জটিল উদ্ভিদ অণু সংশ্লেষণ মধ্যে যুগান্তকারী

এমআইটি রসায়নবিদরা উদ্ভিদ থেকে বিচ্ছিন্ন জটিল অণুগুলিকে সংশ্লেষণ করার জন্য একটি নতুন পদ্ধতি তৈরি করেছেন যা অ্যান্টিবায়োটিক, ব্যথানাশক বা অ্যান্টি-ক্যান্সার ওষুধ হিসাবে কাজ করার সম্ভাবনা রাখে।

অলিগোসাইক্লোট্রিপ্টামাইনস নামে পরিচিত এই যৌগগুলি কার্বন-কার্বন বন্ধন দ্বারা একত্রিত হওয়া সাইক্লোট্রিপটমাইন নামক একাধিক ট্রাইসাইক্লিক সাবস্ট্রাকচারের সমন্বয়ে গঠিত। এই যৌগগুলির শুধুমাত্র অল্প পরিমাণে প্রাকৃতিকভাবে ঘটে এবং পরীক্ষাগারে তাদের সংশ্লেষণ করা কঠিন প্রমাণিত হয়েছে। এমআইটি টিম ট্রিপ্টামিন থেকে প্রাপ্ত উপাদানগুলিকে একবারে একটি অণু যোগ করার একটি উপায় বের করেছে, যা গবেষকদের রিংগুলিকে সুনির্দিষ্টভাবে একত্রিত করতে এবং প্রতিটি উপাদান এবং চূড়ান্ত পণ্যের 3D অভিযোজন নিয়ন্ত্রণ করতে দেয়।

এই যৌগগুলির অনেকগুলির জন্য, তাদের সম্ভাব্যতার পুঙ্খানুপুঙ্খ পর্যালোচনা করার অনুমতি দেওয়ার জন্য পর্যাপ্ত উপাদান নেই। আমি আশা করি যে এই যৌগগুলিকে একটি নির্ভরযোগ্য পদ্ধতিতে প্রাপ্ত করা আমাদের আরও গবেষণা পরিচালনা করার অনুমতি দেবে।

মোহাম্মদ মোভাসাঘি, সিনিয়র লেখক এবং এমআইটিতে রসায়নের অধ্যাপক অধ্যয়ন করেন

বিজ্ঞানীদের উদ্ভিদে পাওয়া অলিগোসাইক্লিক ট্রিপটামাইন সংশ্লেষণ করার অনুমতি দেওয়ার পাশাপাশি, এই পদ্ধতিটি নতুন রূপগুলি তৈরি করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে যার আরও ভাল ঔষধি বৈশিষ্ট্য থাকতে পারে, বা আণবিক প্রোব যা তাদের কর্মের প্রক্রিয়া প্রকাশ করতে সাহায্য করতে পারে।

Tony Scott, Ph.D.’ 23, কাগজটির প্রধান লেখক, যা প্রদর্শিত হয় আমেরিকান কেমিক্যাল সোসাইটির জার্নাল.

ফিউজ রিং

অলিগোসাইক্লিক ট্রিপটামাইনগুলি অ্যালকালয়েড নামক অণুর একটি শ্রেণির অন্তর্গত – নাইট্রোজেনযুক্ত জৈব যৌগ যা প্রাথমিকভাবে উদ্ভিদ দ্বারা উত্পাদিত হয়। অন্তত আটটি ভিন্ন ভিন্ন অলিগোসাইক্লোট্রিপ্টামাইন ফুলের উদ্ভিদের পরিচিত জেনার থেকে বিচ্ছিন্ন করা হয়েছে। মানসিক অসুস্থতাযার বেশিরভাগই গ্রীষ্মমন্ডলীয় বনে পাওয়া যায়।

