"Zwitterion"이라는 이름은 독일어 "Zwitter"에서 비롯되었으며, 이는 "Hermaphrodite"또는 "Hybrid"와 대략 비교할 수 있습니다. Zwitterion에는 두 개의 기능 그룹이 있습니다. 그들은 긍정적이고 음으로 하전 된 전기 이온을 운반합니다. 결과적으로, Zwitterions는 크게 전기적으로 중립적입니다 (순 정식 전하는 일반적으로 0입니다). "내부 소금"은 Zwitterions의 또 다른 이름입니다. 쌍극자 화합물은 일반적으로 zwitterions로 분류되지 않습니다. 유일한 차이점은 아민 산화물의 양성 및 음성 징후가 공식적인 전하를 나타내는 데 사용된다는 것입니다. 산성, 기본 또는 중립 리드로 작업 할 때 Zwittitions는 약리학 적 설계를 고려할 가치가 있습니다.
Zwitterion 정의
Zwitterion이란 무엇입니까? "Zwitterion은 양전하 영역과 음전하 영역이 모두있는 분자로 정의 될 수 있습니다." 고체 형태로, Zwitterion 아미노산은 쌍극 이온으로서 지속된다. 화합물이 Zwitterionic인지 여부를 다룰 때, 데이터가 필요한 pH 범위를 지정하는 것이 중요합니다 (올바른 알칼리성 용액은 Zwitterion을 음이온으로 변환하고 적절한 산 용액이 양이온으로 변환하기 때문에
.다음은 여러 개의 Zwitterion 속성 목록입니다.-
- ZWITTERIONS는 산 또는 기본 그룹과 같은 양으로, 음전 하전 된 이온을 갖는 화학 화합물입니다. 양서류는 산 및 기본 그룹이 모두있는 화합물의 일반적인 예입니다.
- 공유 결합 원자는 zwitterions에서 양의 및 음으로 하전 된 이온을 함께 유지합니다.
- 이 화합물은 긍정적이고 음전하 된 전기 이온을 모두 가지고 있기 때문에, 단위 전하가 원자와 분리되어 있기 때문에 안정적입니다.
- 암모늄 산으로 만든 것과 같은 대부분의 zwitterions에는 암모늄 양이온이 있습니다.
Zwitterion 아미노산
아미노산은 모든 살아있는 세포에서 단백질의 기본 빌딩 블록입니다. 이들은 카르 복실 및 아미노기 둘 다로 구성된 화합물이다. 단백질은 20 개의 별개의 아미노산을 포함한다. 그들은 동일한 구조를 가지고 있으며, 여기서 R은 아미노산의 20 개의 잠재적 측쇄 중 하나를 나타냅니다.
아미노기 (-NH3+)는 중성 pH 수준에서 양전하를 나타내는 반면, 카르복실기 (COO-)는 음전하를 나타낸다. 다음은 zwitterion 상태에서 가장 기본적인 아미노산 인 Glycine의 사진입니다.
Zwitterion 아미노산의 또 다른 흥미로운 특징은 분자에 다른 하전 그룹이 포함되어 있지 않은 경우 순 전하가 없다는 것입니다. 예, 양전하 (+1)와 음전하 (-1)는 0 (중립)까지 합산합니다.
아미노산을 제외하고, 산 및 염기 센터를 함유하는 모든 화합물은 양쪽 이온 형태를 생성 할 수 있습니다. 그 예 중 일부는 psilocybin과 같은 바이신, 트리신, 고체 설파 산 및 알칼로이드입니다.
pH 값은 Zwitterion 특성에 영향을 미칩니다
그러나 Zwitterion이 반드시 Zwitterion 일 필요는 없습니다. 이들 화합물은 중성 pH 수준을 갖는다. 이들의 그룹은 다양한 전하를 획득하거나 7 위 또는 7 이하에서 중립이 될 수있다. 아미노산은 이제 순 전하가 1입니다. 높은 또는 기본 pH 수준에서의 여분의 염기는 N에서 수소 이온을 제거하여 아미노기를 중화시킵니다. 결과적으로 아미노산에 -1의 순 전하를 부여합니다.
