ڪيميائي تجسس جي ڪابينا - حصو 2

ڪيمسٽري سيڪشن جي پوئين شماري ۾، ڪيميڪل فريڪ شو مان ڪيترائي مرکبات پيش ڪيا ويا (سيريز جي نالي سان فيصلو ڪندي، توهان ضرور اسڪول ۾ انهن بابت نه سکندا). اهي ڪافي معزز "ماڻهو" آهن، جيڪي انهن جي غير معمولي ظاهري جي باوجود، نوبل انعام سان نوازيو ويو، ۽ انهن جي ملڪيت جي ڪيترن ئي علائقن ۾ گهڻو ڪري نه ٿو ڪري سگهجي. هن مقالي ۾، ان کي ڪيمسٽري جي دائري کان ايندڙ اصل ڪردارن سان واقف ڪرڻ جو وقت آهي، تاج ethers ۽ سندن نڪتل کان گهٽ دلچسپ نه آهي.

ڪيميائي وڻ

پوڊنڊس، ماليڪيول جي مرڪزي حصي سان جڙيل ڊگھي زنجيرن سان گڏ مرکبات، مادي جي هڪ نئين طبقي کي جنم ڏنو آهي (گذريل مهيني جي مضمون ۾ ”ڪيميائي آڪٽوپس“ تي وڌيڪ). Chemists "خيمو" جو تعداد وڌائڻ جو فيصلو ڪيو. ائين ڪرڻ لاءِ، رد عمل ڪرڻ جي قابل ائٽم جي گروپ ۾ ختم ٿيندڙ هر هڪ هٿ ۾، هڪ ٻيو ماليڪيول شامل ڪيو ويو، جيڪو لاڳاپيل گروپن ۾ ختم ٿئي ٿو (ٻه يا وڌيڪ؛ نقطو اهو آهي ته سائيٽن جو تعداد وڌايو وڃي جيڪي ٻين ذرڙن سان گڏ ٿي سگهن ٿيون. ). ان سان گڏ وڌيڪ ماليڪيول رد عمل ڪيو، پوءِ وڌيڪ، وغيره. سڄي سسٽم جي سائيز ۾ اضافو آريگرام ذريعي بيان ڪيو ويو آهي:

ڪيمسٽن نئين مرکبات کي وڻن جي وڌندڙ شاخن سان ڳنڍيو آهي، ان ڪري نالو ڊنڊريميريا (يوناني ڊنڊرون = وڻ، ميروس = حصو). شروعات ۾، هن اصطلاحن سان مقابلو ڪيو "arborole" (هي لاطيني آهي، جتي آربر جو مطلب آهي وڻ) يا "cascading particles". جيتوڻيڪ ليکڪ جيل فش يا غير فعال anemones جي پيچيدگين خيمن وانگر وڌيڪ نظر اچي ٿو، دريافت ڪندڙ، يقينا، نالن جو حق آهي. فرڪٽل ڍانچي سان ڊينڈريمر جو تعلق پڻ هڪ اهم مشاهدو آهي.

