फ़्लुओरेस्कामाइन, रासायनिक सूत्र C17H10O4, आणविक भार 278.26, CAS संख्या 38183-12-9, जैव रसायन और विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान के क्षेत्र में व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला एक महत्वपूर्ण रासायनिक अभिकर्मक है। यह आमतौर पर सफेद से लेकर गहरे सफेद पाउडर के रूप में मौजूद होता है, और कभी-कभी हल्का पीला भी दिखाई दे सकता है। इसका पाउडर रूप प्रयोगशाला में संचालन और वजन करना आसान बनाता है। पानी में घुलनशीलता कम है, थोड़ा घुलनशील दिखाई देता है। हालाँकि, यह विभिन्न कार्बनिक सॉल्वैंट्स जैसे एसीटोनिट्राइल, एसीटोन, इथेनॉल, क्लोरोफॉर्म और डाइमिथाइल सल्फ़ोक्साइड में अच्छी तरह से घुल सकता है। यह घुलनशीलता विशेषता उचित सॉल्वैंट्स का चयन करके फ्लोरोसेंट एमाइन को तैयार करने और प्रयोगशाला में प्रतिक्रिया करने की अनुमति देती है। इसमें स्वयं प्रतिदीप्ति गुण नहीं होते हैं, लेकिन यह प्राथमिक अमीनो समूहों (जैसे प्रोटीन, पेप्टाइड्स, अमीनो एसिड, आदि) वाले यौगिकों के साथ प्रतिक्रिया करके मजबूत प्रतिदीप्ति वाले यौगिक उत्पन्न कर सकता है। यह विशेषता इसे एक महत्वपूर्ण फ्लोरोसेंट व्युत्पन्न अभिकर्मक बनाती है। स्थिर, उच्च प्रतिदीप्ति, कम पृष्ठभूमि वाले कॉम्प्लेक्स बनाने के लिए हल्की परिस्थितियों में अमीनो एसिड के प्राथमिक अमीनो समूहों के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है। इस कॉम्प्लेक्स में प्रतिदीप्ति का पता लगाने में उच्च संवेदनशीलता है और इसलिए इसका उपयोग मात्रात्मक विश्लेषण और अमीनो एसिड का पता लगाने के लिए व्यापक रूप से किया जाता है। प्रोटीन विश्लेषण में, यह फ्लोरोसेंट डेरिवेटिव उत्पन्न करने के लिए प्रोटीन के प्राथमिक अमीनो समूहों के साथ भी प्रतिक्रिया कर सकता है। इन डेरिवेटिव की प्रतिदीप्ति तीव्रता का पता लगाकर, प्रोटीन सामग्री का मात्रात्मक विश्लेषण प्राप्त किया जा सकता है।
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रासायनिक सूत्र |
C17H10O4 |
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सटीक द्रव्यमान |
278 |
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आणविक वजन |
278 |
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m/z |
278 (100.0%), 279 (18.4%), 280 (1.6%) |
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मूल विश्लेषण |
C, 73.38; H, 3.62; O, 23.00 |
फ़्लुओरेस्कामाइनजैव रसायन और विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान के क्षेत्र में व्यापक अनुप्रयोगों वाला एक महत्वपूर्ण रासायनिक अभिकर्मक है।
1. प्रतिदीप्ति का पता लगाना और विश्लेषण
अमीनो एसिड का पता लगाना: यह स्थिर, उच्च प्रतिदीप्ति और कम पृष्ठभूमि वाले कॉम्प्लेक्स बनाने के लिए हल्की परिस्थितियों में अमीनो एसिड के प्राथमिक अमीनो समूह के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है। इस कॉम्प्लेक्स में प्रतिदीप्ति का पता लगाने में उच्च संवेदनशीलता है और इसका उपयोग आमतौर पर अमीनो एसिड के मात्रात्मक विश्लेषण के लिए किया जाता है।
प्रोटीन विश्लेषण: यह फ्लोरोसेंट डेरिवेटिव उत्पन्न करने के लिए प्रोटीन के प्राथमिक अमीनो समूहों के साथ भी प्रतिक्रिया कर सकता है, जिसका उपयोग प्रोटीन की मात्रात्मक पहचान और संरचनात्मक अनुसंधान के लिए किया जाता है। इन डेरिवेटिव की प्रतिदीप्ति तीव्रता का पता लगाकर, प्रोटीन सामग्री और संरचनात्मक परिवर्तनों का मूल्यांकन किया जा सकता है।
