ⁺ che nell'acqua interagiscono con altri poli positivi e negativi di altre molecole, legandosi a loro attraverso legami a ponte di idrogeno.

Per ogni molecola ci sono 4 legami a ponte di idrogeno, che devono essere rotti applicando un ΔE legame h>0.

Ponendo f in un recipiente con H₂O può capitare che f si depositi sul fondo e impedisca alle molecole di H₂O di interagire completamente con lui, quindi per impedire questo bisogna compiere un mescolamento.

Ciò succede perché f è pesante , e quindi l'energia applicata è un ΔE mescolamento >O

Somando tutti i contributi ΔE per rendere le particelle libere, ci troviamo in un sistema finale di energia superiore a quello di partenza, come arriviamo al sistema ultimo di energia minore?

L'Energia in eccesso viene compensato con l'idratazione.

Si crea un nuovo sistema stabile tra gli ioni f⁺ e f⁻ e le molecola di H₂O. Essendo l' H₂O una molecola polare, riesce interagisce elettromagneticamente con gli ioni formando un legame ione-dipolo.

Il ΔE del legame, però, non compensa completamente il dispendio di energia, quindi non è l'unica parte del processo di idratazione.

Il processo si compensa con la formazione si sfere di idratazione, ciò è possibile solo perché l'idratazione è un processo cooperativo, in cui collaborano un numero molto elevato di molecole di H₂O.

La formazione delle sfere di idratazione avviene secondo la formula f⁺+nH₂O.

1ª PARTE DI CHIMICA FISICA: PROCESSI REALI E TERMODINAMICA

PROCESSO 1: IDRATAZIONE DI UN FARMACO IN ACQUA

Sciogliere un farmaco significa Solubilizzare il farmaco.

Il soluto, essendo un farmaco, deve essere solubile nel corpo umano, e quindi deve reagire con l’H₂O, e avere dei gruppi idrofili complessivamente maggiore dei gruppi idrofobi.

La formula secondo la quale il farmaco si solubilizza è f + l · H₂O → f' (i)         (i)=idratato

f è solido, H₂O è liquido, quindi per farli reagire deve succedere qualcosa che fa in modo che ogni molecola di f reagisca con ogni molecola di H₂O e viceversa, serve Energia.

La logica di convenienza dell’universo è quella di liberare energia e stabilizzarsi, il f solido passa da un livello di energia ad un altro livello di energia minore di quello di partenza, liberando una certa quantità di energia ΔE = Ef - Ei; liberandosi energia ΔE<0, il valore di ΔÈ è il livello di quanto si è stabilizzato il sistema.

Prendiamo un farmaco solido (es. acetilato), composto da ioni positivi e negativi che stanno insieme formando un solido cristallino, disposti in un reticolo cristallino.

Per modificarle il f solido dovrò utilizzare un ΔE reticolare che farà rompere il reticolo istallino, facendo diventare f formato da coppie ioniche.

Il ΔE è uguale all’energia reticolare, ed è stato somministrato per rompere il reticolo, quindi  ΔE retic>0.

Per separare le coppie ioniche e quindi rendere tutti disponibili gli ioni del farmaco si dovrò somministrare un'altra ΔE per rompere il legame ionico, anche questo ΔE ionico>0.

Disturbando la situazione stabile del sistema arrivi