বিটা-ডি-(-)-আরবিনোসব্যাপক প্রয়োগ মান সহ একটি গুরুত্বপূর্ণ চিরাল চিনির অণু। এটি ফার্মাসিউটিক্যাল সংশ্লেষণ, খাদ্য সংযোজন, ডিহাইড্রেটিং এজেন্ট, প্রসাধনী এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে। অতএব, বিটা-ডি-(-)-অ্যারাবিনোস সংশ্লেষণের বিভিন্ন পদ্ধতি রয়েছে। এই নিবন্ধটি প্রধানত প্রধান সিন্থেটিক পদ্ধতির কিছু পরিচয় করিয়ে দেবে।
প্রাকৃতিক পণ্য থেকে বিটা-ডি-(-)-আরবিনোস নিষ্কাশন:
প্রাকৃতিক পণ্য থেকে বিটা-ডি-(-)-আরবিনোস আহরণের পদ্ধতি হল সবচেয়ে প্রত্যক্ষ এবং উচ্চ-বিশুদ্ধতা পণ্য পেতে পারে। বিটা-ডি-(-)-অ্যারাবিনোসের সবচেয়ে সাধারণ প্রাকৃতিক উৎস হল জাইলান, যা ডি-জাইলোজ এবং ডি-গ্লুকোজের সমন্বয়ে গঠিত একটি ডিস্যাকারাইড। বিটা-ডি-(-)-অ্যারাবিনোস হল জাইলানের কাঠামোগত এককগুলির মধ্যে একটি। জাইলান উদ্ভিদ কোষের দেয়ালে পাওয়া যায় যেমন লিগনিন, পাইন গাছ যা ঠান্ডা অঞ্চলে বৃদ্ধি পায় ইত্যাদি।
বিটা-ডি-(-)-অ্যারাবিনোসের নিষ্কাশন পদ্ধতি জাইলানের মতই। সাধারণভাবে, অ্যাসিড পদ্ধতিটি সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত জাইলান নিষ্কাশন পদ্ধতি। একটি জাইলান নমুনা প্রথমে একটি অ্যাসিডিক দ্রবণে যোগ করা হয়, যতক্ষণ না চিনির মনোমারগুলি সমষ্টি থেকে বিচ্ছিন্ন না হয়, তারপরে ফিল্টার করা হয় এবং ধুয়ে ফেলা হয়। জাইলান চিকিত্সার পরে, অ্যাসিডিক দ্রবণে থাকা বিটা-ডি-(-)-অ্যারাবিনোসকে নিরপেক্ষকরণ এবং স্ফটিককরণের মাধ্যমে পৃথক এবং বিশুদ্ধ করা যেতে পারে।
রাসায়নিক সংশ্লেষণ:
বর্তমানে, বিটা-ডি-(-)-আরবিনোস সংশ্লেষণের জন্য অনেক কার্যকর রাসায়নিক পদ্ধতি উপলব্ধ রয়েছে। এখানে কয়েকটি উপায় রয়েছে:
1. গ্লাইকোজেন রুট:
এটি সবচেয়ে সাধারণ সিন্থেটিক পদ্ধতিগুলির মধ্যে একটি
ধাপ 1: Xylan থেকে Xylose প্রাপ্ত করুন:
বিটা-ডি-(-)-আরবিনোসের গ্লাইকোজেন রুট সংশ্লেষণ জাইলোজ থেকে শুরু হয়। জাইলোজ হল একটি ছয়-কার্বন চিনি যা উদ্ভিদের কোষের দেয়ালে সর্বব্যাপী উপস্থিত থাকে এবং জাইলান (সাধারণত উদ্ভিদ থেকে আহরিত) হাইড্রোলাইজিং দ্বারা প্রাপ্ত করা যায়।
জাইলান প্লাস H2O → জাইলোজ প্লাস অন্যান্য শর্করা