2. तरल क्रोमैटोग्राफी प्रतिदीप्ति का पता लगाना
प्रतिदीप्ति पहचान के साथ संयुक्त उच्च प्रदर्शन तरल क्रोमैटोग्राफी (एचपीएलसी) जैव रासायनिक विश्लेषण में आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली तकनीक है। एक फ्लोरोसेंट व्युत्पन्न अभिकर्मक के रूप में, यह लक्ष्य यौगिक के प्रतिदीप्ति संकेत को बढ़ा सकता है, पहचान की संवेदनशीलता और चयनात्मकता में सुधार कर सकता है। इस तकनीक का व्यापक रूप से प्रोटिओमिक्स और दवा चयापचय जैसे क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।
3. प्रोटीन अनुक्रमण और संरचनात्मक अनुसंधान
प्रोटीन अनुक्रमण और संरचनात्मक अनुसंधान में, इसका उपयोग प्रोटीन पर विशिष्ट स्थिति या अवशेषों को लेबल करने के लिए किया जा सकता है, जिससे शोधकर्ताओं को प्रोटीन के अनुक्रम और संरचना को निर्धारित करने में मदद मिलती है। यह लेबलिंग विधि प्रोटीन के कार्य और अंतःक्रिया को समझने में मदद करती है।
4. प्रोटीयोलाइटिक एंजाइमों का पता लगाना
फ्लोरोसेंट उत्पाद उत्पन्न करने के लिए प्रोटीयोलाइटिक एंजाइमों के सब्सट्रेट्स के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं। इन उत्पादों की प्रतिदीप्ति तीव्रता परिवर्तनों की निगरानी करके, प्रोटीयोलाइटिक एंजाइमों की गतिविधि और गतिज विशेषताओं का मूल्यांकन किया जा सकता है। एंजाइमों और स्क्रीनिंग अवरोधकों के उत्प्रेरक तंत्र का अध्ययन करने के लिए यह बहुत महत्वपूर्ण है।
1. औषधि जांच
दवा विकास की प्रक्रिया में, इसका उपयोग संभावित दवा लक्ष्यों की जांच के लिए किया जा सकता है। लक्ष्य के साथ जुड़कर और प्रतिक्रिया करके, फ्लोरोसेंट एमाइन दवाओं और लक्ष्यों के बीच संपर्क तंत्र को प्रकट कर सकता है, जो दवा डिजाइन और अनुकूलन के लिए महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करता है।
2. औषधि चयापचय अनुसंधान
इसका उपयोग दवा चयापचय अनुसंधान के लिए भी किया जा सकता है। दवाओं या उनके मेटाबोलाइट्स पर विशिष्ट कार्यात्मक समूहों को लेबल करके, फ्लोरोसेंट एमाइन शोधकर्ताओं को शरीर में दवाओं के चयापचय मार्गों और दरों को ट्रैक करने में मदद कर सकता है। दवाओं की सुरक्षा और प्रभावकारिता का मूल्यांकन करने के लिए यह महत्वपूर्ण है।
अन्य अनुप्रयोग
1. पर्यावरण निगरानी
यद्यपि पर्यावरण निगरानी में इसका प्रत्यक्ष अनुप्रयोग सीमित है, फ्लोरोसेंट व्युत्पन्न अभिकर्मक के रूप में इसकी विशेषताएं पर्यावरण निगरानी के लिए एक नया दृष्टिकोण प्रदान करती हैं। अन्य पहचान तकनीकों के साथ संयोजन करके, पर्यावरण निगरानी में महत्वपूर्ण भूमिका निभाना संभव है, जैसे जल निकायों में प्रदूषकों का पता लगाना।
2. शिक्षण और अनुसंधान उपकरण
शिक्षण और अनुसंधान के क्षेत्र में यह अपरिहार्य उपकरणों में से एक है। विभिन्न यौगिकों के साथ फ्लोरोसेंट एमाइन की प्रतिक्रिया प्रक्रिया और परिणामों का प्रदर्शन करके, छात्र और शोधकर्ता जैव रसायन और विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान के बुनियादी सिद्धांतों और तरीकों को बेहतर ढंग से समझ सकते हैं।
का संश्लेषणफ़्लुओरेस्कामाइनएमाइन में आमतौर पर बेंजोइक एसिड, एथिलीनडायमाइन, क्लोरोफॉर्म या अन्य सॉल्वैंट्स, उत्प्रेरक (जैसे एसिड या बेस) जैसे कच्चे माल शामिल होते हैं। कुछ मामलों में, ऑक्सीडेंट या कम करने वाले एजेंटों का भी उपयोग किया जा सकता है, लेकिन फ्लोरोसेंट एमाइन के प्रत्यक्ष संश्लेषण में ये कम आम हैं।
