पोलोक्सामर
पोलोक्सामर्स अनायनिक ट्राइब्लॉक सहबहुलक हैं, जो पॉलीप्रोपाइलीन ग्लाइकोल (शसक्त किस्म का प्लास्टिक)(पॉली प्रोपीलीन ऑक्साइड)) की केंद्रीय जल विरोधी श्रृंखला से बने होते हैं और पॉलीथीन ग्लाइकॉल (पॉली एथिलीन ऑक्साइड)) की दो हाइड्रोफिलिक (जलवत्) श्रृंखलाओं से घिरे होते हैं। यह शब्द पोलोक्सामर बीएएसएफ के आविष्कारक, इरविंग श्मोल्का द्वारा गढ़ा गया था, जिन्होंने 1973 में इन पदार्थो के लिए एकस्व अधिकार प्राप्त किया था।[1] पोलोक्सामर्स को व्यापारिक नाम प्लुरोनिक [2] कोलीफोर,[3] और सिनपेरोनिक से भी जाना जाता है।[4]
क्योंकि बहुलक खंडों की लंबाई को अनुकूलित किया जा सकता है, कई अलग-अलग पोलोक्सामर्स उपस्थित हैं, जिनमें थोड़ा अलग होता गुण हैं। सामान्य शब्द पोलोक्सामर के लिए, इन सहबहुलकों को सामान्यतः अक्षर पी(पोलोक्सामेर के लिए) के साथ तीन अंकों के साथ नामित किया जाता है: पहले दो अंकों को 100 से गुणा करके पॉलीऑक्सीप्रोपीलीन मुख्य का अनुमानित आणविक द्रव्यमान दिया जाता है, और अंतिम अंक 10 से गुणा किया जाता है। प्रतिशत पॉलीऑक्सीएथिलीन पदार्थ (उदाहरण के लिए पोलोक्सामर 407 = 4000 ग्राम/मोल के पॉलीऑक्सीप्रोपीलीन आणविक द्रव्यमान और 70% पॉलीऑक्सीएथिलीन सामग्री के साथ पोलोक्सामर)। प्लूरोनिक और सिनपेरोनिक ट्रेडनामों के लिए, इन सहबहुलकों की संकेतीकरण कमरे के तापमान पर इसके भौतिक रूप को परिभाषित करने के लिए एक अक्षर से प्रारंभ होती है (एल=तरल, पी=पेस्ट, एफ=परतदार (ठोस)) जिसके बाद दो या तीन अंक होते हैं, पहला अंक (तीन अंकों की संख्या में दो अंक) संख्यात्मक पदनाम में, 300 से गुणा, हाइड्रोफोब (जल विरोधी) के अनुमानित आणविक भार को इंगित करता है; और अंतिम अंक एक्स 10 प्रतिशत पॉलीऑक्सीएथिलीन सामग्री देता है (उदाहरण के लिए, एल 61 1800 ग्राम/मोल के पॉलीऑक्सीप्रोपीलीन आणविक द्रव्यमान और 10% पॉलीऑक्सीएथिलीन सामग्री को इंगित करता है)। दिए गए उदाहरण में, पोलोक्सामर 181 (पी181) = प्लुरोनिक एल 61 और सिंपरोनिक पीई/एल 61
सूक्ष्मकरण और स्थिति संक्रमण
पोलोक्सामर समाधानों की महत्वपूर्ण विशेषता उनका तापमान पर निर्भर स्व-संयोजन और थर्मो-गेलिंग (तापरक्षक का निश्चित रूप लेना) व्यवहार है। पोलोक्सामर्स के केंद्रित जलीय घोल कम तापमान पर तरल होते हैं, और प्रतिवर्ती प्रक्रिया में उच्च तापमान पर गाढ़ा पदार्थ बनाते हैं। इन प्रणालियों में होने वाले संक्रमण बहुलक संरचना (आणविक भार और हाइड्रोफिलिक/हाइड्रोफोबिक (जल विरोधी दाढ़ अनुपात) पर निर्भर करते हैं।