জাইলান হল একাধিক জাইলোজ অণুর সমন্বয়ে গঠিত একটি পলিস্যাকারাইড এবং এটি সাধারণত একটি বর্ণহীন বা বাদামী পাউডারযুক্ত পদার্থ। হাইড্রোলাইসিস বিক্রিয়াকে অ্যাসিড বা এনজাইম দ্বারা অনুঘটক করা দরকার এবং অ্যাসিড অনুঘটক সাধারণত হাইড্রোলাইসিস বিক্রিয়ার জন্য ব্যবহৃত হয়। হাইড্রোলাইসিসের পরে, জাইলোজ বিটা-ডি-(-)-আরবিনোস সংশ্লেষণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
ধাপ 2: জাইলোজকে এল-অ্যারাবিনোসে রূপান্তর করুন:
গ্লাইকোজেন রুটের মাধ্যমে বিটা-ডি-(-)-অ্যারাবিনোসের সংশ্লেষণে জাইলোজকে এল-অ্যারাবিনোসে রূপান্তর করা একটি মূল পদক্ষেপ। এই প্রক্রিয়াটির জন্য জাইলোজকে অ্যারাবিনোজে রূপান্তরিত প্রতিক্রিয়াগুলির একটি সিরিজকে অনুঘটক করতে এনজাইমের একটি সেট ব্যবহার করা প্রয়োজন।
প্রথমত, অনুঘটক বিক্রিয়ার মাধ্যমে জাইলোজ ডি-জাইলোজ কিটোজে রূপান্তরিত হয়।
জাইলোজ প্লাস এটিপি → ডি-জাইলোজ কিটোজ প্লাস এডিপি
দ্বিতীয়ত, ডি-জাইলোজ কিটোজ আইসোমারাইজেশন বিক্রিয়ার মাধ্যমে এল-জাইলোজ কিটোজে রূপান্তরিত হবে।
ডি-জাইলোজ কেটুলোজ → এল-জাইলোজ কেটুলোজ
তারপর, L-xylose glusidase দ্বারা অনুঘটক প্রতিক্রিয়া L-arabino-deoxy-hex-2-ulonate পাওয়ার জন্য কুপার সাইক্লাইজেশনের শিকার হয়।
এল-জাইলোজ কিটোজ → এল-অ্যারাবিনুরোনিক অ্যাসিড
অবশেষে, অ্যারাবিনুরোনিক অ্যাসিডের ক্রিয়াকলাপের অধীনে, অ্যারাবিনুরোনিক অ্যাসিডকে এল-অ্যারাবিনোসে কমাতে NADPH এবং গ্লুকোসিডেস ব্যবহার করুন।
এল-অ্যারাবিনুরোনিক অ্যাসিড প্লাস এনএডিপিএইচ প্লাস এইচ প্লাস → এল-অ্যারাবিনোজ প্লাস এনএডিপি প্লাস
তৃতীয় ধাপ: এল-অ্যারাবিনোসকে বিটা-ডি-(-)-আরবিনোসে রূপান্তর করুন:
এল-অ্যারাবিনোসকে বিটা-ডি-(-)-অ্যারাবিনোসে রূপান্তরের জন্য প্রতিক্রিয়াকে অনুঘটক করার জন্য এক সেট এনজাইমের প্রয়োজন।
প্রথমত, এল-অ্যারাবিনোজ ফসফোরাইলেড হয়ে অ্যারাবিনোজ-6-ফসফেট তৈরি করে।
এল-অ্যারাবিনোজ প্লাস ATP → অ্যারাবিনোস-6-ফসফেট প্লাস ADP
তারপর, একটি হাইড্রোলাইসিস বিক্রিয়া অ্যারাবিনোস-6-ফসফেটকে বিটা-ডি-(-)-অ্যারাবিনোস-5-ফসফেট (বিটা-ডি-(-)-অ্যারাবিনোস-5-ফসফেটে রূপান্তরিত করে।
অ্যারাবিনোস-6-ফসফেট প্লাস H2O → বিটা-ডি-(-)-অ্যারাবিনোস-5-ফসফেট