1. اصل dendrimers مان هڪ جو ماڊل

شاخ جي ترقي جو مرحلو

ڊنڊريمر اڻڄاتل طور تي وڌي نه سگھندا آهن (1). شاخن جو تعداد تيزيءَ سان وڌي ٿو، ۽ گولي ماس جي مٿاڇري تي نون ماليڪيولن جي ڳنڍڻ جي ڪيترن کان ڏهن مرحلن کان پوءِ، خالي جاءِ ختم ٿي وڃي ٿي (سڄو نانو ميٽر جي طول و عرض تي پهچي ٿو؛ هڪ نانو ميٽر هڪ ميٽر جو اربين حصو آهي). ٻئي طرف، ڊنڊرمر جي ملڪيت کي هٽائڻ جا امڪان تقريبا لامحدود آهن. مٿاڇري تي موجود موئيٽس شايد هائيڊروفيلڪ ("پاڻيءَ سان پيار ڪندڙ"، يعني پاڻيءَ ۽ پولر محلولن سان لاڳاپو رکندڙ) يا هائيڊروفوبڪ ("پاڻيءَ کان بچڻ"، پر غير قطبي مائع سان رابطي ۾ اچڻ جو رجحان، جهڙوڪ. سڀ کان وڌيڪ نامياتي محلول). محلول). اهڙيءَ طرح، هڪ ماليڪيول جو اندروني حصو قطبي يا غير قطبي ٿي سگهي ٿو. ڊينڈريمر جي مٿاڇري جي هيٺان، انفرادي شاخن جي وچ ۾، اتي خالي جاءون آهن جن ۾ چونڊيل شيون متعارف ڪرايون وينديون آهن (ترڪيب جي اسٽيج تي يا بعد ۾، اهي پڻ سطحي گروپن سان ڳنڍيل هوندا). تنهن ڪري، ڪيميائي وڻن جي وچ ۾، هرڪو پنهنجي ضرورتن لاء مناسب ڪجهه ڳولي سگهندو. ۽ توهان، پڙهندڙ، هن آرٽيڪل کي آخر تائين پڙهڻ کان اڳ، سوچيو ته توهان ڪهڙا ماليڪيول استعمال ڪري سگهو ٿا، جن لاءِ، انهن جي بناوت جي بنياد تي، ڪنهن به ماحول ۾ ”آرامد“ هوندا، ۽ ڪهڙن ۾ ٻيون شيون به شامل هونديون؟

يقينا، چونڊيل مرڪب کي ٽرانسپورٽ ڪرڻ ۽ انهن جي مواد جي حفاظت لاء ڪنٽينرز جي طور تي. (2). اهي dendrimers جي مکيه اپليڪيشن آهن. جيتوڻيڪ انهن مان گھڻا اڃا تائين تحقيق جي مرحلي ۾ آهن، انهن مان ڪجهه اڳ ۾ ئي عملي طور تي لاڳو ڪيا ويا آهن. Dendrimers جسم جي آبي ماحول ۾ منشيات جي نقل و حمل لاء بهترين آهن. ڪجهه دوائن کي جسم جي رطوبت ۾ ڦهلائڻ لاءِ خاص طور تي تبديل ڪرڻ جي ضرورت آهي - ڪنويرز جو استعمال انهن تبديلين کان پاسو ڪندو (اهي منشيات جي اثرائتي تي منفي اثر ڪري سگهن ٿا). ان کان سواء، فعال مادو سست رفتار سان ڪئپسول جي اندر اندر آزاد ڪيو ويو آهي، جنهن جو مطلب آهي ته دوز کي گهٽائي سگهجي ٿو ۽ گهٽ ۾ گهٽ ورتو وڃي ٿو. dendrimer جي مٿاڇري تي مختلف molecules جي منسلڪ حقيقت اها آهي ته اهي صرف انفرادي عضون جي سيلز جي ذريعي سڃاتل آهن. اهو، موڙ ۾، دوا کي سڌو سنئون پنهنجي منزل ڏانهن منتقل ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿو، سڄي جسم کي غير ضروري ضمني اثرات کي ظاهر ڪرڻ کان سواء، مثال طور، سرطان جي علاج ۾.

2. هڪ ڊينڈريمر جو ماڊل جنهن ۾ ٻيو ماليڪيول هجي

(مٿي)