कम तापमान और सांद्रता पर (महत्वपूर्ण कणपुंज तापमान और महत्वपूर्ण कणपुंज सांद्रता के नीचे) अलग-अलग खंड सहबहुलकों (यूनिमर) समाधान में उपस्थित होते हैं। इन मूल्यों के ऊपर, अलग-अलग यूनिमर्स का एकत्रीकरण प्रक्रिया में होता है जिसे लघुकरण कहा जाता है। यह एकत्रीकरण हाइड्रोफोबिक (जल विरोधी) पॉलीऑक्सीप्रोपीलीन खंड के निर्जलीकरण द्वारा संचालित होता है, जो बहुलक एकाग्रता या तापमान में वृद्धि के रूप में उत्तरोत्तर कम घुलनशील हो जाता है। विलायक के साथ पीपीओ खंडों की बातचीत को कम करने के लिए कई यूनिमर्स का एकत्रीकरण होता है। इस प्रकार, समुच्चय का मूल अघुलनशील खंडों (पॉलीऑक्सीप्रोपाइलीन) से बना होता है जबकि घुलनशील भाग (पॉलीऑक्सीएथिलीन) कणपुंज के खोल का निर्माण करता है।
संतुलन पर कण पुंजीकरण पर तंत्र दो विश्राम समय पर निर्भर करता है: (1) पहला और सबसे तेज़ (दसियों माइक्रोसेकंड का स्तर) कणपुंजों और अधिकांश समाधान के बीच यूनिमर्स विनिमय से मेल खाता है और अनियनसन- रोकनेवाला आदर्श (चरण-दर-चरण सम्मिलन और एकल बहुलक श्रृंखलाओं का निष्कासन) का अनुसरण करता है।,[5] और (2) दूसरा और बहुत धीमा (क्षण का लाखवां भाग की श्रेणी में) संपूर्ण कणपुंजों की इकाइयों के गठन और टूटने के लिए उत्तरदाई ठहराया जाता है, जो अंतिम कणपुंज आकार के संतुलन की ओर ले जाता है।
गोलाकार कणपुंज के अतिरिक्त, दीर्घित या कृमि जैसे कणपुंज भी बन सकते हैं। अंतिम ज्यामिति खंड को खींचने की परिक्षय व्यय पर निर्भर करेगी, जो सीधे उनकी संरचना (आकार और पॉलीऑक्सीप्रोपीलीन/पॉलीऑक्सीएथिलीन अनुपात) से संबंधित है।[6] आकार परिवर्तन में सम्मिलित तंत्र सूक्ष्मकरण की गतिशीलता की तुलना में भिन्न होते हैं। खंड सहबहुलकों कणपुंजों के वृत्त प्रभुत्व बदलाव के लिए दो तंत्र प्रस्तावित किए गए थे, जिसमें कणपुंज का विकास (ए) संलयन/ कणपुंज के विखंडन या (बी) सहवर्ती संलयन/ कणपुंज और यूनिमर विनिमय के विखंडन से हो सकता है, इसके बाद छड़ जैसी संरचनाओं की समरेखण किया जा सकता है।[7] तापमान /या एकाग्रता की उच्च वृद्धि के साथ, अन्य घटनाएं हो सकती हैं, जैसे अत्यधिक आदेशित मेसोफ़ेज़ (मध्य प्रावस्था) (घनाकार, षट्कोण और परतदार) का गठन है। आखिरकार, पॉलीऑक्सीप्रोपीलीन खंडों का पूर्ण निर्जलीकरण और पॉलीऑक्सीएथिलीन श्रृंखलाओं के पतन से धुंधलापन और / या स्थूलदर्शित चरण पृथक्करण हो जाएगा। यह इस तथ्य के कारण है कि उच्च तापमान पर पॉलीऑक्सीएथिलीन और पानी के अणुओं के बीच हाइड्रोजन (उदजन) बंधन टूट जाता है और पॉलीऑक्सीएथिलीन भी पानी में अघुलनशील हो जाता है।
अवस्था बदलाव भी नमक और अल्कोहल जैसे योजक के उपयोग से अधिक सीमा तक प्रभावित हो सकते हैं। लवणों के साथ अंतःक्रिया जल संरचना निर्माताओं (नमकीन निकालना) या जल संरचना तोड़ने वाले (नमकीन डालना) के रूप में कार्य करने की उनकी क्षमता से संबंधित हैं। (लवणीय क्षेपण ) लवणीय हाइड्रोजन (उदजन) बंधन के माध्यम से पानी के स्व-जलयोजन को बढ़ाते हैं और सहबहुलकों के जलयोजन को कम करते हैं, इस प्रकार महत्वपूर्ण कणपुंज तापमान और महत्वपूर्ण कणपुंज एकाग्रता को कम करते हैं। प्रलवणन