कोल्चिसिन पाउडर, सफेद क्रिस्टलीय ठोस, या रंगहीन से हल्के पीले रंग का क्रिस्टल, कमरे के तापमान पर ठोस। यह C22H25NO6, CAS 64-86-8, और 399.44 के सापेक्ष आणविक भार के रासायनिक सूत्र के साथ एक कड़वा और अत्यधिक जहरीला प्राकृतिक अल्कलॉइड है। पानी में घुलनशीलता कम है, और केवल 0.5 ग्राम कोल्चिसिन को प्रति 100 मिलीलीटर पानी में समायोजित किया जा सकता है। हालांकि, यह अल्कोहल, इथेनॉल और क्लोरोफॉर्म जैसे कार्बनिक सॉल्वैंट्स में आसानी से घुलनशील है, और इसके घोल में अन्य यौगिकों के साथ प्रतिक्रिया करके नए यौगिक बना सकता है। यह एक बहुत ही स्थिर अणु है, इसलिए यह प्रकृति में अन्य कारकों से आसानी से प्रभावित नहीं होता है। इसमें कोई स्पष्ट चुंबकीय और विद्युत गुण भी नहीं हैं। इसके कुछ विशेष भौतिक गुण भी हैं, उदाहरण के लिए, यह साइटोस्केलेटन प्रोटीन के निर्माण में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है। कोल्चिसिन डीएनए डबल स्ट्रैंड में भी शामिल हो सकता है, जिससे इसकी टोपोलॉजी और संरचना प्रभावित होती है, यह एक अल्कलॉइड है जिसमें कई औषधीय क्रियाएँ हैं जैसे कि कैंसर विरोधी, गठिया विरोधी, सूजन विरोधी और प्रतिरक्षा दमन। यह कोलचिकेसी परिवार के पौधे कोलचिकम ऑटमनेल से बनाया गया है। यह एक अल्कलॉइड है जिसमें कई औषधीय क्रियाएँ हैं जैसे कि कैंसर विरोधी, गठिया विरोधी, सूजन विरोधी और प्रतिरक्षा दमन, और इसका व्यापक रूप से चिकित्सा, जीवन विज्ञान और कृषि में उपयोग किया जाता है।
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रासायनिक सूत्र |
C22H25NO6 |
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सटीक द्रव्यमान |
399 |
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आणविक वजन |
399 |
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m/z |
399 (100.0%), 400 (23.8%), 401 (2.7%), 401 (1.2%) |
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मूल विश्लेषण |
C, 66.15; H, 6.31; N, 3.51; O, 24.03 |
कोल्चिसिन पाउडरकोल्चिसिन एक एल्कलॉइड है जिसमें विभिन्न औषधीय क्रियाएँ हैं जैसे कि कैंसर-रोधी, गठिया-रोधी, सूजन-रोधी और प्रतिरक्षा-दमन, और इसका व्यापक रूप से चिकित्सा, जीवन विज्ञान और कृषि के क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। कोल्चिसिन के मुख्य उपयोग निम्नलिखित हैं:
कैंसर विरोधी
कोल्चिसिन का कुछ कैंसर के उपचार में उपयोग का एक लंबा इतिहास रहा है और हाल के अध्ययनों में इसकी पुष्टि की गई है। इसकी क्रियाविधि ट्यूमर कोशिकाओं के माइटोसिस को बाधित करके ट्यूमर कोशिकाओं के प्रसार और प्रसार को रोकना है। कोल्चिसिन संवहनी एंडोथेलियल ग्रोथ फैक्टर (वीईजीएफ) और ग्लाइकोप्रोटीन की अभिव्यक्ति को भी कम कर सकता है, जिससे ट्यूमर की रक्त आपूर्ति और बाह्य कोशिकीय मैट्रिक्स का निर्माण कम हो जाता है। वर्तमान में, कोल्चिसिन का उपयोग विभिन्न कैंसर के उपचार में व्यापक रूप से किया जाता है, जिसमें डिम्बग्रंथि के कैंसर, गर्भाशय ग्रीवा के कैंसर, स्तन कैंसर, मेलेनोमा आदि शामिल हैं।
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विरोधी गाउट
