ক্যাপসাইসিন সিন্থেটিক পাথওয়ে
ক্যাপসাইসিন, যে পদার্থটি মরিচকে তাদের তীব্র তাপ দেয়, কয়েক দশক ধরে গবেষক, শেফ এবং মশলা উত্সাহীদের মুগ্ধ করেছে।সিনথেটিক ক্যাপসাইকিন রন্ধনসম্পর্কিত ব্যবহার ছাড়াও ফার্মাসিউটিক্যালস এবং ব্যক্তিগত প্রতিরক্ষা পণ্য সহ বিভিন্ন শিল্পে প্রবেশ করেছে। এই অণুর সিন্থেটিক পাথওয়ে শুধুমাত্র আরও কার্যকর উত্পাদন পদ্ধতি এবং সম্পর্কিত ক্ষেত্রে সম্ভাব্য উদ্ভাবনের পথ প্রশস্ত করে না, তবে এটি আমাদের বৈজ্ঞানিক কৌতূহলকেও সন্তুষ্ট করে।
শুরুর উপকরণ
সাবধানে নির্বাচিত প্রারম্ভিক উপকরণ দিয়ে শুরু করে, ক্যাপসাইসিন সংশ্লেষণ শুরু হয়। এই যৌগগুলির উপরে ক্যাপসাইসিনের অণু তৈরি করা হয়। সাধারণত, ক্যাপসাইসিন সংশ্লেষণের প্রাথমিক প্রাথমিক উপকরণগুলি হল:
1. অ্যালকোহল ভ্যানিলিল: ক্যাপসাইসিনের মূল গঠন এই সুগন্ধযুক্ত যৌগ। এটি ভ্যানিলিন থেকে তৈরি, যা তৈরি করা যায় বা প্রাকৃতিকভাবে ভ্যানিলা মটরশুটির মধ্যে পাওয়া যায়।
2. লম্বা চেইনযুক্ত অ্যালডিহাইড বা অ্যালকোহল: ক্যাপসাইসিনের হাইড্রোকার্বন লেজ এই যৌগগুলির মাধ্যমে প্রবর্তিত হয়। অ্যালডিহাইড এবং অ্যালকোহলগুলির মধ্যে পছন্দ পছন্দসই সিন্থেটিক রুট দ্বারা নির্ধারিত হয়।
3. মিথাইল উৎস: স্বতন্ত্র অ্যামাইড বন্ধন গঠনের জন্য ক্যাপসাইসিনের জন্য একটি অ্যামাইন যৌগ প্রয়োজন। এর একটি সাধারণ উৎস হল অ্যামিনো অ্যাসিডের মতো নাইট্রোজেনযুক্ত অণু।
4. কাপলিং এজেন্ট: অ্যামাইন এবং ভ্যানিলিল অ্যালকোহল ডেরিভেটিভের মধ্যে অ্যামাইড বন্ধন এই বিকারকগুলির দ্বারা সহজ করা হয়।
5. বিভিন্ন অনুঘটক এবং দ্রাবক: সংশ্লেষণের সময়, এই অতিরিক্ত উপাদানগুলি প্রতিক্রিয়া পরিস্থিতি নিয়ন্ত্রণ এবং পছন্দসই রূপান্তর প্রচারের জন্য অপরিহার্য।
সংশ্লেষণ শুধুমাত্র এই শুরু উপকরণ বিশুদ্ধতা এবং মানের হিসাবে ভাল. উন্নত ফলন এবং কম পার্শ্ব পণ্যগুলি উচ্চ-গ্রেড বিকারক দ্বারা নিশ্চিত করা হয়, যা উত্পাদন প্রক্রিয়াটিকে আরও ব্যয়বহুল এবং দক্ষ করে তোলে।
পরিবেশ
ক্যাপসাইসিন সংশ্লেষণ সাবধানে নিয়ন্ত্রিত প্রতিক্রিয়া অবস্থার উপর অত্যন্ত নির্ভরশীল। উত্পাদিত ক্যাপসাইসিনের ফলন, বিশুদ্ধতা এবং এমনকি নির্দিষ্ট আইসোমারও এই অবস্থার দ্বারা উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত হতে পারে। আসুন ক্যাপসাইসিন সংশ্লেষণের জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কিছু শর্ত দেখুন:
1. তাপমাত্রা: ক্যাপসাইসিন মিশ্রণে অনেক অগ্রগতি তাপমাত্রা-সূক্ষ্ম। উদাহরণস্বরূপ, অ্যালকিলেশন ধাপটি কার্যকরভাবে কার্যকর করার জন্য প্রায়শই 60°C এবং 100°C এর মধ্যে উচ্চ তাপমাত্রার প্রয়োজন হয়। যাইহোক, পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া বা সংবেদনশীল মধ্যবর্তীগুলির পচন খুব বেশি তাপমাত্রায় ঘটতে পারে। বিপরীতে, অ্যামাইড বন্ড গঠনের ধাপ নিম্ন তাপমাত্রায় সঞ্চালিত হতে পারে-কখনও কখনও এমনকি 0°C-তেও প্রতিক্রিয়ার হার নিয়ন্ত্রণ করতে এবং পার্শ্ব পণ্যের পরিমাণ কমাতে।
2. pH: বিশেষ করে অ্যামাইড গঠনের ধাপের সময়, বিক্রিয়া মিশ্রণের অম্লতা বা মৌলিকতা গুরুত্বপূর্ণ। কাপলিং প্রতিক্রিয়া ভালভাবে কাজ করার জন্য, একটি সামান্য মৌলিক পরিবেশ (pH 8-9) সাধারণত পছন্দ করা হয়। যাইহোক, সুনির্দিষ্ট pH ব্যবহৃত পদ্ধতি এবং বিকারকগুলির উপর ভিত্তি করে পরিবর্তিত হতে পারে।
3. দ্রাবক: একটি প্রতিক্রিয়ার ফলাফল উল্লেখযোগ্যভাবে ব্যবহৃত দ্রাবক দ্বারা প্রভাবিত হতে পারে। Dichloromethane, tetrahydrofuran (THF), এবং dimethylformamide (DMF) হল ক্যাপসাইসিনের সংশ্লেষণে ব্যবহৃত সাধারণ দ্রাবক। এই দ্রাবকগুলির নির্বাচনের উপর ভিত্তি করে তারা বিক্রিয়াকে কতটা ভালোভাবে দ্রবীভূত করে, বিক্রিয়ার শর্তে তারা কতটা নিষ্ক্রিয় এবং বিক্রিয়ার পরে তাদের থেকে মুক্তি পাওয়া কতটা সহজ তার উপর ভিত্তি করে।
4. বায়ুমণ্ডল: অক্সিজেন এবং আর্দ্রতা সংশ্লেষণের অনেক ধাপের জন্য সংবেদনশীল কারণ। ফলস্বরূপ, নাইট্রোজেন বা আর্গন গ্যাস প্রায়শই নিষ্ক্রিয় বায়ুমণ্ডলে বিক্রিয়া করতে ব্যবহৃত হয়। এটি অবাঞ্ছিত পার্শ্বপ্রতিক্রিয়া হ্রাস করে এবং সামগ্রিকভাবে ফলন বাড়ায়।
5. প্রতিক্রিয়া দেখানোর সময়: প্রতিটি পদক্ষেপ সম্পূর্ণ হতে কয়েক মিনিট থেকে কয়েক ঘন্টা বা এমনকি কয়েক দিন পর্যন্ত যে কোন জায়গায় নিতে পারে। আদর্শ প্রতিক্রিয়া সময় নির্ধারণ করতে, প্রতিক্রিয়ার অগ্রগতি নিরীক্ষণ করা অপরিহার্য, সাধারণত HPLC বা পাতলা-স্তর ক্রোমাটোগ্রাফি (TLC) ব্যবহার করে।
6. সংযোজন এবং অনুঘটক: প্রতিক্রিয়ার গতি বাড়ানো বা নির্বাচনীতা বাড়ানোর জন্য, বিভিন্ন ধরণের অনুঘটক ব্যবহার করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, ফেজ-ট্রান্সফার অনুঘটকগুলি অ্যালকিলেশন ধাপের সময় ব্যবহার করা যেতে পারে, যখন ইডিসি বা ডিসিসির মতো কাপলিং এজেন্টগুলি এমাইড গঠনের ধাপে অপরিহার্য।
7. ঘনত্ব: বিক্রিয়ার হার এবং সেইসাথে তাদের নির্বাচনযোগ্যতা বিক্রিয়কগুলির ঘনত্ব দ্বারা প্রভাবিত হতে পারে। যদিও বেশি ঘনীভূত সমাধান সাধারণত প্রতিক্রিয়ার গতি বাড়ায়, তারা পার্শ্বপ্রতিক্রিয়ার সম্ভাবনাও বাড়িয়ে দিতে পারে।
8. চাপ: যদিও ক্যাপসাইসিনের সংশ্লেষণের বেশিরভাগ পদক্ষেপ বায়ুমণ্ডলীয় চাপে সংঘটিত হয়, কিছু বিশেষ প্রক্রিয়া ভারসাম্য তৈরি করতে বা প্রতিক্রিয়ার হারকে দ্রুত করতে উচ্চ-চাপের অবস্থা ব্যবহার করতে পারে।
