डी-पिपकोलिनिक एसिडएक रंगहीन या सफेद क्रिस्टलीय पाउडर है जो दिखने में एक क्रिस्टलीय ठोस जैसा दिखता है। मोलर द्रव्यमान लगभग 129.15 ग्राम/मोल, कैस 1723-00-8 है, और आणविक सूत्र C6H11NO2 है। यह पानी में घुलनशील है और इसकी घुलनशीलता तापमान और पीएच मूल्य से प्रभावित होती है। कमरे के तापमान पर इसकी पानी की घुलनशीलता लगभग 1g/10ml है। इसके अलावा, इसे कुछ कार्बनिक सॉल्वैंट्स, जैसे अल्कोहल, इथर और केटोन्स में भी भंग किया जा सकता है। इसके क्वथनांक को अभी तक सूचित नहीं किया गया है, क्योंकि इसका अपघटन तापमान अपेक्षाकृत कम है। यह एक थर्मल रूप से स्थिर यौगिक है जिसमें इसके पिघलने बिंदु की तुलना में थर्मल अपघटन तापमान अधिक होता है। हालांकि, विशिष्ट थर्मल अपघटन गुणों को आगे अनुसंधान और प्रयोगात्मक निर्धारण की आवश्यकता होती है। यह दो ऑप्टिकल आइसोमर्स के साथ एक चिरल अणु है, डी - और एल -। उत्पाद का ऑप्टिकल रोटेशन [] d +8 है। 8 डिग्री (एकाग्रता 1, विलायक पानी)। इसमें कुछ अवशोषण विशेषताएं हैं और पराबैंगनी प्रकाश को अवशोषित कर सकते हैं। यह अम्लीय है और लगभग 4-5 का PKA मान है। पानी में, यह हाइड्रोजन आयनों का उत्पादन करने के लिए आयनित करता है, जिससे समाधान अम्लीय हो जाता है। इसमें दवा संश्लेषण, एल्कलॉइड यौगिक संश्लेषण, संरक्षक, धातु केलिंग एजेंट, बहुलक सामग्री, समन्वय रसायन विज्ञान अनुसंधान और जैव रासायनिक अनुसंधान जैसे क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोग मूल्य है। इसकी विविधता और अद्वितीय गुण इसे रासायनिक और जैविक विज्ञान के कई क्षेत्रों में एक महत्वपूर्ण अनुसंधान वस्तु बनाते हैं।
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रासायनिक सूत्र |
C6H11NO2 |
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सटीक द्रव्यमान |
129 |
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आणविक वजन |
129 |
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m/z |
129 (100.0%), 130 (6.5%) |
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मूल विश्लेषण |
C, 55.80; H, 8.58; N, 10.84; O, 24.77 |
आणविक संरचना का विस्तृत विश्लेषणडी-पिपकोलिनिक एसिड.
1। पांच सदस्यीय हेटेरोसाइक्लिक संरचना: डी-पिपकोलिनिक एसिड की मुख्य संरचना एक हेटेरोसाइक्लिक रिंग है जिसमें पांच परमाणु होते हैं, जिसमें चार कार्बन परमाणु और एक नाइट्रोजन परमाणु होते हैं, जो एक बालाका खरगोश के समान एक गोलाकार संरचना पेश करता है। इस हेटेरोसाइक्लिक रिंग में कार्बन परमाणुओं और नाइट्रोजन परमाणुओं को कार्बन परमाणुओं पर विभिन्न कार्यात्मक समूहों के साथ संख्या द्वारा अनुक्रम में व्यवस्थित किया जाता है।
2। कार्यात्मक समूह विश्लेषण:
-कार्बोक्सिल समूह: डी-पिपकोलिनिक एसिड अणु में हेटेरोसाइक्लिक संरचना के पहले कार्बन परमाणु पर स्थित एक कार्बोक्सिल समूह (-सीओओएच) होता है। कार्बोक्सिल समूह एक कार्बोनिल समूह (c=o) और एक ऑक्सीजन परमाणु द्वारा बनाया जाता है, जो सहसंयोजक बॉन्ड के माध्यम से कार्बन परमाणु के साथ जुड़ा हुआ है।