विद्युत् अपघट्य पानी के स्व-जलयोजन को कम करते हैं और बहुलक जलयोजन को बढ़ाते हैं, इसलिए महत्वपूर्ण कणपुंज तापमान और महत्वपूर्ण कणपुंज एकाग्रता में वृद्धि होती है। विभिन्न लवणों को उनकी 'लवणीय-क्षेपण' शक्ति के अनुसार हॉफमिस्टर श्रृंखला द्वारा वर्गीकृत किया गया है। इन सभी संक्रमणों को चित्रित करने वाले विभिन्न चरण आरेख का निर्माण प्रायोगिक विधियों की विशाल विविधता (जैसे एसएएसएक्स, विभेदक अवलोकन उष्मामिति, संलग्नशीलता माप, प्रकाश बिखरने) का उपयोग करके अधिकांश पोलोक्समर्स के लिए किया गया है।
उपयोग
उनकी उभयसंवेदी संरचनाओं के कारण, बहुलक में पृष्ठसक्रिय कारक गुण होते हैं जो उन्हें औद्योगिक अनुप्रयोगों में उपयोगी बनाते हैं। अन्य बातों के अतिरिक्त, उनका उपयोग हाइड्रोफोबिक (जल विरोधी), तैलीय पदार्थों की पानी में घुलनशीलता को बढ़ाने के लिए किया जा सकता है या अन्यथा अलग-अलग हाइड्रोफोबि (जल विरोधी) शहर वाले दो पदार्थों की मिश्रण क्षमता को बढ़ाया जा सकता है। इस कारण से, इन बहुलक का उपयोग सामान्यतः औद्योगिक अनुप्रयोगों, सौंदर्य प्रसाधनों और औषधीयों में किया जाता है। विभिन्न दवा वितरण अनुप्रयोगों के लिए उनका मूल्यांकन भी किया गया है और रसायनोपचार के लिए दवा प्रतिरोधी कैंसर को संवेदनशील बनाने के लिए दिखाया गया है।
जैव प्रक्रिया अनुप्रयोगों में, प्रकोष्ठ संवर्धन साधन में उनके प्रकोष्ठ उपवर्हण प्रभावों के लिए पोलोक्सामर्स का उपयोग किया जाता है क्योंकि उनके अतिरिक्त प्रतिघातक में कोशिकाओं के लिए कम तनावप्रद समांकर्तन की स्थिति होती है। विशेष रूप से प्रकोष्ठ संवर्धन के लिए व्यावसायिक रूप से उपलब्ध पोलोक्सामर्स के वर्ग हैं, जिनमें कोलीफोर पी 188 जैव भी सम्मिलित है।[8] पदार्थ विज्ञान में, वर्तमान मे में एसबीए-15 सहित मध्यरंध्रक पदार्थ के संश्लेषण में पोलोक्सामर पी123 का उपयोग किया गया है और जब पानी में मिलाया जाता है, तो पोलोक्सामर्स के केंद्रित समाधान हाइड्रोजेल बना सकते हैं। इन गाढ़े पदार्थ को आसानी से बाहर निकाला जा सकता है, जो अन्य कणों के लिए वाहक के रूप में कार्य करता है, और प्रवाह संचकन के लिए उपयोग किया जाता है।[9]
जैविक प्रभाव
काबानोव के नेतृत्व में किए गए कार्य ने वर्तमान मे में दिखाया है कि इनमें से कुछ बहुलक, जिन्हें मूल रूप से अक्रिय वाहक अणु माना जाता है, जैविक प्रणालियों पर बहुत वास्तविक प्रभाव डालते हैं, स्वतंत्र रूप से वे जिस औषधि का वहन कर रहे हैं।[10][11][12][13] पोलोक्सामर्स को झिल्ली की सूक्ष्म श्यानता को प्रभावित करने वाले जीवकोषीय झिल्ली में सम्मिलित करने के लिए दिखाया गया है। ऐसा लगता है कि बहुलक का सबसे बड़ा प्रभाव तब होता है जब कोशिका द्वारा कणपुंज के अतिरिक्त यूनिमर के रूप में अवशोषित किया जाता है।[14]
एकाधिक दवा प्रतिरोधी कैंसर कोशिकाओं पर
