Unit 16 रसायन विज्ञान के प्रतिदिन के जीवन में-मिटाए गए
अब तक, आपने रसायन विज्ञान के मूल सिद्धांत सीख चुके हैं और यह भी जान चुके हैं कि यह मानव जीवन के प्रत्येक क्षेत्र पर प्रभाव डालता है। रसायन विज्ञान के सिद्धांत मनुष्य के लाभ के लिए उपयोग किए गए हैं। स्वच्छता के बारे में सोचें - जैसे साबुन, डिटर्जेंट, घरेलू ब्लीच, दांत के पेस्ट आदि ऐसे सामग्रियाँ आपके मन में आएंगी। खूबसूरत कपड़ों की ओर देखें - तुरंत आपके मन में वे रासायनिक पदार्थ आएंगे जो कपड़ों के निर्माण के लिए उपयोग किए जाते हैं और जो उन्हें रंग देते हैं। खाद्य पदार्थ - फिर भी आपके मन में पिछले इकाई में आपने सीखे गए कई रासायनिक पदार्थ आएंगे। निश्चित रूप से, बीमारी और रोग दवाओं के बारे में हमें याद दिलाते हैं - फिर भी रासायनिक पदार्थ। विस्फोटक, ईंधन, रॉकेट प्रणोदक, भवन और इलेक्ट्रॉनिक सामग्रियाँ, आदि सभी रासायनिक पदार्थ हैं। रसायन विज्ञान ने हमारे जीवन पर इतना प्रभाव डाला है कि हम यह नहीं जानते कि हम हर समय रासायनिक पदार्थों के सामने आते हैं; कि हमें खुद बेहतरीन रासायनिक निर्मित रचना हैं और हमारे सभी कार्य रासायनिक पदार्थों द्वारा नियंत्रित होते हैं। इस इकाई में, हम रसायन विज्ञान के तीन महत्वपूर्ण और रोचक क्षेत्रों में उसके अनुप्रयोग के बारे में सीखेंगे, अर्थात - दवाओं, खाद्य पदार्थ और स्वच्छता उपाय।
16.1 दवाईयाँ और उनका वर्गीकरण
दवाईयाँ निम्न अणुभार वाले रसायन होते हैं (100 - 500u)। ये मैक्रोमोलेकुलर लक्ष्यों के साथ अंतर्क्रिया करते हैं और जैविक प्रतिक्रिया उत्पन्न करते हैं। जब जैविक प्रतिक्रिया चिकित्सीय और उपयोगी होती है, तो इन रसायनों को दवाईयाँ कहा जाता है और बीमारियों के निदान, रोकथाम और उपचार में उपयोग किया जाता है। अधिकतम निर्धारित खुराक से अधिक खुराक में ली जाने पर, अधिकांश दवाईयाँ जो चिकित्सीय उद्देश्य के लिए उपयोग की जाती हैं, विषाक्त हो सकती हैं। चिकित्सीय प्रभाव के लिए रसायनों के उपयोग को रसायन चिकित्सा कहा जाता है,
16.1.1 दवाओं का वर्गीकरण
दवाओं को मुख्य रूप से निम्नलिखित मानदंडों के आधार पर वर्गीकृत किया जा सकता है:
(a) औषधीय प्रभाव के आधार पर
इस वर्गीकरण में दवाओं के औषधीय प्रभाव के आधार पर वर्गीकरण किया जाता है। यह चिकित्सकों के लिए उपयोगी होता है क्योंकि यह उन्हें एक विशिष्ट प्रकार की समस्या के उपचार के लिए उपलब्ध दवाओं के संपूर्ण विस्तार प्रदान करता है। उदाहरण के लिए, एनाल्जेसिक्स के पीड़ा निवारक प्रभाव होता है, एंटीसेप्टिक्स जीवाणुओं के विकास को रोकते या मारते हैं।
(b) दवा के कार्य के आधार पर
इस वर्गीकरण में एक दवा के एक विशिष्ट बायोकेमिकल प्रक्रिया पर कार्य के आधार पर वर्गीकरण किया जाता है। उदाहरण के लिए, सभी एंटीहिस्टामाइन्स एक यौगिक, हिस्टामाइन के कार्य को बाधित करते हैं जो शरीर में भड़काऊ प्रतिक्रिया का कारण बनता है। हिस्टामाइन के कार्य को ब्लॉक करने के विभिन्न तरीके हो सकते हैं। आप इसके बारे में अनुच्छेद 16.3.2 में जानेंगे।
(c) रासायनिक संरचना के आधार पर
यह दवा की रासायनिक संरचना पर आधारित है। इस प्रकार वर्गीकृत दवाओं में सामान्य संरचनात्मक विशेषताएँ होती हैं और वे अक्सर समान औषधीय गतिविधि रखती हैं। उदाहरण के लिए, सल्फोनेमाइड के एक सामान्य संरचनात्मक विशेषता नीचे दी गई है।
(d) अणुओं के लक्ष्य के आधार पर
दवाएँ आमतौर पर कार्बोहाइड्रेट, वसा, प्रोटीन और न्यूक्लिक अम्ल जैसे जैविक अणुओं के साथ अंतरक्रिया करती हैं। इन्हें लक्ष्य अणु या दवा लक्ष्य कहा जाता है। कुछ सामान्य संरचनात्मक विशेषताओं वाली दवाओं के लक्ष्यों पर समान कार्य विधि हो सकती है। अणुओं के लक्ष्य पर आधारित वर्गीकरण औषधी रसायन विज्ञानियों के लिए सबसे उपयोगी वर्गीकरण है।
16.2 दवा-लक्ष्य संयोजन
जैविक उत्पादन के मैक्रोमोलेकुल शरीर में विभिन्न कार्य करते हैं। उदाहरण के लिए, शरीर में जैविक कैटलेज के कार्य करने वाले प्रोटीन को एंजाइम कहते हैं, जो शरीर के संचार प्रणाली में महत्वपूर्ण भूमिका निभाने वाले प्रोटीन को रिसेप्टर कहते हैं। कार्य करने वाले प्रोटीन जीवाणु के सेल मेम्ब्रेन के माध्यम से ध्रुवीय अणुओं को ले जाते हैं। न्यूक्लिक अम्ल शरीर के सेल के लिए वैद्युत जीनेटिक जानकारी को कोड करते हैं। वसा और कार्बोहाइड्रेट सेल मेम्ब्रेन के संरचनात्मक हिस्से होते हैं। हम एंजाइम और रिसेप्टर के उदाहरण के साथ दवा-लक्ष्य संयोजन की व्याख्या करेंगे।
16.2.1 एंजाइम के रूप में दवा लक्ष्य
(ए) एंजाइम की विपाकी क्रिया
एक दवा और एंजाइम के बीच अंतर्क्रिया को समझने के लिए जानना महत्वपूर्ण है कि एंजाइम कैसे रासायनिक अभिक्रिया को उत्प्रेरित करते हैं (अनुच्छेद 5.2.4)। अपनी उत्प्रेरक क्रिया में, एंजाइम दो मुख्य कार्य करते हैं:
(ई) एंजाइम का पहला कार्य रासायनिक अभिक्रिया के लिए उपस्थिति के लिए उपदान को धारण करना है। एंजाइम के सक्रिय साइट उपदान अणु को एक उपयुक्त स्थिति में धारण करते हैं, ताकि इसे प्रतिक्रिया एजेंट द्वारा प्रभावी रूप से हमला किया जा सके।
उपदान एंजाइम के सक्रिय साइट के माध्यम से आयनिक आबंधन, हाइड्रोजन आबंधन, वैन डर वाल्स अंतरक्रिया या द्विध्रुव-द्विध्रुव अंतरक्रिया आदि के माध्यम से बंधते हैं (चित्र 16.1)।
(ii) एन्जाइम के दूसरा कार्य उपदान के विरोधी अभिकर्मक फंक्शनल समूह प्रदान करना होता है जो उपदान के साथ रासायनिक अभिक्रिया करे।
(b) औषधि-एन्जाइम संयोजन
औषधि एन्जाइम के उपरोक्त कार्यों में से किसी एक को बाधित करती है। ये एन्जाइम के बंधन स्थल को ब्लॉक कर सकती है और उपदान के बंधन को रोक सकती है, या एन्जाइम की उत्प्रेरक गतिविधि को बाधित कर सकती है। ऐसी औषधियाँ एन्जाइम बाधक कहलाती हैं।
दवाईएं एंजाइम के सक्रिय साइट पर उपस्थित उपस्थित अनुकूलक के आकर्षण को दो अलग-अलग तरीकों से रोकती हैं;