-मिनो समूह: डी-पिपकोलिनिक एसिड अणु में, हेटेरोसाइक्लिक संरचना के तीसरे कार्बन परमाणु पर स्थित एक एमिनो समूह (-एनएच 2) भी है। अमीनो समूह एक नाइट्रोजन परमाणु और तीन हाइड्रोजन परमाणुओं से बना है। नाइट्रोजन परमाणु सहसंयोजक बंधन के माध्यम से कार्बन परमाणु के साथ जुड़ा हुआ है।
-Trans Alkyl Group: D-Pipecolinic एसिड अणु में दूसरा कार्बन परमाणु एक CIS एल्काइल समूह से जुड़ा होता है, जहां दो आसन्न कार्बन परमाणु एक कार्बन कार्बन सिंगल बॉन्ड साझा करके जुड़े होते हैं। यह सीआईएस एल्काइल समूह अलग -अलग कार्यात्मक समूह हो सकता है, जैसे कि मिथाइल (CH3) या एथिल (C2H5)।
3। स्थानिक विन्यास: डी-पिपकोलिनिक एसिड की हेटेरोसाइक्लिक संरचना में कार्बन परमाणु और नाइट्रोजन परमाणु दोनों प्लैनर कॉन्फ़िगरेशन हैं, अर्थात्, उनके रासायनिक बंधन एक ही विमान पर हैं। इसके अलावा, डी-पिपकोलिनिक एसिड अणु में सीआईएस एल्काइल समूह हेटेरोसाइक्लिक विमान के एक तरफ स्थित है।
4। फ़ंक्शन और गुण: डी-पिपकोलिनिक एसिड एक अम्लीय यौगिक है जो कार्बोक्सिल समूहों से प्रोटॉन (एच+) जारी कर सकता है। यह जीवों में एक महत्वपूर्ण शारीरिक कार्य करता है, जैसे कि एक अल्कलॉइड का अग्रदूत होना और प्रोटीन संश्लेषण, चयापचय और अपघटन प्रक्रियाओं में भाग लेना। इसके अलावा, इसके अन्य संभावित औषधीय और जैविक प्रभाव हो सकते हैं।
डी-पिपकोलिनिक एसिड(CAS नंबर: 1723-00-8) एक अद्वितीय रासायनिक संरचना और जैविक गतिविधि के साथ एक यौगिक है, जिसने जैव रसायन, दवा विज्ञान और कृषि विज्ञान जैसे क्षेत्रों में व्यापक संभावित अनुप्रयोगों को दिखाया है। इसका आणविक सूत्र 115.13 के आणविक भार के साथ c ₅ h ₂ नहीं है। यह गैर प्रोटीन अमीनो एसिड से संबंधित है और लाइसिन चयापचय मार्ग में एक महत्वपूर्ण मध्यवर्ती है। निम्नलिखित इसके महत्वपूर्ण उपयोग हैं:
चिकित्सा अनुप्रयोग: उपचार और निदान का दोहरा मूल्य
पाइरिडॉक्सिन आश्रित मिर्गी में कार्रवाई के तंत्र का बड़े पैमाने पर अध्ययन किया गया है। डी-पिपेकोलिक एसिड के उच्च स्तर गामा अमीनोब्यूट्रिक एसिड (जीएबीए) के चयापचय के साथ हस्तक्षेप कर सकते हैं, जिससे अत्यधिक न्यूरोनल उत्तेजना और मिर्गी के दौरे को ट्रिगर करने के लिए अग्रणी हो सकता है। इसलिए, डी-पिपेकोलिक एसिड पाइरिडॉक्सिन आश्रित मिर्गी के लिए एक महत्वपूर्ण चिकित्सीय लक्ष्य बन गया है। गामा एमिनोब्यूट्रिक एसिड ट्रांसमीनेज (GABA-T) की गतिविधि को रोककर और GABA के क्षरण को कम करने से, मस्तिष्क में GABA की एकाग्रता में वृद्धि होती है, जिससे एक एंटीपिलिप्टिक प्रभाव होता है। डी-पिपेकोलिक एसिड की चयापचय असामान्यताओं के जवाब में, शोधकर्ताओं ने विभिन्न अवरोधकों को विकसित किया है, जैसे कि 4- हाइड्रॉक्सिपिपेकोलिक एसिड, जिसका उद्देश्य शरीर में अपनी एकाग्रता को कम करना और मिर्गी के लक्षणों को कम करना है। हाल के वर्षों में, डी-पिपेकोलिक एसिड के चयापचय मार्ग के गहन अध्ययन के साथ, नए प्रकार के एंटीपीलेप्टिक दवाएं लगातार उभरी हैं। उदाहरण के लिए, डी-पिपेकोलिक एसिड के चयापचय एंजाइमों को विनियमित करके, अधिक सटीक चिकित्सीय प्रभाव प्राप्त किए जा सकते हैं।