등전점
- 각 zwitterion (PI)에 대한 등전점이 있습니다. Zwitterion이 충전되지 않은 pH를 등전 지점으로 알려져 있습니다. pH는 양성자 (H+)를 추가하여 분자의 전하를 변형시킬 수 있습니다.
- 아미노산의 아미노 그룹은 강력한 양성자 수용체로서 기능하기 때문에 기본으로 간주됩니다. 카르 복실 그룹은 산성으로 간주되며 양성자 공여자로 작용합니다.
- Zwitterion 아미노산의 등전점은 두 기능 그룹의 PKA 값을 평균화함으로써 결정될 수 있습니다. 20 개의 별개의 아미노산 각각의 기능적 그룹은 이것 (R 그룹)에 영향을 미칩니다.
- 아미노산의 평균 등가 지점은 5.5이기 때문에 아미노 그룹의 평균 PKA는 9이고 카르 복실 그룹의 평균 PKA는 2이기 때문에 아미노산은 전형적으로 5.5의 pH에서 전반적으로 전하가 전형적으로 0이있다. .
pH 값의 계산
등전 지점에서의 pH 값은 Zwitterion의 평형 상수 (산 및 염기)에서 계산 될 수 있습니다. 공식은 다음과 같습니다.
pi =(pka 1 + pka 2 )/ 2
여기서,
pi =등전 지점,
KA1 =산의 평형 상수.
KA2 =염기의 평형 상수.
Zwitterions의 적용
양쪽 이온성 화합물은 분자 사슬에 동일한 양이온 및 음이온 그룹으로 특징 지워서 매우 친수성 및 항파가 있습니다. 그들은 박테리아 접착력, 바이오 필름 및 비특이적 단백질 흡착의 형성을 견딜 수 있습니다. 그러므로 그들은 수많은 생물학적 및 의학적으로 연결된 도메인에서 사용하기위한 상당한 약속을 제공합니다. 다음은 일반적인 응용 분야 중 일부입니다.
SDS 페이지
Zwittitions에는 많은 유용한 용도가 있지만 분자 생물학에서 가장 널리 퍼져있는 기술 중 하나는 SDS 페이지입니다. 이 전기 영동 방법은 분자량에 따라 단백질 분자를 나눕니다. Glycine은 SDS 페이지에 사용 된 믹스의 주요 요소 중 하나입니다. 글리신의 양쪽 이온화 특성은 단백질 분리에 대한 이러한 접근법에 중요하다. 다양한 SDS 페이지 섹션의 pH는 다양하므로 믹스의 글리신이 다양한 장소에서 다른 전하를 갖도록합니다. 하전 및 하전되지 않은 글리신은 용액에 존재하는 클로라이드 이온과 조합하여 모든 단백질이 농축 대역을 형성하고 동시에 겔을 가로 질러 움직일 수 있도록합니다.
.Zwitterionic 중합체 (화합물)
양쪽 이온성 중합체로 알려진 긴 분자는 양쪽 끝에서 긍정적이고 음으로 하전되는 기능적 그룹을 갖는다. 한 가지 주요 응용 분야는 반오선 기능을 통해 바이오 필름 발달 및 미생물 접착을 방지하는 것입니다. 양쪽 이온화 폴리머는 해양 부문에서 사용되어 보트와 부두에서 하위 유기체의 성장을 방지합니다. Zwitterionic 중합체의 방해 기능은 보트와 부두에 대한 과도한 유기체의 축적을 방지하기 위해 의료 산업, 약물 전달, 의료 임플란트 및 해양 산업의 두 분야에서 유용합니다.
의학에서의 사용
강력한 방해 특성 외에도 Zwitterionic 재료에는 다른 장점이 있습니다. 그들은 생체 적합성을 증가시키고, 면역 학적 반응을 줄이고, 순환 시간을 연장하며, 전통적인 화학 의약품 및 치료 유전자의 세포 흡수를 가능하게 할 수 있습니다.
. 유익한 세부 사항물 용액, 양쪽 이온성 특성 및 이온 교환, 복합 재료, 촉매, 통합 약물 및 혈액, 거대 세포, 단백질 안정화 및 전자 응용 분야에서 잘 정의 된 위상 변형 및 잠재적 사용으로 인해 잠재적 인 구현 및 기본 실험 모두의 초점이된다. | .