(i) दवाईएं अपने एंजाइम के सक्रिय साइट पर प्राकृतिक अनुकूलक के साथ प्रतिस्पर्धा करती हैं। ऐसी दवाईएं प्रतिस्पर्धी अवरोधक कहलाती हैं (चित्र 16.2)।
(ii) कुछ दवाईएं एंजाइम के सक्रिय साइट से बंध नहीं सकतीं। ये एंजाइम के एक अलग साइट पर बंधती हैं जिसे एल्लोस्टेरिक साइट कहते हैं। इस एल्लोस्टेरिक साइट पर अवरोधक के बंधन (चित्र 16.3) सक्रिय साइट के आकार को इस तरह बदल देता है कि अनुकूलक इसे नहीं पहचान पाता।
यदि एन्जाइम और इनहिबिटर के बीच बने बंधन का एक मजबूत कोवलेंट बंधन है और आसानी से टूट नहीं सकता, तो एन्जाइम अनिवार्य रूप से अवरोधित हो जाता है। शरीर फिर एन्जाइम-इनहिबिटर संयोजन को विघटित करता है और नए एन्जाइम के संश्लेषण करता है।
16.2.2 ड्रग लक्ष्य के रूप में रिसेप्टर
रिसेप्टर प्रोटीन हैं जो शरीर के संचार प्रक्रिया में महत्वपूर्ण होते हैं। इनमें अधिकांश कोशिका मेम्ब्रेन में डूबे होते हैं (चित्र 16.4)। रिसेप्टर प्रोटीन कोशिका मेम्ब्रेन में इस तरह स्थापित किया जाता है कि उनके छोटे हिस्से जो एक्टिव साइट के साथ जुड़े होते हैं, मेम्ब्रेन के सतह से बाहर निकलकर कोशिका मेम्ब्रेन के बाहरी क्षेत्र में खुलते हैं (चित्र 13.4)।
शरीर में, दो थंड्रों के बीच और थंड्रों और मांसपेशियों के बीच संदेश कम्यूनिकेशन के लिए कुछ रासायनिक पदार्थों के माध्यम से होता है। इन रासायनिक पदार्थों को रासायनिक संदेशक कहा जाता है जो रिसेप्टर प्रोटीन के बंधन साइट पर प्राप्त होते हैं। संदेशक के लेबल के लिए रिसेप्टर साइट के आकार में परिवर्तन होता है। इससे संदेश को कोशिका में स्थानांतरित कर दिया जाता है। इस प्रकार, रासायनिक संदेशक कोशिका में प्रवेश किए बिना कोशिका को संदेश देते हैं (चित्र 16.5)।
शरीर में एक बड़ी संख्या में अलग-अलग रिसेप्टर होते हैं जो अलग-अलग रसायनिक संदेशकों के साथ अंतर्क्रिया करते हैं। इन रिसेप्टरों के एक रसायनिक संदेशक के बजाय दूसरे के लिए चयनात्मकता दिखाई देती है क्योंकि उनके बंधन बिंदुओं के आकार, संरचना और ऐमीनो अम्ल संघटन में अंतर होता है।
वे दवाएं जो रिसेप्टर साइट के साथ बंधकर इसकी प्राकृतिक कार्यवाही को बाधित करती हैं, उन्हें विरोधी कहा जाता है। ये उपयोगी होती हैं जब संदेश के ब्लॉक करना आवश्यक हो। अन्य प्रकार की दवाएं जो प्राकृतिक संदेशक के आकार में अपनी तरह के रसायनिक संदेशक के बंधन बिंदुओं को सक्रिय करती हैं, उन्हें अगोनिस्ट कहा जाता है। ये उपयोगी होती हैं जब प्राकृति रसायनिक संदेशक की कमी हो।
16.3 दवाओं के विभिन्न वर्गों के चिकित्सीय कार्य
इस अनुच्छेद में, हम कुछ महत्वपूर्ण दवा वर्गों के चिकित्सीय कार्य के बारे में चर्चा करेंगे।
16.3.1 एंटीएसिड्स (एंटीएसिड)
आंत्र में अम्ल के अत्यधिक उत्पादन के कारण अवांछित लक्षण और दर्द होता है। गंभीर मामलों में, आंत्र में जलाव उत्पन्न हो जाते हैं। 1970 तक, अम्लता के इलाज के लिए केवल एंटीएसिड्स के उपयोग किया जाता था, जैसे कि सोडियम हाइड्रोजन कार्बोनेट या एल्यूमिनियम और मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड के मिश्रण। हालांकि, अत्यधिक हाइड्रोजन कार्बोनेट आंत्र को क्षारीय बना सकता है और अधिक अम्ल के उत्पादन को प्रेरित कर सकता है। धातु हाइड्रॉक्साइड बेहतर विकल्प होते हैं क्योंकि वे अविलेप्य होते हैं और उनके कारण pH को उदासीनता से ऊपर नहीं बढ़ाया जा सकता। इन उपचारों केवल लक्षणों को नियंत्रित करते हैं, और कारण को नहीं। इसलिए, इन धातु लवणों के साथ रोगियों के इलाज करना आसान नहीं होता। उनके अवांछित चरण में, जलाव जीवन खतरनाक बन जाते हैं और इसका इलाज केवल आंत्र के प्रभावित हिस्से के हटाने से होता है।
एक बड़ा टूर्निक अम्लता के उपचार में आया जब एक रसायन, हिस्टामाइन, जठर में पेप्सिन और हाइड्रोक्लोरिक अम्ल के स्राव को उत्प्रेरित करता है। औषधि सिमेटिडीन (टेगामेट) के निर्माण के लिए इस खोज के आधार पर बनाया गया था जो हिस्टामाइन के जठर दीवार में मौजूद रिसेप्टर्स के साथ अंतरक्रिया को रोकता है। इसके परिणामस्वरूप अम्ल के कम मात्रा में स्राव होता है। औषधि के महत्व के कारण यह दुनिया की सबसे ज्यादा बिकने वाली औषधि रही जब तक एक अन्य औषधि, रानिटिडीन (ज़ैंटाक) की खोज नहीं हो गई।
16.3.2 एंटीहिस्टामिनिक
हिस्टामिन एक प्रबल वासोडिलेटर है। इसके कई कार्य होते हैं। यह ब्रॉंकी और गैस्ट्रिक बर्नल में स्मूथ मस्कुलचर को संकुचित करता है और छोटे रक्त वाहिकाओं की दीवारों में मौजूद मस्कुलचर को आराम देता है। हिस्टामिन सामान्य खांसी और पॉलेन के प्रति अलर्जी प्रतिक्रिया के साथ नाक के बंद होने के लिए भी जिम्मेदार है।
संश्लेषित दवाओं, ब्रोमफेनिरामाइन (डाइमेटैप्प) और टेर्फेनाडाइन (सेल्डेन) एंटीहिस्टामिनिक कार्य करती हैं। ये हिस्टामिन के प्राकृतिक कार्य को बाधित करती हैं और हिस्टामिन के बंधन लेने वाले रिसेप्टर के स्थलों पर हिस्टामिन के प्रभाव को रोकने के लिए प्रतिस्पर्धा करती हैं।
अब उठने वाला प्रश्न यह है, “क्यों उपरोक्त एंटीहिस्टामिनिक गैस्ट्रिक एसिड के स्राव को प्रभावित नहीं करते हैं?” कारण यह है कि एंटीएलर्जिक और एंटीएसिड दवाओं कार्य करती हैं अलग-अलग रिसेप्टर पर।
16.3.3 तंत्रिका सक्रिय औषधियाँ
(ए) शांतिकरक औषधियाँ
शांतिकरक औषधियाँ और श्वास दुर्व्यवहार नियंत्रण औषधियाँ तंत्रिका सक्रिय औषधियाँ होती हैं। ये तंत्रिका से ग्रहणी तक संदेश प्रसारण यंत्र के कार्य को प्रभावित करती हैं। शांतिकरक औषधियाँ तनाव, आलस्य या तीव्र मानसिक रोगों के उपचार के लिए उपयोग किए जाने वाले रासायनिक यौगिकों के एक वर्ग होते हैं। ये तनाव, आलस्य, आक्रोश या उत्साह को शांति और खुशी की भावना के उत्पादन के द्वारा कम करती हैं। ये नींद देने वाली गोलियों के एक आवश्यक घटक होती हैं। शांतिकरक औषधियाँ विभिन्न प्रकार की होती हैं। ये विभिन्न तरीकों से कार्य करती हैं। उदाहरण के लिए, नोरएड्रेनेलिन एक तंत्रिका प्रसारक है जो मानसिक भावों में परिवर्तन के लिए जिम्मेदार होता है। यदि किसी कारण से नोरएड्रेनेलिन के स्तर नीचा हो जाता है, तो संदेश प्रसारण क्रिया कम हो जाती है और व्यक्ति दु:ख में पड़ जाता है। ऐसे परिस्थितियों में दु:ख निवारक औषधियाँ आवश्यक हो जाती हैं। ये औषधियाँ नोरएड्रेनेलिन के विघटन के लिए एंजाइमों को बाधित करती हैं। यदि एंजाइम बाधित हो जाता है, तो यह महत्वपूर्ण तंत्रिका प्रसारक धीरे-धीरे विघटित होता है और अपने ग्राहक के लिए लंबे समय तक सक्रिय रह सकता है, जिससे दु:ख के प्रभाव को रोका जा सकता है। आइप्रोनियाजिड और फेनेल्जीन ऐसी दो औषधियाँ हैं।