जीवाणुरोधी दवाओं पर अनुसंधान
लाइसिन चयापचय में एक मध्यवर्ती के रूप में, इसका चयापचय मार्ग विभिन्न एंटीबायोटिक दवाओं के संश्लेषण के लिए एक अग्रदूत है, जैसे कि बैक्टीरियोसिन। इसके चयापचय को विनियमित करके, एंटीबायोटिक दवाओं की बायोसिंथेटिक दक्षता को बढ़ाया जा सकता है, जिससे जीवाणुरोधी दवाओं के विकास के लिए नए विचार मिलते हैं। शोधकर्ता डी-पिपेकोलिक एसिड चयापचय मार्ग में प्रमुख एंजाइमों को विनियमित करने के लिए जीन एडिटिंग तकनीक का उपयोग करते हैं, जैसे कि लाइसिन डेकारबॉक्साइलेज़ और पाइपरिडीन रिडक्टेस, जिससे एंटीबायोटिक उत्पादन में वृद्धि होती है। डी-पिपेकोलिक एसिड की संरचनात्मक विशेषताओं के आधार पर, शोधकर्ताओं ने कई उपन्यास जीवाणुरोधी एजेंटों को डिजाइन किया है। ये जीवाणुरोधी एजेंट बैक्टीरियल सेल दीवार संश्लेषण या प्रोटीन संश्लेषण के साथ हस्तक्षेप करके अपने जीवाणुरोधी प्रभावों को बढ़ाते हैं। डी-पिपेकोलिक एसिड के चयापचय मार्ग के गहन अध्ययन के साथ, यह उम्मीद की जाती है कि भविष्य में इसके चयापचय मार्ग के आधार पर अधिक नए एंटीबायोटिक दवाओं को विकसित किया जाएगा, जो नैदानिक उपचार के लिए अधिक विकल्प प्रदान करते हैं।
इसकी चयापचय असामान्यताएं विभिन्न चयापचय रोगों की घटना और विकास से निकटता से संबंधित हैं। उदाहरण के लिए, फेनिलकेटोनुरिया में, रोगियों में अपने शरीर में डी-पिपेकोलिक एसिड के स्तर को ऊंचा किया जाता है, जिससे न्यूरोलॉजिकल क्षति होती है। शोधकर्ताओं ने डी-पिपेकोलिक एसिड के असामान्य चयापचय के कारण होने वाले चयापचय रोगों के लिए विभिन्न उपचार रणनीतियों को विकसित किया है। उदाहरण के लिए, विटामिन बी 6 के साथ पूरक डी-पिपेकोलिक एसिड के चयापचय को बढ़ावा दे सकता है, शरीर में इसकी एकाग्रता को कम कर सकता है, और रोग के लक्षणों को कम कर सकता है। इसके अलावा, विशिष्ट चयापचय एंजाइमों को लक्षित करने वाले अवरोधकों या एक्टिवेटर्स का उपयोग डी-पिपेकोलिक एसिड के चयापचय मार्ग को विनियमित करने के लिए भी किया जा सकता है। फेनिलकेटोनुरिया के उपचार में, फेनिलएलनिन के सेवन को सीमित करना और विटामिन बी 6 के साथ पूरक होने से डी-पिपेकोलिक एसिड के स्तर को काफी कम हो सकता है और रोगियों की चयापचय स्थिति में सुधार हो सकता है।
कृषि अनुप्रयोग: पौधे के विकास और तनाव प्रतिरोध का विनियमन