संश्लेषण चरण और रासायनिक समीकरण
सबसे पहले, बेंजोइक एसिड एन-फेनिलएथिलीनडायमाइन एमाइड का उत्पादन करने के लिए एथिलीनडायमाइन के साथ एमिडेशन प्रतिक्रिया से गुजर सकता है (यहां हम एक सरलीकृत मध्यवर्ती उत्पाद मानते हैं, क्योंकि वास्तविक मध्यवर्ती उत्पाद अधिक जटिल हो सकता है)। कार्बोक्सिल और अमीनो समूहों के बीच प्रतिक्रिया को बढ़ावा देने के लिए इस कदम को आमतौर पर अम्लीय या क्षारीय परिस्थितियों में पूरा करने की आवश्यकता होती है।
रासायनिक समीकरण (यह मानते हुए कि मध्यवर्ती उत्पाद एन-फेनिलएथिलीनडायमाइन एमाइड है):
बेंजोइक एसिड + एथिलीनडायमाइन → एन-फेनिलएथिलीनडायमाइड + पानी
नोट: यह समीकरण एक योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व है, और विभिन्न एमाइड उत्पाद वास्तविक प्रतिक्रियाओं में उत्पन्न हो सकते हैं, जिसके लिए उत्प्रेरक (जैसे एसिड या बेस) और उचित प्रतिक्रिया स्थितियों (जैसे तापमान और सॉल्वैंट्स) की आवश्यकता होती है।
अगले चरणों में चक्रीकरण प्रतिक्रियाएं शामिल हो सकती हैं, जिसमें एमाइड संरचना के एक हिस्से को चक्रीय संरचना में परिवर्तित करना शामिल है। हालाँकि, एन-फेनिलएथिलीनडायमाइन एमाइड को सीधे फ्लोरोसेंट एमाइन में परिवर्तित करने वाली चक्रीकरण प्रतिक्रिया मौजूद नहीं है क्योंकि फ्लोरोसेंट एमाइन की संरचना अधिक जटिल है, जिसमें बेंज़ोक्साज़ोलोन संरचना भी शामिल है। इसलिए, इस चरण के लिए अन्य कार्यात्मक समूहों की शुरूआत या आगे संरचनात्मक संशोधनों की आवश्यकता है।
अनुमानित चक्रीकरण प्रतिक्रिया (केवल चित्रण के लिए, वास्तविक मार्ग नहीं):
एन-फेनिलएथिलीनडायमाइड → मध्यवर्ती चक्रीय यौगिक
यहां, 'इंटरमीडिएट चक्रीय यौगिक' एक काल्पनिक मध्यवर्ती चक्रीय यौगिक का प्रतिनिधित्व करता है जिसे फ्लोरोसेंट एमाइन में परिवर्तित करने के लिए आगे की प्रतिक्रिया की आवश्यकता होती है।
चक्रीय मध्यवर्ती को फ्लोरोसेंट एमाइन में परिवर्तित करने के लिए ऑक्सीकरण, हैलोजनीकरण, संघनन या अन्य प्रकार की कार्यात्मक समूह रूपांतरण प्रतिक्रियाओं की आवश्यकता हो सकती है। इन प्रतिक्रियाओं के विशिष्ट प्रकार और स्थितियाँ मध्यवर्ती की संरचना और लक्ष्य उत्पाद फ्लोरोसेंट एमाइन की संरचना पर निर्भर करती हैं।
फ्लोरोसेंट एमाइन के जटिल और विविध संश्लेषण मार्गों के कारण, यहां एक सटीक रासायनिक समीकरण प्रदान नहीं किया जा सकता है। लेकिन आम तौर पर बोलते हुए, इन प्रतिक्रियाओं में ऑक्सीजन परमाणुओं को पेश करने के लिए ऑक्सीडेंट (जैसे हाइड्रोजन पेरोक्साइड, पोटेशियम परमैंगनेट, आदि) का उपयोग या हैलोजन को पेश करने के लिए हैलोजेनेटिंग एजेंटों (जैसे क्लोरीन गैस, सोडियम ब्रोमाइड, आदि) का उपयोग शामिल हो सकता है। परमाणुओं, और आगे की प्रतिक्रियाओं से फ्लोरोसेंट एमाइन की विशिष्ट संरचना बनती है।
उपयोग किए गए संश्लेषण मार्ग के बावजूद, उच्च शुद्धता वाले फ्लोरोसेंट एमाइन प्राप्त करने के लिए प्रतिक्रिया मिश्रण को अंततः शुद्ध करने की आवश्यकता होती है। शुद्धिकरण विधियों में निस्पंदन, धुलाई, सुखाने, क्रिस्टलीकरण, पुन: क्रिस्टलीकरण, क्रोमैटोग्राफिक पृथक्करण आदि शामिल हो सकते हैं। इन कदमों का उद्देश्य शुद्धता और उपज में सुधार के लिए अशुद्धियों और अप्रयुक्त कच्चे माल को हटाना है।फ़्लुओरेस्कामाइन.