गाउट के लिए कोल्चिसिन, कोल्चिसिन भी गाउट के उपचार में इस्तेमाल की जाने वाली पहली दवाओं में से एक है। इसकी क्रियाविधि सूजन प्रतिक्रिया और श्वेत रक्त कोशिकाओं की गति को रोकना है, जिससे दर्द और सूजन कम हो जाती है। कोल्चिसिन यूरिक एसिड के स्तर को भी कम करता है और यूरिक एसिड क्रिस्टल के निर्माण और जमाव को रोकता है। कोल्चिसिन का उपयोग अक्सर गाउट के तीव्र हमलों के दौरान दर्द को दूर करने और सूजन को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है, जबकि पुराने गाउट रोगियों में, लक्षणों की पुनरावृत्ति को रोकने के लिए कोल्चिसिन का उपयोग किया जा सकता है।
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सूजनरोधी
गाउट के उपचार के अलावा, कोल्चिसिन का उपयोग अन्य सूजन संबंधी बीमारियों, जैसे रुमेटीइड गठिया, अल्सरेटिव कोलाइटिस, मौखिक अल्सर आदि के उपचार में भी व्यापक रूप से किया जाता है। इसकी क्रिया का तंत्र दर्द और सूजन को कम करना और भड़काऊ मध्यस्थों के स्राव और सफेद रक्त कोशिकाओं के आसंजन और आंदोलन को बाधित करके क्षतिग्रस्त ऊतकों की मरम्मत और पुनर्जनन को बढ़ावा देना है।
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प्रतिरक्षादमन
कोल्चिसिन में इम्यूनोसप्रेसिव प्रभाव भी होता है, और ऑटोइम्यून बीमारियों के उपचार पर इसका कुछ प्रभाव पड़ता है, जैसे कि सिस्टमिक ल्यूपस एरिथेमेटोसस, रुमेटीइड गठिया, ऑटोइम्यून हेपेटाइटिस और इसी तरह। इन बीमारियों में, कोल्चिसिन प्रतिरक्षा कोशिकाओं के कार्य को बाधित और नियंत्रित करता है, जिससे ऑटोइम्यून प्रतिक्रियाओं की तीव्रता और अवधि कम हो जाती है।
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हेपेटोबिलरी रोग
कोल्चिसिन का उपयोग हेपेटोबिलरी रोगों, जैसे कि प्राथमिक पित्त सिरोसिस और क्रोनिक हेपेटाइटिस के उपचार में भी व्यापक रूप से किया जाता है। इसकी क्रियाविधि यकृत और पित्ताशय की सूजन और जमाव को कम करके, पित्ताशय की थैली को खाली करने के कार्य में सुधार करके, और पित्त अम्लों के संश्लेषण और उत्सर्जन को बढ़ावा देकर दर्द को दूर करना और पीलिया जैसे लक्षणों से राहत देना है।
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न्यूरोडीजेनेरेटिव रोग
हाल ही में, कोल्चिसिन के आवेदन का दायरा न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों के क्षेत्र में बढ़ा दिया गया है। अध्ययनों से पता चला है कि कोल्चिसिन न्यूरॉन्स की मृत्यु और क्षति को कम कर सकता है, और न्यूरॉन्स के अस्तित्व और पुनर्प्राप्ति को बढ़ा सकता है। यह मस्तिष्क की चोट और इस्केमिया-रीपरफ्यूजन चोट जैसे कारकों के कारण होने वाले न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों को भी कम कर सकता है, जैसे अल्जाइमर रोग, सेरेब्रोवास्कुलर दुर्घटना, आदि।
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कृषि क्षेत्र