यह पौधों में लाइसिन चयापचय में एक प्रमुख मध्यवर्ती है, और इसकी सामग्री को विभिन्न कारकों द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जिसमें पर्यावरणीय तनाव, पोषण की स्थिति और पौधे विकास चरण शामिल हैं। अनुसंधान से पता चला है कि डी-पिपेकोलिक एसिड पौधों में नाइट्रोजन चयापचय मार्गों में शामिल है और अमीनो एसिड, प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड के संश्लेषण से निकटता से संबंधित है। इसके अलावा, द्वितीयक मेटाबोलाइट्स के अग्रदूत के रूप में, यह लिग्निन और फ्लेवोनोइड्स जैसे पौधे रक्षा पदार्थों के संश्लेषण में भाग लेता है। इसमें पौधे के शरीर के भीतर आणविक कार्यों का संकेत है, जो पौधे के विकास, विकास और तनाव प्रतिक्रिया के नियमन में भाग लेता है। उदाहरण के लिए, प्रणालीगत अधिग्रहीत प्रतिरोध (एसएआर) में, डी-पिपेकोलिक एसिड एक प्रमुख सिग्नलिंग अणु के रूप में कार्य करता है जो पौधों में व्यापक-स्पेक्ट्रम प्रतिरोध को MPK3/6-} WRKY 33- ald 1- Pipecolic एसिड नियामक लूप के माध्यम से प्रेरित करता है। इसके अलावा, यह प्लांट हार्मोन सिग्नलिंग मार्गों को विनियमित करने में भी भाग लेता है, जैसे कि जैविक और अजैविक तनाव के लिए पौधे की सहिष्णुता को बढ़ाने के लिए जैस्मोनिक एसिड (जेए) और सैलिसिलिक एसिड (एसए) जैसे सिग्नलिंग अणुओं के साथ तालमेल। एक जैविक उत्तेजक के रूप में, यह पौधे के विकास को बढ़ावा दे सकता है, पोषक तत्व अवशोषण दक्षता में सुधार कर सकता है, और तनाव प्रतिरोध को बढ़ा सकता है। यह संयंत्र चयापचय मार्गों को नियंत्रित करता है, ऊर्जा आवंटन का अनुकूलन करता है, और पौधों को प्रतिकूल परिस्थितियों में सामान्य शारीरिक कार्यों को बनाए रखने में सक्षम बनाता है। उदाहरण के लिए, डी-पिपेकोलिक एसिड का बहिर्जात अनुप्रयोग जड़ विकास को बढ़ावा दे सकता है, प्रकाश संश्लेषण को बढ़ा सकता है, और एंटीऑक्सिडेंट एंजाइम गतिविधि को बढ़ा सकता है, जिससे समग्र पौधे तनाव प्रतिरोध में सुधार हो सकता है।
संयंत्र वृद्धि विनियमन में आवेदन
रूट सिस्टम पौधों के लिए पानी और पोषक तत्वों को अवशोषित करने के लिए मुख्य अंग है, और इसका विकास सीधे पौधे के विकास और तनाव प्रतिरोध को प्रभावित करता है। अनुसंधान से पता चला है कि यह रूट टिप सेल डिवीजन को बढ़ावा दे सकता है और रूट हेयर घनत्व को बढ़ा सकता है, जिससे रूट अवशोषण क्षमता बढ़ सकती है। उदाहरण के लिए, सोयाबीन के बीज उपचार में, 0। यह प्रभाव प्लांट हार्मोन संतुलन, सेल डिवीजन को बढ़ावा देने और बढ़ाव के अपने विनियमन से संबंधित हो सकता है। प्रकाश संश्लेषण पौधों में ऊर्जा चयापचय की मुख्य प्रक्रिया है, और इसकी दक्षता सीधे पौधों के विकास और उपज को प्रभावित करती है। डी-पिपेकोलिक एसिड रूबिस्को एंजाइम गतिविधि को बढ़ाकर, क्लोरोफिल संश्लेषण को बढ़ावा देने और प्रकाश ऊर्जा उपयोग दक्षता का अनुकूलन करके पौधे के प्रकाश संश्लेषण को बढ़ा सकता है। उदाहरण के लिए, ककड़ी के फूल के दौरान 100 मिलीग्राम/एल डी-पिपेकोलिक एसिड का पर्ण स्प्रेइंग एकल फल वजन 18% और विटामिन सी सामग्री को 22% तक बढ़ा सकता है। यह प्रभाव संयंत्र कार्बन और नाइट्रोजन चयापचय संतुलन के नियमन और डी-पिपेकोलिक एसिड द्वारा संचय को आत्मसात करने के प्रचार से संबंधित हो सकता है। प्लांट हार्मोन पौधे के विकास, विकास और तनाव की प्रतिक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