অবশেষে, বিটা-ডি-(-)-অ্যারাবিনোস-5-ফসফেট ডিফসফোরিলেশনের মধ্য দিয়ে বিটা-ডি-(-)-আরবিনোস গঠন করে।
বিটা-ডি-(-)-অ্যারাবিনোস-5-ফসফেট → বিটা-ডি-(-)-অ্যারাবিনোজ প্লাস পাই
বিটা-ডি-(-)-আরবিনোসের গ্লাইকোজেন রুট সংশ্লেষণ জাইলোজ থেকে শুরু হয়। প্রথমে জাইলান থেকে জাইলোজ পাওয়া যায়, তারপর জাইলোজ এল-অ্যারাবিনোসে রূপান্তরিত হয় এবং অবশেষে এল-অ্যারাবিনোজ বিটা-ডি-(-)-আরবিনোসে রূপান্তরিত হয়। এই প্রক্রিয়াটির জন্য একাধিক এনজাইম-অনুঘটক বিক্রিয়া ব্যবহার করা প্রয়োজন, যার প্রতিটি গুরুত্বপূর্ণ। এই সংশ্লেষণ পদ্ধতির মাধ্যমে, অত্যন্ত দক্ষ, অর্থনৈতিক এবং বিশুদ্ধ বিটা-ডি-(-)-অ্যারাবিনোস পাওয়া যেতে পারে, যা জীববিজ্ঞান, ওষুধ এবং রাসায়নিক সংশ্লেষণের ক্ষেত্রে এর প্রয়োগের জন্য একটি শক্ত ভিত্তি প্রদান করে।
2. নাইটের প্রতিক্রিয়া:
1940-এর দশকে বিকশিত পদ্ধতিটির জন্য প্রারম্ভিক উপাদান হিসাবে পলিক্লোরিনযুক্ত সুগন্ধযুক্ত হাইড্রোকার্বন প্রয়োজন। নাইট বিক্রিয়ায়, পলিক্লোরিনযুক্ত সুগন্ধযুক্ত হাইড্রোকার্বন অ্যাসিড এবং ডিটারজেন্টের মিশ্রণের সাথে বিক্রিয়া করা হয় এবং তারপরে মিশ্রণের সাথে ওবেনজাইল-ডি-অ্যারাবিনোস যোগ করা হয়। কয়েকটি ধাপের পর, বিটা-ডি-(-)-আরবিনোস সংশ্লেষিত হয়।
নির্দিষ্ট পদক্ষেপ নিম্নরূপ:
ধাপ 1: বিটা-ডি-(-)-অ্যারাবিনোজ প্রস্তুত করতে, আমাদের প্রথমে বিটা-ডি-(-)-আরবিনোজ চিনি এবং প্রি-অ্যাডেড রিএজেন্ট প্রস্তুত করতে হবে এবং অক্সিজেনেশন হল অন্যতম সাধারণ উত্পাদন পদ্ধতি। এটি দুটি পর্যায় নিয়ে গঠিত: প্রথমত, মিথাইল-ডি-গ্লুকোফুরানোসাইড আয়োডিন লবণের উপস্থিতিতে অ্যারোমাটাইজেশন প্রতিক্রিয়ার মধ্য দিয়ে 4,{13}}ও-মিথাইল অ্যানিসোল ডেরিভেটিভস; তারপরে 5-O-কোণ অবস্থানে সুগন্ধযুক্ত হয় স্ট্রাকচার্ড বিক্রিয়া, এবং তারপর বিটা-ডি-(-)-আরবিনোস পাওয়ার জন্য হ্রাস পায়।
ধাপ 2: নাইট বিক্রিয়ার জন্য প্রয়োজনীয় বিকারক এবং দ্রাবক প্রস্তুত করুন। 50 শতাংশ অ্যাসিটিক অ্যাসিড এবং 10 গ্রাম বিটা-ডি-(-)-অ্যারাবিনোজ চিনি সহ একটি বোতল দ্রবণ প্রস্তুত করতে হবে এবং এই ভিত্তিতে পরবর্তী ধাপে এগিয়ে যেতে হবে।