कुछ शांतिकरक औषधियाँ, जैसे कि चलर्डिआज़ेपॉक्साइड और मेप्रोबेमेट, तनाव के बर्बाद करने के लिए आमतौर पर शांतिकरक के रूप में उपयोग की जाती हैं। एक्वेनिल डिप्रेशन और हाइपरटेंशन कंट्रोल के लिए उपयोग किया जाता है।
बार्बिटूरिक अम्ल के अवगत यौगिक, जैसे कि वेरोनल, अमिटल, नेम्बुटल, लुमिनल और सेकोनल, शांतिकरक औषधियों के महत्वपूर्ण वर्ग के अंतर्गत आते हैं। इन अवगत यौगिकों को बार्बिटुरेट कहते हैं। बार्बिटुरेट सुप्ति उत्पन्न करने वाले औषधियाँ होती हैं, अर्थात नींद उत्पन्न करने वाले औषधियाँ। कुछ अन्य पदार्थ जो शांतिकरक के रूप में उपयोग किए जाते हैं, वे वैलियम और सीरोटोनिन हैं।
(b) शोक निवारक (Analgesics)
शोक निवारक चेतना के बिगड़े बिना दर्द को कम कर देते हैं या उसे बर्बाद कर देते हैं, जिससे मन के भ्रम, असंतुलन, अक्षमता या तंत्रिका तंत्र के कुछ अन्य विकार नहीं होते। ये निम्नलिखित वर्गों में वर्गीकृत होते हैं: (i) अनारकोटिक (अशोषक) शोक निवारक (ii) अरकोटिक औषधियाँ
(i) गैर-नारकोटिक (गैर-आदिष्ट) एनाल्जेसिक: एस्पिरिन और पैरासेटामोल गैर-नारकोटिक एनाल्जेसिक के वर्ग में आते हैं। एस्पिरिन सबसे परिचित उदाहरण है। एस्पिरिन एक रासायनिक पदार्थ के संश्लेषण को रोकता है जिन्हें प्रोस्टाग्लैंडिन कहते हैं जो ऊतक में शोफ़ उत्पन्न करते हैं और दुख कारण बनते हैं। इन दवाओं का उपयोग आर्थ्राइटिस के कारण होने वाले हड्डी के दुख को आराम पहुंचाने में कारगर होता है। इन दवाओं के कई अन्य प्रभाव होते हैं जैसे कि बुखार कम करना (एंटीपाइरेटिक) और थर्मल प्लेटलेट को जमावट से रोकना। इसके कारण रक्त के थक्का बनने के विरोधी कार्य के कारण एस्पिरिन दिल के झटके के रोकथाम में उपयोगी होता है।
(ii) नार्कोटिक एनाल्जेसिक्स: मोर्फीन और इसके कई समान यौगिक, चिकित्सा खुराक में दिए जाने पर दुख को कम करते हैं और नींद उत्पन्न करते हैं। विषाक्त खुराक में इनके द्वारा अवस्था लीनता, अवस्था अवसाद, झटके और अंत में मृत्यु हो सकती है। मोर्फीन नार्कोटिक्स को अक्सर ओपिएट्स के रूप में संदर्भित किया जाता है, क्योंकि ये ओपियम के फूल से प्राप्त किए जाते हैं।
इन श्वासकारक औषधियाँ मुख्य रूप से शल्य चिकित्सा के बाद दर्द, कार्डियक दर्द और अंतिम कैंसर के दर्द के राहत के लिए उपयोग की जाती हैं, और साथ ही गर्भावस्था में भी।
16.3.4 एंटीमाइक्रोबियल
मनुष्य और जानवरों में बीमारियाँ विभिन्न प्रकार के माइक्रोऑर्गेनिज्म जैसे बैक्टीरिया, वायरस, फंगस और अन्य रोगजनक द्वारा हो सकती हैं। एक एंटीमाइक्रोबियल ऐसे माइक्रोब्स के विकास को रोकने, नष्ट करने या उनके रोगजनक कार्य को रोकने के लिए उपयोग किया जाता है, जैसे बैक्टीरिया (एंटीबैक्टीरियल औषधियाँ), फंगस (एंटीफंगल एजेंट), वायरस (एंटीवायरल एजेंट) या अन्य परजीवी (एंटीपरजीवी औषधियाँ) के विशिष्ट रूप से। एंटीबायोटिक्स, एंटीसेप्टिक्स और डिसिन्फेक्टेंट्स एंटीमाइक्रोबियल औषधियाँ होते हैं।
(a) एंटीबायोटिक्स
एंटीबायोटिक्स का उपयोग मानव और जानवरों के लिए निम्न तीव्रता के कारण बीमारियों के इलाज के लिए दवाई के रूप में किया जाता है। प्रारंभ में एंटीबायोटिक्स को जीवाणु (जीवाणु, कवक और कंकाली फंगस) द्वारा उत्पादित रासायनिक पदार्थों के रूप में वर्गीकृत किया गया था जो जीवाणुओं के विकास को रोकते या उन्हें नष्ट करते थे। संश्लेषण विधियों के विकास ने कुछ रासायनिक पदार्थों के संश्लेषण में सहायता की है जो मूल रूप से जीवाणुओं द्वारा उत्पादित थे। इसके अतिरिक्त, कुछ शुद्ध रासायनिक पदार्थ भी बैक्टीरिया के विरुद्ध कार्य करते हैं, इसलिए एंटीबायोटिक के परिभाषा को संशोधित कर दिया गया है। अब एंटीबायोटिक एक ऐसा पदार्थ कहलाता है जो रासायनिक संश्लेषण द्वारा पूरी या आंशिक रूप से उत्पादित किया जाता है जो निम्न सांद्रता में जीवाणुओं के विकास को रोकता या उन्हें नष्ट करता है, जिनके चयनात्मक प्रक्रमों में हस्तक्षेप करता है।
अप्रभावी बैक्टीरिया के आक्रमण के खिलाफ अस्थायी रूप से प्रभाव डालने वाले रसायनों की खोज निर्माण शताब्दी में शुरू हुई। जर्मन बैक्टीरियोलॉजिस्ट पॉल ईरलिच ने इस विचार को विकसित किया। उन्होंने अर्सेनिक आधारित संरचनाओं की जांच की ताकि संक्रमण रोकथाम के लिए कम विषैले पदार्थ बनाए जा सकें। उन्होंने दवा अर्स्फेनामाइन बनाई, जिसे सल्वार्सन के रूप में जाना जाता है। पॉल ईरलिच ने इस खोज के लिए 1908 में चिकित्सा के लिए नोबेल पुरस्कार प्राप्त किया। यह संक्रमण रोकथाम के लिए पहली विशेष उपचार खोज गई थी। हालांकि सल्वार्सन मानव शरीर पर विषैला होता है, लेकिन इसका प्रभाव संक्रमण के कारण बैक्टीरिया, स्पाइरोकीटे पर बहुत अधिक होता है। इसी वक्त, ईरलिच एजोडाइज के बारे में भी काम कर रहे थे। उन्होंने यह ध्यान दिया कि सल्वार्सन और संरचना में समानता है,