9. আলোর এক্সপোজার: কিছু প্রতিক্রিয়ায় আলো সংবেদনশীল হতে পারে, বিশেষ করে যেগুলি সংবেদনশীল মধ্যবর্তী অংশগুলিকে জড়িত করে৷ এই ধরনের দৃষ্টান্তে, আলোকে আটকানোর জন্য রাতে বা অ্যাম্বার কাচের পাত্রের সাহায্যে প্রতিক্রিয়া করা হতে পারে।
10. মিশ্রন এবং নাড়ন: যখন সংশ্লেষণকে স্কেল করার সময়, বিক্রিয়ক এবং তাপের অভিন্ন বন্টন নিশ্চিত করার জন্য কার্যকর নাড়ন বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ।
রসায়নবিদরা ক্যাপসাইসিনের সংশ্লেষণকে অপ্টিমাইজ করতে পারেন এই অবস্থাগুলিকে সাবধানে নিয়ন্ত্রণ করে, ফলন এবং বিশুদ্ধতা বৃদ্ধি করে এবং বর্জ্য এবং উপজাতগুলি হ্রাস করে। নির্বাচিত সুনির্দিষ্ট সিন্থেটিক রুট এবং উত্পাদনের স্কেল ব্যবহৃত নির্দিষ্ট শর্তগুলিকে প্রভাবিত করতে পারে।
উদাহরণ সিন্থেটিক রুট
এর একটি কটাক্ষপাত করা যাক সিন্থেটিক ক্যাপসাইসিন আলোচনা করা ধারনাগুলিকে আরও ভালভাবে বোঝার জন্য ক্যাপসাইসিনের রুট। যদিও অনেক বৈচিত্র্য এবং বিকল্প পদ্ধতি রয়েছে, এই পদ্ধতিটি সাধারণ পরীক্ষাগার এবং শিল্প পদ্ধতির উপর ভিত্তি করে।
ধাপ 1: ভ্যানিলিল অ্যালকোহল তৈরি শুরু করতে, সোডিয়াম বোরোহাইড্রাইড (NaBH0) দিয়ে 4°C তাপমাত্রায় মিথানলে ভ্যানিলিন কমিয়ে দিন। এটি অ্যালডিহাইড গ্রুপকে অ্যালকোহলে রূপান্তর করে ভ্যানিলিল অ্যালকোহল তৈরি করে।
ধাপ 2: ভ্যানিলিল অ্যালকোহলের অ্যালকাইলেশন অ্যাসিটোনে পটাসিয়াম কার্বনেট (K2CO3) এর উপস্থিতিতে, 8-মিথাইল-6-নোনেনালের সাথে ভ্যানিলিল অ্যালকোহল বিক্রিয়া করুন। রিফ্লাক্সের অধীনে 4-6 ঘন্টার জন্য মিশ্রণটি গরম করুন। এই উইলিয়ামসন ইথার সংশ্লেষণ দ্বারা দীর্ঘ হাইড্রোকার্বন চেইন ভ্যানিলিল অ্যালকোহলের সাথে যুক্ত হয়।
ধাপ 3: অ্যালকিলেটেড ভ্যানিলিল অ্যালকোহলের অক্সিডেশন অ্যালকিলেটেড ভ্যানিলিল অ্যালকোহলের প্রাথমিক অ্যালকোহল গ্রুপকে একটি কার্বক্সিলিক অ্যাসিডে অক্সিডাইজ করুন। জোনস রিএজেন্ট (ডাইলুটেড H3SO2-এ CrO4) অ্যাসিটোনে 0°C তাপমাত্রায় দুই ঘণ্টা নাড়ার মাধ্যমে এটি সম্পন্ন করা যেতে পারে।
ধাপ 4: ডাইক্লোরোমেথেনে থায়োনিল ক্লোরাইড (SOCl2) এর সাথে বিক্রিয়া করে, কার্বক্সিলিক অ্যাসিড একটি অ্যাসিড ক্লোরাইডে রূপান্তরিত হয়। জড় পরিবেশে দুই ঘণ্টা রিফ্লাক্স।
ধাপ 5: অ্যামাইড গঠন ডাইক্লোরোমেথেনে, অ্যাসিড ক্লোরাইড 0°C তাপমাত্রায় অ্যামোনিয়ার সাথে বিক্রিয়া করে দুই ঘন্টার মধ্যে ঘরের তাপমাত্রায় ধীরে ধীরে উষ্ণ হওয়ার আগে। এর দ্বারা ক্যাপসাইসিনের অপরিহার্য অ্যামাইড বন্ধন তৈরি হয়।
ধাপ 6: পরিশোধন অশোধিত পণ্য বিশুদ্ধ করার জন্য নিষ্কাশন, পুনঃক্রিস্টালাইজেশন, এবং কলাম ক্রোমাটোগ্রাফি একত্রিত করুন।