चिकित्सा अनुप्रयोगों के अलावा, कोल्चिसिन का उपयोग कृषि के क्षेत्र में भी व्यापक रूप से किया जाता है। इसका उपयोग पादप संकरण और पॉलीप्लोइड प्रजनन में एक प्रेरक के रूप में किया जाता है। कोल्चिसिन उपचार के माध्यम से, पौधों की दैहिक कोशिकाओं में गुणसूत्रों की संख्या को दोगुना किया जा सकता है, जिससे नई उत्कृष्ट किस्में पैदा हो सकती हैं, जैसे कि गेहूं, गन्ना, पपीता, आदि।
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निष्कर्ष में, कोल्चिसिन एक बहुत ही महत्वपूर्ण एल्कलॉइड है, जिसके व्यापक अनुप्रयोग की संभावनाएं हैं और जिसका आर्थिक और सामाजिक महत्व बहुत अधिक है। इसकी क्रियाविधि और अनुप्रयोग क्षेत्रों पर क्रमिक और गहन शोध के साथ, यह माना जाता है कि कोल्चिसिन को और अधिक क्षेत्रों में लागू और प्रचारित किया जाएगा।
इसका स्रोतकोल्चिसिन पाउडरसीमित है और सामग्री कम है, इसलिए लोगों ने सिंथेटिक तरीकों की एक श्रृंखला की मांग की है।
1. सारांश विधि
- फ्रित्श-बटनबर्ग-वीशेल पुनर्व्यवस्था विधि
फ्रिट्च-बटनबर्ग-वीचेल पुनर्व्यवस्था विधि कोल्चिसिन की सबसे प्रारंभिक संश्लेषण विधियों में से एक है। इसके अभिक्रिया चरण इस प्रकार हैं:
प्रारंभिक सामग्री: एन-एसिटाइल-एन-फेनिल- -ब्रोमोएसिटामाइड (1)
(1) 1 को बेस कटैलिसीस द्वारा डीएसिटिलेटेड किया जाता है जिससे मेथीलीनफेनॉल-एन-बेंजोइलविनाइलमाइन (2) उत्पन्न होता है;
(2) एन-बेंज़ॉयल-डी-एलेनिन मिथाइल एस्टर (3) के साथ 2 की मैन्निच प्रतिक्रिया, जो K2CO3 द्वारा उत्प्रेरित होकर स्कोप्फ़ एसिड (4) उत्पन्न करती है;
(3) 4 निर्जलीकरण के माध्यम से एन-एसिटाइल ब्रोमोबेंजोइल मिथाइल एक्रिलेट (5) उत्पन्न करता है, और फिर कोल्चिसिन (6) उत्पन्न करने के लिए हीटिंग और लवमैन पुनर्व्यवस्था के माध्यम से पुनर्व्यवस्था प्रतिक्रिया से गुजरता है।
इस विधि का मुख्य लाभ यह है कि इसमें प्रतिक्रिया चरण कम होते हैं, लेकिन प्रमुख मध्यवर्ती बनाने के लिए बहु-चरणीय प्रतिक्रियाओं की आवश्यकता होती है, संचालन बोझिल होता है, और उत्पाद की उपज कम होती है।
- ट्रॉस्ट संश्लेषण विधि
ट्रॉस्ट संश्लेषण विधि ओलेफिन संश्लेषण पर आधारित एक व्यापक विधि है, और इसके प्रतिक्रिया चरण निम्नानुसार हैं:
कच्चा माल: -डाइमिथाइलैमिनोएक्रिलेट (7)
(1) 7, Pd(0) द्वारा उत्प्रेरित अर्ध-योग प्रतिक्रिया से गुजरता है जिससे 8 उत्पन्न होता है;
(2) 8 एक एमाइड आयन के साथ रासायनिक प्रतिक्रिया से गुजरता है जिससे 9 उत्पन्न होता है;
(3) 9, नॉनफ्लोरोबिफेनॉल क्रोमियम द्वारा उत्प्रेरित एक असममित चक्रीकरण प्रतिक्रिया से गुजरता है जिससे 10 उत्पन्न होता है;
(4) 10 को डिप्रोटेक्शन और एचबीआर-उत्प्रेरित हाइड्रोजनीकरण से गुजरना पड़ता है जिससे कोल्चिसिन (6) उत्पन्न होता है।
इस विधि का लाभ यह है कि इसमें प्रतिक्रिया चरण कम होते हैं, मध्यवर्ती पदार्थों का संश्लेषण आसान होता है, उत्पाद की उपज अधिक होती है और अनुप्रयोग की सीमा व्यापक होती है, लेकिन उच्च तकनीकी आवश्यकताएं होती हैं।
- लेइमग्रुबर-बैचो विधि
लीमग्रुबर-बैचो विधि एक प्रकार की संपूर्ण विधि है जो 2,3,4,6-टेट्रामेथॉक्सीबेन्जोफेनोन को प्रारंभिक सामग्री के रूप में अपनाती है, और इसकी प्रतिक्रिया चरण निम्नानुसार हैं:
प्रारंभिक सामग्री: 2,3,4,6-टेट्रामेथॉक्सीबेन्ज़ोफेनोन (11)