azodyes. अर्स्फेनामाइन में उपस्थित –As = As– बंधन, अजोडाइज़ बर्न में उपस्थित –N = N– बंधन के समान है, जहां नाइट्रोजन के स्थान पर असीन अणु उपस्थित होता है। वह यह भी नोट करते हैं कि रंगक द्वारा अंगों के चयनात्मक रंग बदले जाने के कारण। अतः ईर्लिच ने ऐसे यौगिकों की खोज शुरू कर दी जो अजोडाइज़ बर्न के समान संरचना वाले हों और बैक्टीरिया के साथ चयनात्मक रूप से बंधे हों। 1932 में, वह पहले प्रभावी एंटीबैक्टीरियल एजेंट, प्रोंटोसिल के तैयार करने में सफल रहे, जो असीन यौगिक, सल्वार्सन के समान संरचना वाला होता है। जल्द ही खोज निकली कि शरीर में प्रोंटोसिल एक यौगिक सल्फ़ानिलामाइड में परिवर्तित हो जाता है, जो वास्तविक सक्रिय यौगिक होता है। इस प्रकार सल्फ़ा दवाओं की खोज हुई। सल्फ़ोनामाइड के एक बड़े श्रेणी के अनुरूप यौगिकों का संश्लेषण किया गया। इनमें से सबसे प्रभावी एक सल्फ़ापाइरिडीन है।
हालांकि सल्फोनेमाइड के सफलता के बावजूद, एंटीबैक्टीरियल चिकित्सा में वास्तविक क्रांति 1929 में एलेक्ज़ैंडर फ्लेमिंग द्वारा पेनिसिलिन फंगस के एंटीबैक्टीरियल गुणों की खोज के बाद शुरू हुई। सक्रिय यौगिक के अलग करने और साफ करने में लगभग तेरह साल लगे जिससे क्लीनिकल ट्रायल के लिए पर्याप्त मात्रा एकत्र की जा सके।
एंटीबायोटिक बैक्टीरिया पर नाशक (किल्ला) प्रभाव या अवरोधक (स्थैतिक) प्रभाव दोनों में से कोई एक रहते हैं। दोनों प्रकार के एंटीबायोटिक के कुछ उदाहरण नीचे दिए गए हैं:
$$ \begin{array}{ll} \text{बैक्टीरिस्कल } & \text{ बैक्टीरिस्टैटिक} \\
\text{Penicillin } & \text{Erythromycin } \\ \text{Aminoglycosides} & \text{Tetracycline } \\ \text{Ofloxacin} & \text{ Chloramphenicol } \\ \end{array} $$
किसी एंटीबायोटिक द्वारा प्रभावित बैक्टीरिया या अन्य माइक्रो जीवों के विस्तार को उसके कार्यक्षेत्र के विस्तार (spectrum of action) के रूप में व्यक्त किया जाता है। जो एंटीबायोटिक ग्राम-पॉज़िटिव और ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया के विस्तार के लिए नष्ट करते या रोकते हैं, उन्हें व्यापक कार्यक्षेत्र एंटीबायोटिक कहा जाता है। जो मुख्य रूप से ग्राम-पॉज़िटिव या ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया के खिलाफ कार्य करते हैं, उन्हें संकीर्ण कार्यक्षेत्र एंटीबायोटिक कहा जाता है। एक अकेले जीव या बीमारी के खिलाफ कार्य करने वाले एंटीबायोटिक को सीमित कार्यक्षेत्र एंटीबायटिक कहा जाता है। पेनिसिलिन जी के कार्यक्षेत्र संकीर्ण होता है। अम्पिसिलिन और अमोक्सिसिलिन पेनिसिलिन के संश्लेषित संस्करण हैं। ये व्यापक कार्यक्षेत्र एंटीबायोटिक हैं। पेनिसिलिन के प्रशासन से पहले रोगी के प्रतिरोध (अलर्जी) की जांच अत्यंत आवश्यक होती है। भारत में पेनिसिलिन को हिंदुस्तान एंटीबायोटिक्स, पिम्प्री और निजी क्षेत्र के उद्योग में निर्मित किया जाता है।
क्लोराम्फेनिकोल, 1947 में अलग किया गया, एक व्यापक विस्तार एंटीबायोटिक है। यह त्वचा के गैस्ट्रोइंटेस्टीनल ट्रैक्ट से तेजी से अवशोषित होता है और इसलिए टाइफॉइड, डिसेंटरी, अकाल बुखार, कुछ रूप के मूत्र रोग, मेनिंगाइटिस और पनरेमिया के मामले में मौखिक रूप से दिया जा सकता है। वैनकोमाइसिन और ऑफ्लॉक्सासिन अन्य महत्वपूर्ण व्यापक विस्तार एंटीबायोटिक हैं। एंटीबायोटिक डाइसिडाजिरीन कुछ कैंसर कोशिकाओं के लिए विषाक्त माना जाता है।
(b) एंटीसेप्टिक्स और डिसिनेक्टेंट्स
एंटीसेप्टिक्स और डिसिनेक्टेंट्स वे रसायन भी होते हैं जो या तो माइक्रोऑर्गेनिज्म के विकास को रोकते हैं या उनके विकास को रोकते हैं।
एंटीसेप्टिक्स चोट लगी हुई जगह, कट जाने वाली जगह, जल फूल और बीमार त्वचा के सतह पर लगाए जाते हैं। उदाहरण के लिए फुरासीन, सोफ्रामिसीन आदि हैं। ये ऐंटीबायोटिक के जैसे नहीं खाए जाते हैं। सामान्य रूप से उपयोग किए जाने वाले एंटीसेप्टिक, डेटॉल एक चलोक्सिलेनॉल और टर्पिनिओल के मिश्रण होता है। बिथिओनॉल (इस यौगिक को बिथिओनल के रूप में भी जाना जाता है) शामिल किया जाता है ताकि साबुन में एंटीसेप्टिक गुण प्रदान किए जा सकें। आयोडीन एक शक्तिशाली एंटीसेप्टिक है। इसका 2-3 प्रतिशत विलयन एल्कोहल-पानी के मिश्रण में आयोडीन के तिल के रूप में जाना जाता है। यह चोट लगी हुई जगह पर लगाया जाता है। आयोडोफॉर्म भी चोट लगी हुई जगह के लिए एंटीसेप्टिक के रूप में उपयोग किया जाता है। बोरिक एसिड के तनु जलीय विलयन आंखों के लिए कमजोर एंटीसेप्टिक होता है।
अपरिवर्तनीय वस्तुओं जैसे फर्श, नाली प्रणाली, उपकरणों आदि पर दुर्व्यवहारक एजेंटों का उपयोग किया जाता है। एक ही पदार्थ अपनी सांद्रता के अनुसार एंटीसेप्टिक और डिसिनेक्टेंट दोनों के रूप में कार्य कर सकता है। उदाहरण के लिए, फीनॉल के 0.2 प्रतिशत घोल एंटीसेप्टिक होता है जबकि इसके 1 प्रतिशत घोल डिसिनेक्टेंट होता है।
जलीय घोल में क्लोरीन की 0.2 से 0.4 पीपीएम की सांद्रता और बहुत कम सांद्रता में सल्फर डाइऑक्साइड डिसिनेक्टेंट होते हैं।
16.3.5 अंतिफर्टिलिटी दवाएं
एंटीबायोटिक क्रांति ने लोगों के लंबे और स्वस्थ जीवन को संभव बनाया है। जीवन की आशा लंबाई लगभग दोगुनी हो गई है। बढ़ती आबादी खाद्य संसाधन, पर्यावरणीय समस्याएं, रोजगार आदि के रूप में कई सामाजिक समस्याओं का कारण बन गई है। इन समस्याओं को नियंत्रित करने के लिए आबादी को नियंत्रित करना आवश्यक है। इसके कारण परिवार नियोजन की अवधारणा उत्पन्न हुई है। अंतिफर्टिलिटी दवाएं इस दिशा में उपयोगी हैं। जनन नियंत्रण के गोलियां मुख्य रूप से संश्लेषित एस्ट्रोजन और प्रोग्रेस्टिरोन अवतरण के मिश्रण को समावेशित करती हैं। इन दोनों यौगिकों को हार्मोन कहा जाता है। यह ज्ञात है कि प्रोग्रेस्टिरोन अंडाणु के उत्पादन को दबाए रखता है। संश्लेषित प्रोग्रेस्टिरोन अवतरण अधिक शक्तिशाली होते हैं। नोरेथिंड्रोन एक ऐसा संश्लेषित प्रोग्रेस्टिरोन अवतरण है जो अंतिफर्टिलिटी दवा के रूप में सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। प्रोग्रेस्टिरोन अवतरण के साथ संयोजन में उपयोग किया जाने वाला एस्ट्रोजन अवतरण एथिनिलेस्ट्रेडियोल (नोवेस्ट्रोल) है।
अंतर्गत प्रश्न
16.1 सोने के गोलियाँ डॉक्टरों द्वारा नींद रहित रोगियों के लिए सिफारिश की जाती हैं लेकिन डॉक्टर के साथ परामर्श किए बिना इनके खुराक लेना नुकसानदायक हो सकता है। क्यों?