सूखा मुख्य अजैविक तनावों में से एक है जो पौधे के विकास और उपज को सीमित करता है। यह पौधे के पानी के चयापचय को विनियमित करके, एंटीऑक्सिडेंट एंजाइम गतिविधि को बढ़ाकर और ओस्मोरगुलेटरी पदार्थों के संचय को बढ़ावा देकर पौधे के सूखे प्रतिरोध में सुधार कर सकता है। उदाहरण के लिए, गेहूं के अंकुरों ने 100 μ मीटर डी-पिपेकोलिक एसिड के साथ इलाज किया, सूखे तनाव के तहत जीवित रहने की दर में 45% की वृद्धि देखी। यह प्रभाव एबीए सिग्नलिंग मार्ग के इसके विनियमन, स्टोमेटल क्लोजर को बढ़ावा देने और पानी के वाष्पीकरण में कमी से संबंधित हो सकता है। नमक तनाव एक और महत्वपूर्ण अजैविक तनाव है जो पौधे के विकास और उपज को प्रभावित करता है। डी-पिपेकोलिक एसिड पौधे आयन संतुलन को विनियमित करके, एंटीऑक्सिडेंट एंजाइम गतिविधि को बढ़ाकर और ओसमोरगुलेटरी पदार्थों के संचय को बढ़ावा देकर पौधे नमक सहिष्णुता में सुधार कर सकता है। उदाहरण के लिए, नमक तनाव के तहत डी-पिपेकोलिक एसिड के साथ इलाज किए गए चावल ने बायोमास में 30% की वृद्धि और Na+संचय में 40% की कमी देखी। यह प्रभाव Na+/K+ट्रांसपोर्टरों के विनियमन, Na+efflux के प्रचार और K+अवशोषण से संबंधित हो सकता है।
लचीलापन बढ़ाने में आवेदन
कम तापमान तनाव संयंत्र कोशिका झिल्ली की संरचना और कार्य को नुकसान पहुंचा सकता है, जिससे पौधे की वृद्धि और उपज को प्रभावित किया जा सकता है। यह पौधे झिल्ली लिपिड की संरचना को विनियमित करके, एंटीऑक्सिडेंट एंजाइम गतिविधि को बढ़ाकर और ठंडे प्रतिरोधी जीन की अभिव्यक्ति को बढ़ावा देकर पौधे के ठंड प्रतिरोध में सुधार कर सकता है। उदाहरण के लिए, डी-पिपेकोलिक एसिड के साथ इलाज किए गए टमाटर के अंकुरों ने एमडीए सामग्री में 28% की कमी देखी और कम तापमान तनाव के तहत प्रकाश संश्लेषक प्रणाली को नुकसान कम किया। यह प्रभाव असंतृप्त फैटी एसिड संश्लेषण के इसके विनियमन, कोल्ड रिस्पॉन्स प्रोटीन अभिव्यक्ति को बढ़ावा देने और सेल झिल्ली स्थिरता में वृद्धि से संबंधित हो सकता है। पौधों की बीमारियाँ कृषि उत्पादन को प्रभावित करने वाले महत्वपूर्ण कारकों में से एक हैं। डी-पिपेकोलिक एसिड संयंत्र रक्षा सिग्नलिंग मार्गों को विनियमित करके, रक्षा पदार्थ संश्लेषण को बढ़ावा देने और सेल की दीवार की ताकत को बढ़ाकर पौधे की बीमारी के प्रतिरोध में सुधार कर सकता है। उदाहरण के लिए, यह पौधों को रोग से संबंधित प्रोटीन (पीआर प्रोटीन), लिग्निन और फ्लेवोनोइड जैसे रक्षा पदार्थों का उत्पादन करने के लिए प्रेरित कर सकता है, जो रोगजनकों के विकास और संक्रमण को रोकते हैं। इसके अलावा,डी-पिपकोलिनिक एसिडसंयंत्र हार्मोन सिग्नलिंग मार्गों को विनियमित करके संयंत्र प्रणालीगत अधिग्रहित प्रतिरोध (एसएआर) को बढ़ा सकते हैं, जैसे कि एसए, जेए, आदि के साथ synergistic प्रभाव आदि।
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