(1) 11 ईथरीकरण अभिक्रिया से होकर 12 उत्पन्न करता है;
(2) 12 ओ-फॉस्फाइट एसाइलेशन प्रतिक्रिया से गुजरता है जिससे 13 उत्पन्न होता है;
(3) 13 निर्जलीकरण प्रतिक्रिया के माध्यम से 14 उत्पन्न करता है;
(4) 14 कोल्चिसिन (6) उत्पन्न करने के लिए स्कोपफ एसिड प्रतिक्रिया से गुजरता है।
इस विधि का लाभ यह है कि मध्यवर्ती पदार्थ का संश्लेषण आसान है, प्रतिक्रिया चरण कम हैं, तथा संचालन सरल है, लेकिन उत्पाद की उपज कम है।
2. अर्द्ध-सिंथेटिक विधि
सामान्य विधि के अलावा, कुछ अर्ध-सिंथेटिक विधियाँ भी हैं जिनका उपयोग कोल्चिसिन के संश्लेषण के लिए किया जा सकता है। ये विधियाँ मुख्य रूप से रासायनिक संशोधन या जैवरूपांतरण के माध्यम से कोल्चिसिन एनालॉग्स का उत्पादन करने के लिए प्राकृतिक कोल्चिसिन कंकाल का उपयोग करती हैं।
- डीमेथिलेशन विधि
डीमेथिलेशन विधि प्राकृतिक कोल्चिसिन कंकाल का उपयोग करके एक अर्ध-सिंथेटिक विधि है। इसके प्रतिक्रिया चरण इस प्रकार हैं:
सामग्री: प्राकृतिक कोल्चिसिन (15)
(1) 15 मिथाइल ब्रोमाइड और KOH के साथ प्रतिक्रिया करके 16 बनाता है;
(2) 16 क्विनोइड मेटाथेसिस के माध्यम से 17 उत्पन्न करता है;
(3) 17 निर्जलीकरण प्रतिक्रिया के माध्यम से 18 उत्पन्न करता है;
(4) 18 कोल्चिसिन (6) उत्पन्न करने के लिए उचित संरक्षण और विसंरक्षण प्रतिक्रियाओं से गुजरता है।
इस विधि का लाभ यह है कि अर्ध-सिंथेटिक विधि संचालित करने के लिए अपेक्षाकृत सरल है, और प्राकृतिक कोल्चिसिन को कच्चे माल के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, लेकिन इसमें कई कदम हैं और उत्पाद की उपज अधिक नहीं है।
- जैव उत्प्रेरक विधि
बायोकैटेलिटिक विधि सूक्ष्मजीवों में कोल्चिसिन कंकाल को पेश करना है, और चयापचय एंजाइमों की क्रिया के माध्यम से कोल्चिसिन एनालॉग के संश्लेषण को साकार करना है। इस विधि का लाभ यह है कि उत्पाद विविधता और स्टीरियोसिलेक्टिविटी उच्च है, और प्राकृतिक बायोट्रांसफॉर्मेशन का उपयोग किया जाता है, और यह पर्यावरण के लिए अच्छा है।
उदाहरण के लिए, एक अध्ययन से पता चला है कि पिचिया पास्टोरिस में व्यक्त ओ-डेमेथिलेज़ एंजाइम प्राकृतिक कोल्चिसिन के मेथॉक्सी समूह को हाइड्रॉक्सिल समूह में परिवर्तित कर सकता है और हाइड्रॉक्सिलेटेड कोल्चिसिन व्युत्पन्न का उत्पादन कर सकता है।
निष्कर्ष में, कोल्चिसिन की विभिन्न संश्लेषण विधियाँ हैं, जिनमें कुल विधि और अर्ध-सिंथेटिक विधि शामिल हैं। उनमें से, योग विधि में कई महत्वपूर्ण कार्बनिक संश्लेषण प्रतिक्रियाएँ शामिल हैं, जैसे कि मैनिच प्रतिक्रिया, लवलॉक-रॉस प्रतिक्रिया, आदि, जिनका उच्च सैद्धांतिक और व्यावहारिक महत्व है। अर्ध-सिंथेटिक विधि प्राकृतिक कोल्चिसिन को प्रारंभिक सामग्री के रूप में उपयोग करके संश्लेषण को साकार करना है।कोल्चिसिन पाउडररासायनिक संशोधन या बायोट्रांसफॉर्मेशन के माध्यम से एनालॉग्स, जिसमें सरल संचालन और उच्च उत्पाद विविधता के फायदे हैं। आम तौर पर, सर्वोत्तम संश्लेषण प्रभाव प्राप्त करने के लिए विशिष्ट स्थिति के अनुसार विभिन्न संश्लेषण विधियों का चयन किया जा सकता है।
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