उत्तर अधिक खुराक में लिए जाने पर अधिकांश दवाओं के नुकसानदायक प्रभाव हो सकते हैं और कभी-कभी यह तक जान से भी खतरनाक हो सकता है। इसलिए, किसी भी दवा के खुराक लेने से पहले हमेशा डॉक्टर से परामर्श करना चाहिए।उत्तर दिखाएं
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उत्तर
दिया गया कथन दवा के औषधीय प्रभावों के वर्गीकरण के संदर्भ में दिया गया है। इसके कारण यह भी कहा जा सकता है कि किसी भी दवा जो आंत्र अम्लता के प्रभाव को रोकने के लिए उपयोग की जाती है, एंटीएसिड कहलाती है।
16.4 खाद्य पदार्थ में रासायनिक पदार्थ
खाद्य पदार्थ में रासायनिक पदार्थ जोड़े जाते हैं ताकि उनकी (i) संरक्षण, (ii) आकर्षण को बढ़ाया जा सके, और (iii) उनमें पोषक तत्व की मात्रा बढ़ाई जा सके। खाद्य योगांगों के मुख्य वर्गों निम्नलिखित हैं:
(i) खाद्य रंग
(ii) स्वाद और मीठाई के घटक
(iii) वसा के एमल्सिफायर और स्थायित्र एजेंट
(iv) आटा सुधारक - अवस्थान रोधक एजेंट और ब्लीचिंग एजेंट
(v) ऑक्सीडेंट
(vi) संरक्षक एजेंट
(vii) पोषक तत्व जैसे कि खनिज, विटामिन और एमिनो अम्ल।
सभी योगदानकर्ता अपवाद छोड़कर, उपरोक्त एडिटिव में से कोई भी पोषक मूल्य नहीं देता है। ये खाद्य पदार्थ के संग्रहण के जीवन काल को बढ़ाने या सौंदर्य के उद्देश्य के लिए जोड़े जाते हैं। इस अनुच्छेद में हम केवल मीठाई और खाद्य संरक्षक के बारे में चर्चा करेंगे।
16.4.1 कृत्रिम मीठाई एजेंट
प्राकृतिक मीठाई, जैसे कि सुक्रोज, कैलोरी ग्रहण करने में सहायता करते हैं और इसलिए कई लोग कृत्रिम मीठाई का उपयोग करना पसंद करते हैं। ओर्थो-सल्फोबेंजिमाइड, जिसे सैकरिन के रूप में भी जाना जाता है, पहला लोकप्रिय कृत्रिम मीठाई एजेंट है। यह 1879 में खोजे जाने के बाद से एक मीठाई एजेंट के रूप में उपयोग किया जाता रहा है। यह गन्ने के चीनी की तुलना में लगभग 550 गुना मीठा होता है। यह शरीर से अपरिवर्तित रूप से मूत्र में बाहर निकल जाता है। जब इसका उपयोग किया जाता है तो यह पूरी तरह से अक्रिय और नुकसान रहित लगता है। इसका उपयोग डायबिटिक व्यक्तियों और वह लोग जो कैलोरी ग्रहण के नियंत्रण की आवश्यकता रखते हैं के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। कुछ अन्य आम रूप से बेचे जाने वाले कृत्रिम मीठाई एजेंटों को तालिका 16.1 में दिया गया है।
एस्पार्टेम उस निर्माण चीनी के सबसे सफल और व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले उत्पाद है। यह गन्ना चीनी के लगभग 100 गुना मीठा होता है। यह एस्पार्टिक एसिड और फेनिल एलानीन से बने डाइपेप्टाइड के मेथिल एस्टर होता है। एस्पार्टेम का उपयोग ठंडे खाद्य पदार्थों और शीतल पेय पदार्थों में सीमित है क्योंकि यह बनावट तापमान पर अनाज नहीं रहता।
अलिटेम एक उच्च शक्ति वाला चीनी है, हालांकि यह एस्पार्टेम की तुलना में अधिक स्थायी है, लेकिन इसके उपयोग के दौरान खाद्य पदार्थ के मीठापन के नियंत्रण करना कठिन होता है।
सुक्रलोज सुक्रोज का त्रिक्लोरो अवतरण है। इसका दिखावा और स्वाद चीनी के समान होता है। यह बनावट के तापमान पर स्थायी होता है। इसके कैलोरी नहीं देता।
16.4.2 खाद्य संरक्षक
खाद्य संरक्षक खाद्य पदार्थ के खराब होने से रोकने के लिए माइक्रोबैक्टीरियल विकास को रोकते हैं। सबसे आम रूप से उपयोग किए जाने वाले संरक्षक ताजा नमक, चीनी, वनस्पति तेल और सोडियम बेंजोएट, C6H5COONa शामिल हैं। सोडियम बेंजोएट के उपयोग की मात्रा सीमित होती है और शरीर में विशिष्ट कर लिया जाता है। सोर्बिक अम्ल और प्रोपानोइक अम्ल के लवण भी संरक्षक के रूप में उपयोग किए जाते हैं।
Intex प्रश्न
16.3 क्यों आवश्यकता होती है कि कृत्रिम मीठाई एजेंट का उपयोग किया जाए?
उत्तर
कई लोग डायबिटीज और वजन बढ़ा हुआ रोग जैसी बीमारियों से पीड़ित हैं। इन लोगों के लिए सामान्य चीनी अर्थात सुक्रोज का उपयोग करना नुकसानदायक होता है। इसलिए, व्यक्ति के कैलोरी ग्रहण को बढ़ाए बिना उपयोग किए जाने वाले कृत्रिम मीठाई एजेंट की आवश्यकता होती है। सैकरिन, एस्पार्टेम और अलिटेम कृत्रिम मीठाई एजेंट के कुछ उदाहरण हैं।
16.5 स्वच्छता एजेंट
इस अनुच्छेद में, हम डिटर्जेंट के बारे में सीखेंगे। स्वच्छता एजेंट के रूप में दो प्रकार के डिटर्जेंट का उपयोग किया जाता है। ये साबुन और संश्लेषित डिटर्जेंट हैं। ये पानी की स्वच्छता गुणवत्ता को सुधारते हैं। ये वसा के अपसामान के बंधन को बर्बाद करने में सहायता करते हैं जो कपड़ा या त्वचा पर बंधे होते हैं।
16.5.1 साबुन
साबुन लंबे समय से उपयोग में आए हैं। साबुन जो साफ करने के उद्देश्य के लिए उपयोग किए जाते हैं, लंबे श्रृंखला वाले वसा अम्लों के सोडियम या पोटेशियम लवण होते हैं, जैसे कि स्टीयरिक, ऑलिक और पैल्मिटिक अम्ल। सोडियम लवण वाले साबुन को वसा (जिसे वसा अम्ल का ग्लिसरील एस्टर कहा जाता है) को जलीय सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल के साथ गरम करके बनाया जाता है। इस अभिक्रिया को सापोनिफिकेशन कहा जाता है।
इस अभिक्रिया में, वसा अम्ल के एस्टर हाइड्रोलाइज़ कर दिए जाते हैं और प्राप्त साबुन के रूप में कोलॉइडी रूप में रहता है। इसे घोल से नैत्रियम क्लोराइड डालकर अवक्षेपित कर दिया जाता है। जब घोल से साबुन को हटा दिया जाता है तो बचे हुए घोल में ग्लिसरॉल होता है, जिसे भागीय भाप चलाकर पुनः प्राप्त किया जा सकता है। केवल सोडियम और पोटेशियम साबुन पानी में घुलनशील होते हैं और साफ़ करने के उद्देश्य के लिए उपयोग किए जाते हैं। सामान्यतः पोटेशियम साबुन सोडियम साबुन की तुलना में त्वचा पर नरम होते हैं। इन्हें सोडियम हाइड्रॉक्साइड के स्थान पर पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड के घोल का उपयोग करके तैयार किया जा सकता है।
साबुन के प्रकार
मूल रूप से सभी साबुन को फैट या तेल के साथ उपयुक्त घुलनशील हाइड्रॉक्साइड के उबाल के द्वारा बनाया जाता है। अलग-अलग रूपांतरण अलग-अलग प्राथमिक सामग्री के उपयोग से किए जाते हैं।
हाथ धोने के साबुन के निर्माण में बेहतर गुणवत्ता वाले फैट और तेल का उपयोग किया जाता है और अतिरिक्त क्षार को हटाने के लिए ध्यान रखा जाता है। रंग और गंध के जोड़ के द्वारा इन्हें अधिक आकर्षक बनाया जाता है।
पानी में तैरने वाले साबुन के निर्माण में उनके ठंढ़ जाने से पहले छोटे हवा के बुलबुले के बल बनाए जाते हैं। स्पष्ट साबुन के निर्माण में साबुन को एथेनॉल में घोलकर फिर अतिरिक्त विलायक को वाष्पीकरण कर दिया जाता है।
मेडिकेटेड साबुन में चिकित्सीय मूल्य वाले पदार्थ जोड़े जाते हैं। कुछ साबुनों में दुर्गंध निवारक भी जोड़े जाते हैं। बालाज के साबुन में ग्लिसरॉल जोड़ा जाता है ताकि तेजी से सूखने से बचा जा सके। बनाने के दौरान एक गूंथ जो रोसिन कहलाती है, जोड़ी जाती है। यह नैत्रियम रोसिनेट बनाती है जो अच्छी तरह से बुलबुला बनाती है। धुलाई के साबुन में भरण पदार्थ जैसे सोडियम रोसिनेट, सोडियम सिलिकेट, बोरेक्स और सोडियम कार्बोनेट शामिल होते हैं।
साबुन के टुकड़े बनाने के लिए गली हुई साबुन की एक पतली शीट को एक ठंडे सिलेंडर पर ले जाया जाता है और फिर छोटे-छोटे टुकड़ों में उतार लिया जाता है। साबुन के ग्रानुल छोटे छोटे साबुन के बुलबुलों के जैसे होते हैं जो सूखे हुए होते हैं। साबुन के पाउडर और धुलाई के साबुन में कुछ साबुन, एक धुलाई एजेंट (अपघटक) जैसे पॉवर्ड पुमिस या छोटे छोटे रेत के टुकड़े और बिल्डर्स जैसे सोडियम कार्बोनेट और ट्रिसोडियम फॉस्फेट शामिल होते हैं। बिल्डर्स साबुन के कार्य को तेजी से करते हैं। साबुन के सफाई कार्य के बारे में इकाई 5 में चर्चा की गई है।
क्यों हार्ड वॉटर में साबुन काम नहीं करता है?