अमीनो समूहों के लिए फ्लोरोसेंट एमाइन का पता लगाने का सिद्धांत एक रासायनिक प्रतिक्रिया आधारित फ्लोरोसेंट डिटेक्शन तकनीक है, जो मजबूत प्रतिदीप्ति वाले उत्पादों को उत्पन्न करने के लिए फ्लोरोसेंट एमाइन और अमीनो समूहों (विशेष रूप से प्राथमिक अमाइन समूहों) के बीच विशिष्ट प्रतिक्रिया का उपयोग करता है, जिससे अमीनो समूहों की संवेदनशील पहचान प्राप्त होती है।
सीएनसी मशीनिंग के प्रकार
लोरेम इप्सम डोलर सिट अमेट कंसेक्टेचर एडिपिसिसिंग एलीट।
फ्लोरोसेंट एमाइन की बुनियादी विशेषताएं
फ्लोरोसेंट एमाइन एक कार्बनिक यौगिक है जिसकी आणविक संरचना में विशिष्ट कार्यात्मक समूह होते हैं। ये कार्यात्मक समूह अमीनो समूहों के साथ प्रतिक्रिया करते समय रासायनिक परिवर्तन से गुजर सकते हैं, जिससे नए फ्लोरोसेंट पदार्थ उत्पन्न होते हैं। फ्लोरोसेंट एमाइन में स्वयं सामान्य परिस्थितियों में महत्वपूर्ण प्रतिदीप्ति नहीं होती है, लेकिन एक बार जब वे अमीनो समूहों के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, तो उनके प्रतिदीप्ति गुण महत्वपूर्ण परिवर्तन से गुजरते हैं, जिससे उत्पन्न उत्पादों को विशिष्ट तरंग दैर्ध्य प्रकाश उत्तेजना के तहत मजबूत प्रतिदीप्ति उत्सर्जित करने की अनुमति मिलती है।
मिल सीएनसी मशीन
फ्लोरोसेंट एमाइन और अमीनो समूह के बीच प्रतिक्रिया तंत्र
फ्लोरोसेंट एमाइन और एमिनो समूह के बीच प्रतिक्रिया मुख्य रूप से फ्लोरोसेंट एमाइन के कार्बोनिल समूह (सी=ओ) और एमिनो समूह के नाइट्रोजन परमाणु के बीच होती है। उपयुक्त प्रतिक्रिया स्थितियों (जैसे कि एक निश्चित पीएच मान, तापमान, आदि) के तहत, फ्लोरोसेंट एमाइन का कार्बोनिल समूह अमीनो समूह के साथ संक्षेपण प्रतिक्रिया से गुजरेगा, जिससे शिफ आधार संरचना बनेगी। यह प्रतिक्रिया प्रक्रिया आम तौर पर रासायनिक बंधनों के टूटने और गठन के साथ-साथ इलेक्ट्रॉनिक संरचना में परिवर्तन के साथ होती है, जिसके परिणामस्वरूप प्रतिदीप्ति गुणों में महत्वपूर्ण परिवर्तन होते हैं।
विशेष रूप से, जब फ्लोरोसेंट एमाइन एक एमिनो समूह के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो फ्लोरोसेंट एमाइन अणु में कार्बोनिल ऑक्सीजन परमाणु एमिनो समूह के नाइट्रोजन परमाणु पर हमला करता है, जिससे एक नया कार्बन नाइट्रोजन डबल बॉन्ड (सी=एन) बनता है। यह प्रतिक्रिया न केवल फ्लोरोसेंट अमीन अणुओं की इलेक्ट्रॉनिक संरचना को बदलती है, बल्कि उत्पन्न उत्पादों को पराबैंगनी या दृश्य प्रकाश के उत्तेजना के तहत मजबूत प्रतिदीप्ति उत्सर्जित करने में भी सक्षम बनाती है। इस फ्लोरोसेंट सिग्नल की तीव्रता और तरंग दैर्ध्य आमतौर पर अभिकारकों की सांद्रता, प्रतिक्रिया की स्थिति और उत्पाद की संरचना से संबंधित होती है।
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