1950 এর দশক থেকে, বিজ্ঞানীরা ডাইমেরিক সাইক্লোট্রিপটামিনের গঠন এবং সংশ্লেষণ অধ্যয়ন করেছেন, যার দুটি সাইক্লোট্রিপটাইন সাবুনিট রয়েছে। গত 20 বছরে, ডাইমার এবং এই পরিবারের অন্যান্য ছোট সদস্যদের চরিত্রায়ন এবং সংশ্লেষণে উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি হয়েছে। যাইহোক, কেউই বৃহত্তম অলিগোসাইক্লিক ট্রিপটামাইনগুলিকে সংশ্লেষণ করতে সক্ষম হয়নি, যার ছয় বা সাতটি রিং একসাথে মিশ্রিত রয়েছে।

এই অণুগুলিকে সংশ্লেষণ করার ক্ষেত্রে বাধাগুলির মধ্যে একটি হল একটি ট্রিপ্টামিন থেকে প্রাপ্ত সাবুনিটের কার্বন পরমাণু এবং পরবর্তী সাবুনিটের কার্বন পরমাণুর মধ্যে একটি বন্ধন তৈরি করার জন্য প্রয়োজনীয় পদক্ষেপ। অলিগোসাইক্লিক ট্রিপ্টামাইনগুলির এই বন্ধনগুলির দুটি প্রকার রয়েছে, উভয়ই রয়েছে কমপক্ষে একটি কার্বন পরমাণু চারটি কার্বনের সাথে বন্ধনযুক্ত। অতিরিক্ত বাল্ক এই কার্বন পরমাণুর পক্ষে প্রতিক্রিয়া করা কঠিন করে তোলে এবং স্টেরিওকেমিস্ট্রি নিয়ন্ত্রণ করা – কার্বনের চারপাশে পরমাণুর অভিযোজন – এই সমস্ত সন্ধিক্ষণে উল্লেখযোগ্য চ্যালেঞ্জ উপস্থাপন করে।

বছরের পর বছর ধরে, Movassage এর ল্যাব কার্বন পরমাণুর মধ্যে কার্বন-কার্বন বন্ধন তৈরি করার পদ্ধতি তৈরি করছে যা ইতিমধ্যেই অন্যান্য পরমাণুর সাথে ভিড় করছে। 2011 সালে, তারা দুটি কার্বন পরমাণুকে কার্বন র্যাডিকেলে রূপান্তর করার একটি পদ্ধতি তৈরি করেছিল (একটি জোড়াবিহীন ইলেকট্রনের সাথে কার্বন পরমাণু) এবং তাদের একত্রিত করার জন্য গাইড করেছিল। এই মুক্ত র্যাডিকেলগুলি এবং সম্পূর্ণ নির্বাচনের সাথে সরাসরি জোড়া বাঁধাই তৈরি করতে, গবেষকরা প্রথমে প্রতিটি টার্গেট কার্বন পরমাণুকে একটি নাইট্রোজেন পরমাণুর সাথে সংযুক্ত করেছেন যে দুটি নাইট্রোজেন পরমাণু একে অপরের সাথে বন্ধন করেছে।

গবেষকরা যখন দুটি নাইট্রোজেন পরমাণু দ্বারা সংযুক্ত দুটি অংশ সমন্বিত একটি সাবস্ট্রেটের উপর আলোর নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যকে আলোকিত করে, তখন এটি দুটি নাইট্রোজেন পরমাণুকে নাইট্রোজেন গ্যাস হিসাবে ভেঙ্গে ফেলে, দুটি খুব প্রতিক্রিয়াশীল কার্বনকে কাছাকাছি রেখে, তারা প্রায় সাথে সাথেই একত্রিত হয় . এই ধরনের বন্ড গঠন গবেষকদের অণুর স্টেরিওকেমিস্ট্রি নিয়ন্ত্রণ করতে দেয়।