हार्ड वॉटर में कैल्शियम और मैग्नीशियम आयन होते हैं। जब सोडियम या पोटैशियम साबुन को हार्ड वॉटर में घोला जाता है, तो ये आयन क्रमशः अविलेप्य कैल्शियम और मैग्नीशियम साबुन बनाते हैं।
$$ \underset{\text{साबुन}}{\mathrm{2C_{17}H_{35}COONa}} + \mathrm{CaCl_2} \longrightarrow \mathrm{2NaCl} + \underset{\substack{\text{अविलेप्य कैल्शियम} \\ \text{स्टीयरेट (साबुन)}}}{\mathrm{(C_{17}H_{35}COO)_2Ca}} $$
इन अविलेप्य साबुन के कारण जल में एक धुंआ जैसा अविलेप्य अवशेष बनता है जो साफ्ट करने के लिए अयोग्य होता है। वास्तव में, ये अवशेष साफ़ करने के लिए बाधा बनते हैं क्योंकि इस अवशेष के कारण कपड़े के तन्तुओं पर चिपचिपा बर्बत लग जाता है। हार्ड वॉटर से साबुन से धोए हुए बाल चिपचिपे अवशेष के कारण गहरे और अंधेरे दिखाई देते हैं। इस चिपचिपे अवशेष के कारण हार्ड वॉटर के साबुन से धोए हुए कपड़े पर रंग असमान रूप से अवशोषित नहीं होता।
16.5.2 संश्लेषित डिटरजेंट
संश्लेषित डिटरजेंट शुद्ध करण के एजेंट होते हैं जो साबुन के सभी गुणों के साथ होते हैं, लेकिन वास्तव में कोई साबुन नहीं होते। ये दोनों में नरम और कठोर पानी में उपयोग किए जा सकते हैं क्योंकि वे कठोर पानी में भी बुलबुला बनाते हैं। कुछ डिटरजेंट तक ठंडे पानी में भी बुलबुला बनाते हैं।
संश्लेषित डिटरजेंट मुख्य रूप से तीन श्रेणियों में वर्गीकृत किए जाते हैं: (i) एनियोनिक डिटरजेंट (ii) केटियोनिक डिटरजेंट और (iii) अनियोनिक डिटरजेंट
(i) एनियोनिक डिटरजेंट: एनियोनिक डिटरजेंट लंबे शृंखला एल्कोहल या हाइड्रोकार्बन के सल्फोनेट के सोडियम लवण होते हैं। लंबे शृंखला एल्कोहल को तीव्र सल्फ्यूरिक अम्ल के साथ अभिक्रिया कराकर बनाए गए एल्किल हाइड्रोजेन सल्फेट को क्षारक के साथ उदासीन करके एनियोनिक डिटरजेंट बनाए जाते हैं। इसी तरह एल्किल बेंजीन सल्फोनेट को एल्किल बेंजीन सल्फोनिक अम्ल को क्षारक के साथ उदासीन करके प्राप्त किया जाता है।
अनियोनिक डिटर्जेंट में, अणु के अनियोनिक भाग क्लीनिंग कार्य में शामिल होता है। एल्किलबेंज़ीन सल्फोनेट के सोडियम लवण अनियोनिक डिटर्जेंट के महत्वपूर्ण वर्ग में से एक हैं।
इनका अधिकांश उपयोग घरेलू कार्यों में होता है। अनियोनिक डिटर्जेंट दंतपाचन जैल में भी उपयोग किए जाते हैं।
(ii) आयनिक डिटर्जेंट: आयनिक डिटर्जेंट एमीन के क्वार्टरनरी ऐमोनियम लवण होते हैं, जिनके एनियन आयन एसीटेट, क्लोराइड या ब्रोमाइड होते हैं। आयनिक भाग में एक लंबा हाइड्रोकार्बन शृंखला और नाइट्रोजन परमाणु पर धनात्मक आवेश होता है। इसलिए, इन्हें आयनिक डिटर्जेंट कहा जाता है। सीटिल्ट्रिमेथिलएमिनोमेथिल ब्रोमाइड एक लोकप्रिय आयनिक डिटर्जेंट है और यह बाल शोधनक जैल में उपयोग किया जाता है।
कैटियोनिक डिटर्जेंट जर्मिसीडल प्रॉपर्टी रखते हैं और इनकी कीमत अधिक होती है, इसलिए इनका उपयोग सीमित होता है।
(iii) अनियोनिक डिटर्जेंट: अनियोनिक डिटर्जेंट में अपने संगठन में कोई आयन नहीं होता। एक ऐसा डिटर्जेंट बनता है जब स्टीरिक अम्ल पॉलीएथिलीन ग्लाइकॉल के साथ अभिक्रिया करता है।
$ \underset{\text{स्टीरिक अम्ल}}{\mathrm{CH_3(CH_2)_{16}COOH}} + \underset{\text{पॉलीएथिलीन ग्लाइकॉल}}{\mathrm{HO(CH_2CH_2O)_nCH_2CH_2OH}} \xrightarrow{-\mathrm{H_2O}} `
$
$\mathrm{CH_3} \mathrm{(CH_2)_{16}} \mathrm{COO}\left(\mathrm{CH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{O}\right)_n \mathrm{CH_2} \mathrm{CHO} \mathrm{OH}$
तरल बर्तन साफ करने वाले डिटरजेंट अनियोनिक प्रकार के होते हैं। इस प्रकार के डिटरजेंट के साफ करने के यांत्रिक कार्य का तरीका साबुन के समान होता है। ये ग्रीस और तेल को भी माइकेल बनाकर हटा देते हैं।
डिटरजेंट के उपयोग में उत्पन्न मुख्य समस्या यह होती है कि यदि उनके हाइड्रोकार्बन शृंखला बहुत शाखित होती है, तो बैक्टीरिया इसे आसानी से विघटित नहीं कर सकते। डिटरजेंट के धीमी विघटन दर के कारण इनका संग्रहण होता रहता है। ऐसे डिटरजेंट वाले अपशिष्ट पदार्थ नदियों, झीलों आदि में पहुंच जाते हैं। ये जल में भी बर्बाद होने के बाद नदियों, झीलों और धारा में बुलबुला बनाते रहते हैं और जल को प्रदूषित करते हैं।
अब तक हाइड्रोकार्बन शृंखला के शाखन को नियंत्रित किया जाता है और इसे न्यूनतम रखा जाता है। अशाखित शृंखलाएं आसानी से जैव अपघटित हो सकती हैं और इसलिए प्रदूषण को रोका जा सकता है।
अभ्यास
अंतर्गत प्रश्न
16.4 ग्लिसरील ऑलिएट और ग्लिसरील पैल्मिटेट से सोडियम साबुन बनाने के रासायनिक समीकरण को लिखिए। इन यौगिकों के संरचना सूत्र नीचे दिए गए हैं।
(i) $\left(\mathrm{C_15} \mathrm{H_31} \mathrm{COO}\right)_{3} \mathrm{C_3} \mathrm{H_5}$ - ग्लिसरील पैल्मिटेट
(ii) $\left(\mathrm{C_17} \mathrm{H_32} \mathrm{COO}\right)_{3} \mathrm{C_3} \mathrm{H_5}$ - ग्लिसरील ऑलिएट
उत्तर (i) (ii)
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उत्तर
अणु में उपस्थित कार्य के समूह हैं:
(i) ईथर, और
(ii) प्राथमिक अल्कोहलिक समूह
सारांश
रसायन विज्ञान मूल रूप से सामग्री के अध्ययन और मानवता के लाभ के लिए नए सामग्री के विकास के अध्ययन को कहते हैं। एक दवा एक रासायनिक एजेंट होती है, जो मानव चयापचय को प्रभावित करती है और बीमारियों से राहत प्रदान करती है। यदि इनका उपयोग निर्धारित खुराक से अधिक मात्रा में किया जाता है, तो यह विषैला प्रभाव डाल सकती है। चिकित्सीय प्रभाव के लिए रासायनिक पदार्थों के उपयोग को रसायन चिकित्सा कहते हैं। दवाओं के अधिकांश रूप से कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन, वसा और न्यूक्लिक अम्ल जैसे जैविक मैक्रोमोलेक्यूलों के साथ अंतर्क्रिया करते हैं। इन्हें लक्ष्य अणु कहते हैं। दवाओं को विशिष्ट लक्ष्यों के साथ अंतर्क्रिया करने के लिए डिज़ाइन किया जाता है ताकि ये अन्य लक्ष्यों को प्रभावित करने की संभावना कम हो। इससे दवा के दुष्प्रभाव कम हो जाते हैं और इसका कार्य विशिष्ट रूप से सीमित रहता है। दवा रसायन विज्ञान माइक्रोब्स को रोकने/मार देने, शरीर को विभिन्न संक्रमण रोगों से बचाने, मानसिक तनाव को छोड़ने आदि के चारों ओर केंद्रित होता है। इसलिए, दुख दूर करने वाली दवाओं, एंटीबायोटिक्स, एंटीसेप्टिक्स, डिसिन्फेक्टेंट्स, एंटीएसिड और ट्रांक्यूलिज़र्स जैसी दवाओं का उपयोग विशिष्ट उद्देश्यों के लिए किया जाता है। जनसंख्या विस्फोट को रोकने के लिए, अंतर्राष्ट्रीय गर्भ निरोधक दवाओं का उपयोग हमारे जीवन में भी बहुत महत्वपूर्ण बन गया है।