আমরা যে প্রয়োজনীয় পদক্ষেপগুলি নিয়ে আলোচনা করেছি তা এই সিন্থেটিক রুট দ্বারা চিত্রিত করা হয়েছে: অ্যামাইড বন্ড গঠন, ভ্যানিলিল অ্যালকোহলের অ্যালকিলেশন এবং বিভিন্ন পরিবর্তন এবং পরিশোধন পদ্ধতি। প্রতিটি ধাপ থেকে সর্বোত্তম ফলন এবং বিশুদ্ধতা পেতে, তাপমাত্রা, দ্রাবক পছন্দ এবং প্রতিক্রিয়া সময়কে সাবধানে নিয়ন্ত্রণ করতে হবে।
এটা মনে রাখা গুরুত্বপূর্ণ যে এটি শুধুমাত্র একটি বিকল্প। এনজাইমেটিক প্রতিক্রিয়া বা বিকল্প বিকারকগুলি শিল্প প্রক্রিয়াগুলিতে খরচ কমাতে বা দক্ষতা বাড়াতে ব্যবহার করা যেতে পারে। স্কেল, উপলব্ধ সরঞ্জাম, খরচ বিবেচনা, এবং নির্দিষ্ট পণ্য প্রয়োজনীয়তা সব নেওয়া সঠিক পথ নির্ধারণে একটি ভূমিকা পালন করে।
ননিভামাইড সরবরাহকারী
nonivamide এর একটি সিন্থেটিক সংস্করণ সিন্থেটিক ক্যাপসাইসিন যেটির অনেকগুলি আসল জিনিসের মতো একই বৈশিষ্ট্য রয়েছে তবে এটি আরও স্থিতিশীল এবং বড় আকারে তৈরি করা সহজ হতে পারে।
যে কেউ শিল্প বা গবেষণার উদ্দেশ্যে ননিভামাইড অর্জন করতে চাইছেন তাদের জন্য একজন নির্ভরযোগ্য সরবরাহকারী খোঁজা অপরিহার্য। রেবেকা বায়ো-টেক, একটি কোম্পানী যা ননিভামাইড বাজারে একটি প্রধান খেলোয়াড় হিসাবে নিজেকে প্রতিষ্ঠিত করেছে, এটি এমনই একটি সরবরাহকারী।
রেবেকা বায়ো-টেক চীনের বৃহত্তম ননিভামাইড প্রস্তুতকারক হিসাবে স্বীকৃত। তারা উচ্চ মানের প্রতিযোগিতামূলক মূল্যের ননিভামাইড অফার করার জন্য একটি খ্যাতি প্রতিষ্ঠা করেছে। তাদের 24 টন ননিভামাইডের বার্ষিক উৎপাদন ক্ষমতা চিত্তাকর্ষক।
কোম্পানীটি ব্যবসা এবং গবেষকদের জন্য একটি গো-টু সোর্স যেগুলির গুণমান নিয়ন্ত্রণ এবং উল্লেখযোগ্য উত্পাদন ক্ষমতার উপর মনোযোগ দেওয়ার কারণে প্রচুর পরিমাণে ননিভামাইড প্রয়োজন। তারা অবশ্যই তাদের সিন্থেটিক প্রক্রিয়াগুলিকে এত বড় পরিমাণে উত্পাদন করার জন্য দক্ষতা এবং মাপযোগ্যতার জন্য অপ্টিমাইজ করেছে। অনুগ্রহ করে যোগাযোগ করুন: আরও তথ্যের জন্য। information@sxrebecca.com
তথ্যসূত্র
1. Fattori, V., Hohmann, MS, Rossaneis, AC, Pinho-Ribeiro, FA, & Verri, WA (2016)। ক্যাপসাইসিন: এর মেকানিজম এবং ব্যথার থেরাপি এবং অন্যান্য প্রাক-ক্লিনিকাল এবং ক্লিনিকাল ব্যবহার সম্পর্কে বর্তমান উপলব্ধি। অণু, 21(7), 844।
2. Reyes-Escogido, MDL, Gonzalez-Mondragon, EG, & Vazquez-Tzompantzi, E. (2011)। ক্যাপসাইসিনের রাসায়নিক এবং ফার্মাকোলজিকাল দিক। অণু, 16(2), 1253-1270।
3. গুপ্তা, আর., জায়ারিয়ানভ, জিভি, কাশপারোভা, ভি., গিরি, আর., এবং তাহির, এমএন (2021)। ক্যাপসাইসিনের সংশ্লেষণ এবং এর বিভিন্ন থেরাপিউটিক প্রয়োগের উপর একটি পর্যালোচনা। সিন্থেটিক কমিউনিকেশনস, 51(7), 1025-1052।
