hydrofobnost

Hydrofobnost je fyzikální a chemická vlastnost vyjadřující nízkou afinitu látky k vodní fázi. Hydrofobní látky bývají převážně nepolární, zatímco hydrofilní látky se k vodě váží lépe. Pojem hydrofobnosti souvisí s polaritou molekul a jejich interakcemi s vodou.

Hlavní mechanismus je hydrofobní efekt: voda obklopující nepolární molekuly je do jisté míry strukturální. Když se hydrofobní molekuly shlukují, vzniklé vodní struktury mizí a systém získává vyšší entropii. Tím se podporuje sdružování nepolárních látek a vznikají mikely, lipidové dvouvrstvy či jiné formy nepolárních agregátů. Všechny tyto procesy ovlivňují chování kapalin, emulgaci, adhezi a povrchové vlastnosti materiálů.

V biologii hraje hydrofobnost klíčovou roli v skládání proteinů, jejich stabilní terciární struktuře a v organizaci lipidových membrán buněk. Hydrofobní interakce také ovlivňují transport lipidů a molekul v těle a podílejí se na interakcích mezi proteiny a membránami.

Měření a kvantifikace hydrofobnosti se provádějí různými způsoby. Častou metodou je měření kontaktového úhlu na povrchu. Důležitým ukazatelem je také koeficient dělení mezi octanolem a vodou (logP), který vyjadřuje lipofilnost látky. Dalšími nástroji jsou hydrofobní indexy a lokální hydrofobnost u molekul s amfipatickým charakterem.

Použití hydrofobnosti zahrnuje farmaceutický design (lipofilní léky a jejich distribuce), biotechnologie, povrchové úpravy, nanotechnologie a materiálový inženýrství, kde se využívá pro řízení interakcí s vodou, adhezí a stability systémů.