खाद्य पदार्थों में रक्षक, मीठाई के एजेंट, स्वाद, ऑक्सीकारक, खाद्य रंग और पोषक तत्वों के पूरक जैसे खाद्य अधिशोषक जोड़े जाते हैं ताकि खाद्य पदार्थ आकर्षक, स्वादिष्ट और पोषक भोजन के रूप में बने रहें। रक्षक खाद्य पदार्थ में जैविक विकास के कारण खराबी से बचाव के लिए जोड़े जाते हैं। उन लोगों द्वारा जो कैलोरी ग्रहण करने की जरूरत होती है या डायबिटिक होते हैं और ग्लूकोज के उपयोग से बचना चाहते हैं, उनके लिए कृत्रिम मीठाई के एजेंट का उपयोग किया जाता है।
अब दिन में, धुलाई के एजेंट बहुत लोकप्रिय हैं और साबुन की तुलना में अधिक पसंद किए जाते हैं क्योंकि वे कठोर पानी में भी काम करते हैं। संश्लेषित धुलाई के एजेंट तीन मुख्य श्रेणियों में वर्गीकृत होते हैं, अर्थात: आयनिक, धनायनिक और अनियोनिक, और प्रत्येक श्रेणी अपने विशिष्ट उपयोग के लिए जानी जाती है। धुलाई के एजेंट जिनमें सीधी श्रृंखला वाले हाइड्रोकार्बन होते हैं, शाखित श्रृंखला वाले के बजाय पसंद किए जाते हैं क्योंकि अंतिम शाखित श्रृंखला निर्जलीकरण योग्य नहीं होते हैं और इस प्रकार पर्यावरणीय प्रदूषण का कारण बनते हैं।
क्रमवार प्रश्न
16.1 क्यों हमें दवाओं के विभिन्न तरीकों से वर्गीकरण करना आवश्यक है?
उत्तर दवाओं के वर्गीकरण और वर्गीकरण के कारण निम्नलिखित हैं: (i) चिकित्सीय प्रभाव के आधार पर: इस वर्गीकरण के माध्यम से चिकित्सकों को एक विशिष्ट प्रकार की समस्या के उपचार के लिए उपलब्ध दवाओं की पूरी श्रेणी प्राप्त होती है। इसलिए, ऐसा वर्गीकरण चिकित्सकों के लिए बहुत उपयोगी होता है। (ii) दवा के कार्य के आधार पर: इस वर्गीकरण के आधार एक दवा के एक विशिष्ट बायोकेमिकल प्रक्रिया पर कार्य के आधार पर होता है। इसलिए, ऐसा वर्गीकरण महत्वपूर्ण होता है। (iii) रासायनिक संरचना के आधार पर: इस वर्गीकरण के माध्यम से सामान्य संरचनात्मक विशेषताओं के साथ दवाओं की श्रेणी प्राप्त होती है और इनके अक्सर समान चिकित्सीय क्रियाशीलता होती है। (iv) अणुओं के लक्ष्य के आधार पर: इस वर्गीकरण के माध्यम से औषधि रसायन विज्ञान के वैज्ञानिकों को लक्ष्य पर समान क्रिया विधि वाली दवाओं के बारे में जानकारी मिलती है। इसलिए, यह औषधि रसायन विज्ञान के लिए सबसे उपयोगी होता है।उत्तर दिखाएं
उत्तर औषधि रसायन विज्ञान में औषधि लक्ष्य वे प्रमुख अणु होते हैं जो विशिष्ट रोगों के लिए निश्चित बायोकेमिकल पथ के परिणामस्वरूप शामिल होते हैं। कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन, वसा और न्यूक्लिक अम्ल औषधि लक्ष्य के उदाहरण हैं। औषधियाँ वे रासायनिक एजेंट होते हैं जो इन लक्ष्य अणुओं को अपने प्रमुख अणुओं के सक्रिय साइट के साथ बंधकर रोकते हैं।उत्तर दिखाएं
उत्तर औषधि लक्ष्य के रूप में चुने गए मैक्रोमोलेक्यूल कार्बोहाइड्रेट, वसा, प्रोटीन और न्यूक्लिक अम्ल हैं।उत्तर दिखाएं
उत्तर एक औषधि एक से अधिक रिसेप्टर साइट के साथ बंध सकती है। इसलिए, एक औषधि कुछ रिसेप्टर साइटों के लिए जहरीली हो सकती है। इसके अतिरिक्त, अधिकांश मामलों में, औषधियाँ निर्धारित खुराक से अधिक खुराक में ली जाने पर नुकसानदायक प्रभाव कर सकती हैं। इसलिए, ऐसे मामलों में औषधियाँ जहरीली हो सकती हैं। इसलिए, चिकित्सकों के सलाह बिना औषधियाँ नहीं ली जानी चाहिए।उत्तर दिखाएं
उत्तर चिकित्सा उद्देश्य के लिए रसायनों का उपयोग चिकित्सा रसायन कहलाता है। उदाहरण के लिए: रोगों के निदान, रोकथा और उपचार में रसायनों का उपयोग।उत्तर दिखाएं
उत्तर निम्नलिखित में से कोई एक बल एंजाइम के सक्रिय साइट पर दवाओं को बांधे रखने में शामिल हो सकता है। (i) आयनिक बंधन (ii) हाइड्रोजन बंधन (iii) द्विध्रुव - द्विध्रुव प्रतिक्रिया (iv) वैन डर वाल्स बलउत्तर दिखाएं
उत्तर विशिष्ट दवाएं विशिष्ट रिसेप्टर को प्रभावित करती हैं। एंटीएसिड और एंटीएलर्जिक दवाएं अलग-अलग रिसेप्टर पर काम करती हैं। इस कारण एंटीएसिड और एंटीएलर्जिक दवाओं के बीच एक दूसरे के कार्यों के साथ इंटरफेर नहीं करते हैं, लेकिन हिस्टामिन के कार्यों के साथ इंटरफेर करते हैं।उत्तर दिखाएं
उत्तर डिप्रेशन के प्रभाव को रोकने के लिए एंटी-डिप्रेशन दवाएं आवश्यक हैं। ये दवाएं न्यूरोट्रांसमिटर, नोरएड्रेनलिन के विघटन के एंजाइम को बाधित करती हैं। इस कारण, महत्वपूर्ण न्यूरोट्रांसमिटर धीरे-धीरे विघटित होता है और फिर इसके रिसेप्टर को लंबे समय तक सक्रिय कर सकता है। दो एंटी-डिप्रेशन दवाएं हैं: (i) आईप्रोनियाजिड (ii) फेनेल्जीनउत्तर दिखाएं
उत्तर ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया के विस्तृत श्रेणी के खिलाफ प्रभावी एंटीबायोटिक्स को ब्रॉड स्पेक्ट्रम एंटीबायोटिक्स कहा जाता है। क्लोराम्फेंिकोल एक ब्रॉड स्पेक्ट्रम एंटीबायोटिक है। It can be used for the treatment of typhoid, dysentery, acute fever, pneumonia, meningitis, and certain forms of urinary infections. Two other broad spectrum antibiotics are vancomycin and ofloxacin. Ampicillin and amoxicillin synthetically modified from penicillin - are also broad spectrum antibiotics.उत्तर दिखाएं
Answer Antiseptics and disinfectants are effective against micro-organisms. However, antiseptics are applied to the living tissues such as wounds, cuts, ulcers, and diseased skin surfaces, while disinfectants are applied to inanimate objects such as floors, drainage system, instruments, etc. Disinfectants are harmful to the living tissues. lodine is an example of a strong antiseptic. Tincture of iodine (2 - 3 percent of solution of iodine in alcohol - water mixture) is applied to wounds. 1 percent solution of phenol is used as a disinfectant.उत्तर दिखाएं