کاسمیٹکس پاڻي ۽ ٿلهي ٻنهي جي بنياد تي ٺاهيا ويا آهن. تنهن هوندي به، اڪثر ڪري فعال مادو ٿلهي ۾ حل ڪندڙ هوندو آهي، ۽ کاسمیٹڪ پيداوار هڪ آبي حل جي صورت ۾ هوندو آهي (۽ ان جي برعڪس: پاڻي ۾ حل ٿيندڙ مادي کي ٿلهي جي بنياد سان ملايو وڃي). emulsifiers جو اضافو (مستحڪم پاڻي-چربي حل جي ٺهڻ جي اجازت) هميشه مناسب ڪم نه ڪندو آھي. تنهن ڪري، کاسمیٹڪس ليبارٽريون ڪوشش ڪري رهيا آهن ته ڊينڈريمر جي صلاحيت کي ڪنويئرز جي طور تي استعمال ڪن جيڪي آساني سان ضرورتن مطابق ٺاهي سگھجن ٿيون. فصلن جي حفاظت واري ڪيميائي صنعت کي ساڳي مسئلن کي منهن ڏيڻو پوي ٿو. ٻيهر، اهو اڪثر ڪري ضروري آهي ته غير پولر جراثيم کي پاڻي سان ملايو وڃي. Dendrimers ڪنيڪشن کي آسان بڻائي ٿو ۽ اضافي طور تي، آهستي آهستي پيٽروجن کي اندر کان جاري ڪري، زهر جي مقدار کي گھٽائي ٿو. ٻيو ايپليڪيشن دھاتي چاندي جي نانو ذرات جي پروسيسنگ آهي، جيڪي مائڪروبس کي تباهه ڪرڻ لاء سڃاتل آهن. جينياتي مطالعي ۾ ويڪسينز ۽ ڊي اين اي جي ٽڪرن ۾ اينٽيجنز کي منتقل ڪرڻ لاءِ ڊينڊرمرز جي استعمال تي پڻ تحقيق جاري آهي. اتي وڌيڪ امڪان آهن، توهان کي صرف پنهنجي تخيل کي استعمال ڪرڻ جي ضرورت آهي.

ٻڪريون

گلوڪوز جاندار دنيا ۾ سڀ کان وڌيڪ گهڻائي نامياتي مرڪب آهي. اهو اندازو آهي ته اهو هر سال 100 بلين ٽن جي مقدار ۾ پيدا ٿئي ٿو! جاندار فوٽو سنٿيسس جي مکيه پيداوار کي مختلف طريقن سان استعمال ڪندا آهن. گلوڪوز سيلز ۾ توانائي جو هڪ ذريعو آهي، هڪ رزرو مواد (سبزي نشاستي ۽ جانورن جي گلائڪوجن) ۽ تعميراتي مواد (سيلوز) جي طور تي ڪم ڪري ٿو. اڻويهين ۽ ويهين صديءَ جي پڄاڻيءَ تي، بيڪٽيريل اينزائمز (مختصر KD) جي عمل سان نشاستي جي جزوي ڀڃ ڊاهه جي شين جي نشاندهي ڪئي وئي. جيئن ته نالو مشورو ڏئي ٿو، اهي سائيڪل يا انگوزي مرڪب آهن:

اھي ڇھ (variant a-CD)، ست (b-CD) يا اٺ (g-CD) گلوڪوز ماليڪيولن تي مشتمل ھوندا آھن، جيتوڻيڪ وڏا رِنگ به سڃاتل آھن. (3). پر ڪجهه بيڪٽيريا جي ميٽابولڪ شين کي ايترو دلچسپ ڇو آهي ته انهن کي "نوجوان ٽيڪنيڪل اسڪول" ۾ جڳهه ڏني وئي آهي؟

3. cyclodextrins جا ماڊل. کاٻي کان ساڄي طرف: a - KD, b - KD, g - KD.