गैर-कैंसर कोशिकाओं की तुलना में इन कोशिकाओं की झिल्ली में अंतर के कारण पोलोक्सामर्स को अधिमानतः कैंसर कोशिकाओं को लक्षित करने के लिए दिखाया गया है। पोलोक्सामर्स को कैंसर कोशिकाओं की सतह पर एमडीआर प्रोटीन और अन्य औषधि बहिःस्त्राव परिवाहक को बाधित करने के लिए भी दिखाया गया है; एमडीआर प्रोटीन कोशिकाओं से दवाओं के प्रवाह के लिए उत्तरदाई होते हैं और इसलिए डॉक्सोरूबिसिन जैसे रसायन चिकित्सा अभिकर्ता के लिए कैंसर कोशिकाओं की संवेदनशीलता को बढ़ाते हैं।
कैंसर कोशिकाओं पर बहुलक का प्रभाव एकाधिक-दवा प्रतिरोधी (एमडीआर) कैंसर कोशिकाओं में एटीपी के उत्पादन का अवरोध है। बहुलक श्वसन प्रोटीन 1 और 4 को रोकते हैं, और श्वसन पर प्रभाव एमडीआर कैंसर कोशिकाओं के लिए चयनात्मक लगता है, जिसे एमडीआर और संवेदनशील कोशिकाओं (क्रमशः वसायुक्त अम्ल शर्करा) के बीच ईंधन स्रोतों में अंतर से समझाया जा सकता है।
पोलोक्सामर्स को प्रोटो-एपोप्टोटिक संकेतन को बढ़ाने, एमडीआर कोशिकाओं में विरोधी-एपोप्टोइक रक्षा को कम करने, ग्लूटाथियोन / ग्लूटाथियोन एस-स्थानांतरण निर्विषीकरण प्रणाली को बाधित करने, साइटोक्रोम सी की प्रदर्शन को प्रेरित करने, कोशिका द्रव्य में प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों को बढ़ाने और समाप्त करने के लिए भी दिखाया गया है। कोशिका द्रव्य वायुकोश के अंदर औषधि प्रच्छादन करना है।
परमाणु कारक कप्पा बी पर
पी 85 जैसे कुछ पोलोक्सामर्स को न केवल लक्षित आनुवंशिक गुणों को लक्षित कोशिकाओं तक ले जाने में सक्षम होने के लिए दिखाया गया है, किंतु आनुवंशिक गुण अभिव्यक्ति को बढ़ाने के लिए भी दिखाया गया है। पी 85 और एल 61 जैसे कुछ पोलोक्सामर्स को एनएफ कप्पा बी आनुवंशिक गुण के प्रतिलेखन को प्रोत्साहित करने के लिए भी दिखाया गया है, चूंकि जिस तंत्र से यह प्राप्त किया गया है वह वर्तमान में अज्ञात है, बार पी 85 को निरोधात्मक कप्पा के फॉस्फोराइलेशन (फास्फारिलीकरण फॉस्फेट समूह का अणु या आयन से जुड़ाव है) को प्रेरित करने के लिए दिखाया गया है।
सोनिकेशन द्वारा संभावित गिरावट
वांग एट अल। बहु-दीवार वाले कार्बन अतिसूक्ष्म परिनालिका (ऍमडब्लूएनटीएस) की उपस्थिति या अनुपस्थिति में पोलोक्सामर 188 (प्लूरोनिक एफ-68) और पोलोक्सामर 407 (प्लूरोनिक एफ-127) सोनिकेशन के जलीय घोल सुसंस्कृत कोशिकाओं के लिए अत्यधिक विषाक्त हो सकते हैं। इसके अतिरिक्त, विषाक्तता बहुलक के सोनोलिटिक गिरावट से संबंधित है।[15]
संदर्भ
- ↑ US 3740421, Schmolka IR, "पॉलीऑक्सीएथिलीन-पॉलीऑक्सीप्रोपीलीन जलीय जैल", published 1973-06-19, assigned to BASF Wyandotte Corp.
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अग्रिम पठन
- Karmarkar AB, Gonjari ID, Hosmani AH (2008). "Poloxamers and their applications". Pharmacy Student Articles.