কমিউনিসিন সহ অন্যান্য ধরণের অ্যালকালয়েড সংশ্লেষণের মাধ্যমে মোভাসাঘি এই পদ্ধতির প্রদর্শন করেছিলেন, যাকে তিনি ডায়াজিন-নির্দেশিত সমাবেশ বলেছিলেন। এই যৌগগুলি ছত্রাকের মধ্যে পাওয়া যায় এবং দুটি রিং-ধারণকারী অণু বা একত্রে সংযুক্ত মনোমার নিয়ে গঠিত। পরবর্তীতে, Movassage এই পদ্ধতিটি ব্যবহার করে আরও মনোমারকে ফিউজ করতে শুরু করে, এবং তিনি এবং স্কট অবশেষে সবচেয়ে বড় অলিগোসাইক্লোট্রিপ্টামিন অ্যালকালয়েডের দিকে মনোযোগ দেন।

তারা যে সিন্থেটিক পদ্ধতি তৈরি করেছে তা একটি সাইক্লোট্রিপটামিন ডেরিভেটিভ অণু দিয়ে শুরু হয়, যেখানে সঠিক আপেক্ষিক স্টেরিওকেমিস্ট্রি এবং অবস্থানগত নির্বাচনীতা সহ অতিরিক্ত সাইক্লোট্রিপটামিন টুকরা যোগ করা হয়, এক এক করে। এই সংযোজনগুলির প্রত্যেকটি একটি ডায়াজিন-নির্দেশিত প্রক্রিয়ার মাধ্যমে অর্জন করা হয়েছিল যা পূর্বে মোভাসাঘির ল্যাবে বিকশিত হয়েছিল।

“আমরা এটি সম্পর্কে উত্তেজিত হওয়ার কারণ হল এই একক সমাধান আমাদের একাধিক লক্ষ্য অনুসরণ করতে দেয়,” মোভাসেজ বলেছেন। “একই রুট আমাদের প্রাকৃতিক পণ্য পরিবারের একাধিক সদস্যের জন্য সমাধান দেয় কারণ পুনরাবৃত্তির আরও একটি চক্র প্রসারিত করে, আপনার সমাধান এখন নতুন প্রাকৃতিক পণ্যগুলিতে প্রয়োগ করা হয়েছে।”

“মাস্টারপিস”

এই পদ্ধতিটি ব্যবহার করে, গবেষকরা ছয় বা সাতটি সাইক্লোট্রিপ্টামিন রিং দিয়ে অণু তৈরি করতে সক্ষম হন, যা আগে কখনও করা হয়নি।

“বিশ্বব্যাপী গবেষকরা এই অণুগুলি তৈরি করার জন্য একটি উপায় খুঁজে বের করার চেষ্টা করছেন, এবং মোভাসেজ এবং স্কট সফল হয়েছেন,” ইয়েল বিশ্ববিদ্যালয়ের রসায়নের অধ্যাপক সেথ হার্জন বলেছেন, যিনি গবেষণায় জড়িত ছিলেন না। হার্জন কাজটিকে “জৈব সংশ্লেষণের ক্ষেত্রে একটি মাস্টারপিস” হিসাবে বর্ণনা করেছেন।

এখন যেহেতু গবেষকরা এই প্রাকৃতিকভাবে ঘটতে থাকা অলিগোসাইক্লোট্রিপটামাইনগুলিকে সংশ্লেষিত করেছেন, তাদের যথেষ্ট যৌগ তৈরি করতে সক্ষম হওয়া উচিত যাতে তাদের সম্ভাব্য থেরাপিউটিক কার্যকলাপ আরও পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে অধ্যয়ন করা যায়।

মোভাসাঘি বলেছিলেন যে তাদের সামান্য ভিন্ন সাইক্লোট্রিপ্টামিন সাবুনিটগুলিকে স্যুইচ করে নতুন যৌগ তৈরি করতে সক্ষম হওয়া উচিত। ডেরিভেটিভ সহ জটিল সিস্টেমগুলি কর্মক্ষমতা উন্নত করতে পারে,” তিনি বলেছিলেন।