سڀ کان اول، cyclodextrins پاڻي ۾ حل ٿيندڙ مرکبات آهن، جن کي حيرت نه ٿيڻ گهرجي - اهي نسبتا ننڍا آهن ۽ انتهائي حل ٿيل گلوڪوز تي مشتمل آهن (نشاستا تمام وڏا ذرات ٺاهي ٿو، پر ان کي معطل ڪري سگهجي ٿو). ٻيو، گلوڪوز جا ڪيترائي OH گروپ ۽ آڪسيجن ايٽم ٻين ماليڪيولن کي پابند ڪرڻ جي قابل آهن. ٽيون، cyclodextrins هڪ سادي بايو ٽيڪنالاجي پروسيس ذريعي سستا ۽ آساني سان دستياب ٿيل نشاستي (هن وقت هزارين ٽن في سال ۾) پيدا ڪيا ويا آهن. چوٿون، اهي مڪمل طور تي غير زهريلو مادو رهن ٿا. ۽ آخرڪار، سڀ کان وڌيڪ اصل شيء انهن جي شڪل آهي (جنهن کي توهان، پڙهندڙ، انهن مرکبن کي استعمال ڪرڻ جي صلاح ڪرڻ گهرجي): بي مثال بالٽ، يعني. cyclodextrins ٻين مادي جي نقل و حمل لاءِ موزون آهن (وڏي سوراخ مان گذرندڙ ماليڪيول ٻاهر نه نڪرندو). تري ۾ ڪنٽينر، ۽، ان کان علاوه، ان سان ڳنڍيل آهي interatomic قوتن). انهن جي صحت کي نقصان پهچائڻ جي ڪري، اهي دوائن ۽ کاڌي جي شين ۾ هڪ جزو طور استعمال ڪري سگهجن ٿيون.

جڏهن ته، cyclodextrins جو پهريون استعمال، تفصيل کان ٿوري دير بعد دريافت ڪيو ويو، ڪيٽيليٽڪ سرگرمي هئي. اهو اتفاق سان ظاهر ٿيو ته انهن جي شموليت سان ڪجهه ردعمل ماحول ۾ انهن مرکبن جي غير موجودگي جي ڀيٽ ۾ مڪمل طور تي مختلف انداز ۾ اڳتي وڌندا آهن. ان جو سبب اهو آهي ته ذيلي ذخيري جو ماليڪيول ("مهمان") بالٽ جي اندر وڃي ٿو ("ميزبان") (4، 5). تنهن ڪري، ماليڪيول جو هڪ حصو ريجينٽس تائين پهچ کان ٻاهر آهي، ۽ تبديلي صرف انهن هنڌن تي ٿي سگهي ٿو جيڪي اڳتي وڌندا آهن. عمل جو ميکانيزم ڪيترن ئي اينزائمز جي عمل سان ملندڙ جلندڙ آهي، جيڪو پڻ انو جي حصن کي "ماس" ڪري ٿو.

4. هڪ سائڪلوڊڪسٽرين انو جو ماڊل جنهن ۾ ٻيو ماليڪيول هجي.

5. ساڳئي ڪمپليڪس تي هڪ ٻيو نظر

cyclodextrins ۾ ڪهڙا ماليڪيول محفوظ ڪري سگهجن ٿا؟ تمام گهڻو ڪجهه جيڪو اندر مناسب هوندو - مهمان ۽ ميزبان جي ماپ جو ميلاپ اهم آهي (جيئن ته ڪورونا ايٿرز ۽ انهن جي نڪتلن سان؛ گذريل مهيني جو آرٽيڪل ڏسو) (6). cyclodextrins جي هي ملڪيت

6. Cyclodextrin ٻئي زنجير تي لڳل

molecules، يعني rotaxane (وڌيڪ تفصيل: مسئلي ۾

جنوري)

انهن کي ماحول مان چونڊيل مرکبات کي پڪڙڻ لاءِ مفيد بڻائي ٿو. اهڙيء طرح، مواد صاف ڪيا ويا آهن ۽ ردعمل کان پوء مرکب کان جدا ٿي ويا آهن (مثال طور، دوائن جي پيداوار ۾).