ধাপ 3: একটি অ্যাসিড অনুঘটক হিসাবে সালফিউরিক অ্যাসিড যোগ করুন। অ্যাসিডিক অনুঘটক যোগ করার আগে, 100 মিলি ইথানল টেস্ট টিউবে যোগ করতে হবে, তারপরে 0.1 মিলি ঘনীভূত সালফিউরিক অ্যাসিড যোগ করতে হবে।
ধাপ 4: শীতল অবস্থায় বোরিক অ্যাসিড যোগ করুন। দ্রাবক ব্যবস্থাটি ঘরের তাপমাত্রায় ঠান্ডা হওয়ার পরে, 150 মিলি আইসোপ্রোপ্যানল যোগ করা হয়েছিল, এবং তারপরে 0.1 মিলি বোরিক অ্যাসিড যোগ করা হয়েছিল, এবং আস্তে আস্তে নাড়তে হয়েছিল।
ধাপ পাঁচ: প্রতিক্রিয়া গরম করা। একটি সুগার এনল এস্টার পণ্য তৈরি করতে দ্রবণে অ্যালডোজকে সম্পূর্ণরূপে বিক্রিয়া করতে প্রায় 40 থেকে 50 মিনিটের জন্য একটি ধ্রুবক তাপমাত্রার তেল স্নানে গরম করুন।
ধাপ 6: অনুঘটক হাইড্রোজেনেশন। প্রতিক্রিয়া সম্পূর্ণ হওয়ার পরে, টেস্টটিউবটি তেল স্নান থেকে বের করে নেওয়া হয়েছিল এবং ঘরের তাপমাত্রায় ঠান্ডা হতে দেওয়া হয়েছিল। তারপরে 1 মিলিলিটার এন-হেপটেন এবং 0.05 মিলিলিটার সোডিয়াম টংস্টেট দ্রবণ যোগ করুন যাতে অনুঘটক হাইড্রোজেনেশন বিক্রিয়া চালানো হয়, প্রায়শই কয়েক দিন অপেক্ষা করতে হয়।
ধাপ 7: পণ্যটি বের করুন। নিমজ্জন পদ্ধতি দ্বারা দ্রবণ থেকে পণ্যটি বের করা হয়েছিল, এবং পণ্যটিকে চিহ্নিত করা হয়েছিল এবং আলট্রাভায়োলেট স্পেকট্রোস্কোপি, ইনফ্রারেড স্পেকট্রোস্কোপি এবং পারমাণবিক চৌম্বকীয় অনুরণনের মতো পদ্ধতি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়েছিল এবং প্রতিক্রিয়া পণ্যের গঠনটি অনুমান করা হয়েছিল।
3. গ্লাইকোসিডেশন প্রতিক্রিয়া:
এই পদ্ধতিটিও খুব জনপ্রিয়, এবং এর কাঁচামাল হল ডি-জাইলোসাইড। প্রথমত, ওবেনজাইল-ডি-অ্যারাবিনোজ পেতে অনুঘটকের ক্রিয়ায় ডি-জাইলোসাইড এবং মিথানল বিক্রিয়া করুন। এরপরে, ওবেনজিল-ডি-অ্যারাবিনোসকে সাবস্ট্রেটের উপস্থিতিতে অক্সিডাইজড NaIO4 দিয়ে বিক্রিয়া করা হয়, তারপরে শুকনো চতুর্মুখী অ্যামোনিয়াম লবণ যোগ করা হয়, যার ফলে বিটা-ডি-(-)-আরবিনোজ পাওয়া যায়।
এক কথায়, বিটা-ডি-(-)-অ্যারাবিনোস উপরে উল্লিখিত বিভিন্ন পদ্ধতি দ্বারা সংশ্লেষিত হতে পারে, প্রতিটি পদ্ধতির সুবিধা এবং অসুবিধা রয়েছে এবং বিভিন্ন বাস্তব চাহিদা অনুযায়ী বিভিন্ন পদ্ধতি নির্বাচন করা যেতে পারে।