ٻيا استعمال؟ ڪو به اڳئين مضمون مان حوالو ڏئي سگھي ٿو سيريز ۾ (انزايمز ۽ ٽرانسپورٽرن جا ماڊل، نه رڳو آئنڪ وارا - سائڪلوڊيڪسٽرين مختلف مواد کي ٽرانسپورٽ ڪن ٿا) ۽ هڪ اقتباس بيان ڪري ٿو ڊينڈريمر (دوا، کاسمیٹکس ۽ ٻوٽن جي حفاظت جي شين ۾ فعال مواد ٽرانسپورٽ). cyclodextrin پيڪنگنگ جا فائدا به ساڳيا آهن - هر شيءِ پاڻيءَ ۾ گھلجي ٿي (اڪثر دوائن، کاسمیٹڪس ۽ جراثيم ڪش جي برعڪس)، فعال مادو آهستي آهستي خارج ٿئي ٿو ۽ گهڻي عرصي تائين رهي ٿو (ننڍن ڊوزن کي استعمال ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿو) ۽ استعمال ٿيل ڪنٽينر بائيوڊ گراڊيبل آهي (مائڪرو آرگنزمز ڊمپوز) جلدي). هڪ قدرتي پيداوار، اهو پڻ انساني جسم ۾ ميٽابولائز ڪيو ويو آهي). پيڪيج جي مواد کي ماحولياتي اثرات کان پڻ محفوظ ڪيو ويو آهي (ذخيرو ٿيل ماليڪيول تائين پهچ ۾ گهٽتائي). cyclodextrins ۾ رکيل ٻوٽن جي حفاظت جي شين جو هڪ فارم آهي جيڪو استعمال لاء آسان آهي. اهو هڪ سفيد پائوڊر آهي جيڪو آلو جي اٽي وانگر آهي جيڪو استعمال ڪرڻ کان اڳ پاڻيء ۾ ڦهليل آهي. تنهن ڪري، خطرناڪ ۽ flammable نامياتي solvents استعمال ڪرڻ جي ڪا ضرورت ناهي.

جڏهن cyclodextrin جي استعمال جي فهرست ذريعي برائوزنگ، اسان ان ۾ ڪيترائي ٻيا "ذائقو" ۽ "بوء" ڳولي سگهون ٿا. جڏهن ته اڳوڻو عام طور تي استعمال ٿيل استعارا آهي، بعد ۾ توهان کي حيران ڪري سگھي ٿو. بهرحال، ڪيميائي بالٽ خراب بوء کي ختم ڪرڻ ۽ گهربل خوشبوء کي ذخيرو ۽ ڇڏڻ جي خدمت ڪن ٿا. ايئر تازو ڪندڙ، گند جذب ڪندڙ، عطر ۽ خوشبودار ڪاغذ صرف چند مثال آهن سائڪلوڊيڪسٽرين ڪمپليڪس جي استعمال جا. هڪ دلچسپ حقيقت اها آهي ته cyclodextrins ۾ ڀريل ذائقي مرڪب واشنگ پائوڊر ۾ شامل ڪيا ويا آهن. لوڻ ۽ پائڻ دوران، خوشبو آهستي آهستي ڀڄي وئي ۽ آزاد ٿي وئي.

ڪوشش ڪرڻ جو وقت. "هڪ تلخ دوا بهترين علاج ڪري ٿي،" پر اهو خوفناڪ ذائقو آهي. تنهن هوندي به، جيڪڏهن اهو cyclodextrin سان گڏ هڪ پيچيده جي صورت ۾ منظم ڪيو وڃي، اتي ڪو به ناپسنديده احساس نه ٿيندو (مادي ذائقي کان الڳ ٿيل آهي). انگور جي رس جي تلخ کي به سائڪلوڊڪسٽرين جي مدد سان ختم ڪيو ويندو آهي. لوسن ۽ ٻين مصالحن جا نچوڙ، مفت فارم جي ڀيٽ ۾ پيچيدگين جي صورت ۾ وڌيڪ مستحڪم آهن. اهڙي طرح پيڪيج ٿيل ذائقو ڪافي ۽ چانهه جو ذائقو وڌائيندو آهي. ان کان سواء، انهن جي anticholesterol سرگرمي جو مشاهدو cyclodextrins جي حق ۾ ڳالهائي ٿو. "خراب" ڪوليسٽرول جا ذرات ڪيميائي بالٽ جي اندر جڙيل آهن ۽ هن شڪل ۾ جسم مان خارج ٿي ويا آهن. تنهنڪري cyclodextrins، قدرتي پيداوار جون شيون، پڻ صحت آهن.