Answer Antacids such as sodium hydrogen carbonate, magnesium hydroxide, and aluminium hydroxide work by neutralising the excess hydrochloric acid present in the stomach. However, the root cause for the release of excess acid remains untreated. Cimetidine and rantidine are better antacids as they control the root cause of acidity. These drugs prevent the interaction of histamine with the receptors present in the stomach walls. Consequently, there is a decrease in the amount of acid released by the stomach. This is why cimetidine and rantidine are better antacids than sodium hydrogen carbonate, magnesium hydroxide, and aluminium hydroxide.उत्तर दिखाएं
Answer Phenol can be used as an antiseptic as well as a disinfectant. 0.2 percent solution of phenol is used as an antiseptic, while 1 per cent of its solution is used as a disinfectant.उत्तर दिखाएं
Answer डेटॉल के मुख्य घटक च्लोरोक्सिलेनॉल और $\alpha$-टेर्पिनिओल हैं।उत्तर दिखाएं
Answer आयोडीन के तिल आयोडीन के 2-3 प्रतिशत विलयन होता है जो अल्कोहल-पानी के मिश्रण में होता है। इसे चोट लगे जखमों पर एंटीसेप्टिक के रूप में लगाया जाता है।उत्तर दिखाएं
Answer खाद्य प्रसंस्करण उपादान वे रसायन होते हैं जो खाद्य पदार्थ के माइक्रोबैक्टीरियल विकास के कारण खराब होने से रोकते हैं। मेज पर नमक, चीनी, शाकाहारी तेल, सोडियम बेंजोएट $\left(\mathrm{C_6} \mathrm{H_3} \mathrm{COONa}\right)$, और प्रोपेनोइक अम्ल के लवण कुछ उदाहरण हैं।उत्तर दिखाएं
Answer एस्पार्टेम खुद के तापमान पर अस्थायी हो जाता है। इस कारण इसका उपयोग केवल ठंडे खाद्य पदार्थ और पेय में सीमित है।उत्तर दिखाएं
Answer कृत्रिम मीठा उपादान वे रसायन होते हैं जो खाद्य पदार्थ को मीठा बनाते हैं। हालांकि, प्राकृतिक मीठाओं के विपरीत, वे हमारे शरीर में कैलोरी नहीं जोड़ते हैं। वे मानव शरीर को नुकसान नहीं पहुंचाते हैं। कुछ कृत्रिम मीठाओं के उदाहरण एस्पार्टेम, सैकरिन, सूक्रोज़ और अलिटेम हैं।उत्तर दिखाएं
Answer सैकरिन, अलिटेम और एस्पार्टेम जैसे कृत्रिम मीठा उपादान डायबेटिक रोगियों के लिए मिठाई बनाने में उपयोग किए जा सकते हैं।उत्तर दिखाएं
उत्तर अलिटेम एक उच्च शक्ति वाला मीठा उत्पाद है। अलिटेम के रूप में एक निर्मित मीठा उत्पाद का उपयोग करते हुए खाने की मीठाई को नियंत्रित करना कठिन होता है।उत्तर दिखाएँ
उत्तर साबुन नरम पानी में काम करते हैं। हालांकि, वे कठोर पानी में प्रभावी नहीं होते। विपरीत रूप से, संश्लेषित डिटर्जेंट नरम पानी और कठोर पानी दोनों में काम करते हैं। इसलिए, संश्लेषित डिटर्जेंट साबुन से बेहतर होते हैं।उत्तर दिखाएँ
(i) धनायनिक डिटर्जेंट
(ii) ऋणायनिक डिटर्जेंट और
(iii) अनियोनिक डिटर्जेंट।
उत्तर (i) धनायनिक डिटर्जेंट धनायनिक डिटर्जेंट ऐसे चतुर्वेणु ऐमीनियम लवण होते हैं जो एसीटेट, क्लोराइड या ब्रोमाइड होते हैं। इन्हें धनायनिक डिटर्जेंट कहा जाता है क्योंकि इन डिटर्जेंट के धनायनिक भाग में एक लंबा हाइड्रोकार्बन शृंखला और N परमाणु पर धनावेश होता है। उदाहरण के लिए: सेटिल ट्रिमेथिल ऐमिनियम ब्रोमाइड (ii) ऋणायनिक डिटर्जेंट ऋणायनिक डिटर्जेंट दो प्रकार के होते हैं: 1. सोडियम ऐल्किल सल्फेट: ये डिटर्जेंट लंबे शृंखला वाले ऐल्कोहल के सोडियम लवण होते हैं। इन्हें पहले इन ऐल्कोहल को तीव्र अम्लीय सल्फरिक अम्ल के साथ अभिक्रिया करके और फिर सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ अभिक्रिया करके बनाया जाता है। इन डिटर्जेंट के उदाहरण में सोडियम लॉरिल सल्फेट $\left(\mathrm{C_{11}} \mathrm{H_{23}} \mathrm{CH_2} \mathrm{OSO_3} \mathrm{Na}^{+}\right)$ और सोडियम स्टिरिल सल्फेट $\left(\mathrm{C_{17}} \mathrm{H_{35}} \mathrm{CH_2} \mathrm{OSO_3} \mathrm{Na}^{+}\right)$ शामिल हैं। 2. सोडियम ऐल्किलबेंज़ीन सल्फोनेट: ये डिटर्जेंट लंबे शृंखला वाले ऐल्किलबेंज़ीन सल्फोनिक अम्ल के सोडियम लवण होते हैं। इन्हें बेंज़ीन के फ्रेडेल-क्राफ्ट्स ऐल्किलेशन के साथ लंबे शृंखला वाले ऐल्किल हैलाइड या ऐल्कीन के साथ बनाया जाता है। प्राप्त उत्पाद को पहले तीव्र सल्फरिक अम्ल के साथ और फिर सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ अभिक्रिया करके बनाया जाता है। सोडियम 4-(1-डेडेसिल) बेंज़ीन सल्फोनेट (SDS) एक ऋणायनिक डिटर्जेंट का उदाहरण है। (iii) अनियोनिक डिटर्जेंट्स इन डिटर्जेंट्स के अणुओं में कोई आयन नहीं होते। ये डिटर्जेंट्स उच्च अणुभार वाले एल्कोहल के एस्टर होते हैं। ये पॉलीएथिलीन ग्लाईकॉल और स्टीयरिक अम्ल के अभिक्रिया से प्राप्त किए जाते हैं।उत्तर दिखाएँ
उत्तर बैक्टीरिया द्वारा विघटित हो सकने वाले डिटर्जेंट्स को बायोडिग्रेडेबल डिटर्जेंट्स कहते हैं। ऐसे डिटर्जेंट्स में सीधे हाइड्रोकार्बन शृंखला होती है। उदाहरण के लिए: सोडियम लॉरिल सल्फेट बैक्टीरिया द्वारा विघटित नहीं हो सकने वाले डिटर्जेंट्स को अनबायोडिग्रेडेबल डिटॉर्जेंट्स कहते हैं। ऐसे डिटर्जेंट्स में बहुत अधिक शाखित हाइड्रोकार्बन शृंखला होती है। उदाहरण के लिए: सोडियम -4- (1, 3, 5, 7- टेट्रा मेथिल ओक्टिल) बेंज़ीन सल्फोनेटउत्तर दिखाएं
उत्तर साबुन लंबी श्रृंखला वाले वसीय अम्ल के सोडियम या पोटेशियम लवण होते हैं। कठिन पानी में कैल्शियम और मैग्नीशियम आयन होते हैं। जब साबुन को कठिन पानी में घोला जाता है, तो ये आयन उनके लवण से सोडियम या पोटेशियम को विस्थापित कर देते हैं और वसीय अम्ल के अघुलनशील कैल्शियम या मैग्नीशियम लवण बनाते हैं। ये अघुलनशील लवण एक अपशिष्ट बर्फ के रूप में अलग हो जाते हैं। $
\underset{\text{साबुन}}{2 \mathrm{C_{17}} \mathrm{H_{35}} \mathrm{COONa}+\mathrm{CaCl_2}} \longrightarrow 2 \mathrm{NaCl}+ \underset{\substack{\text{अघुलनशील कैल्शियम स्टीयरेट}\\ \text{(साबुन)}}}{\left(\mathrm{C_{17}} \mathrm{H_{35}} \mathrm{COO}\right)_{2} \mathrm{Ca}}
$ यही कारण है कि साबुन कठिन पानी में काम नहीं करता है।उत्तर दिखाएं
उत्तर साबुन कठिन पानी में अवक्षेपित हो जाता है, लेकिन मृदु पानी में नहीं। इसलिए, साबुन को पानी की कठिनता की जांच के लिए उपयोग किया जा सकता है। हालांकि, संश्लेषित डिटर्जेंट कठिन पानी या नरम पानी में भी अवक्षेपित नहीं होते। इसलिए, संश्लेषित डिटर्जेंट के पानी की कठोरता की जांच के लिए उपयोग नहीं किया जा सकता।उत्तर दिखाएं
उत्तर दिखाएं
उत्तर
$\underbrace{\mathrm{CH} _3\left(\mathrm{CH} _2\right) _{15}} _{\text {हाइड्रोफोबिक }} \quad \underbrace{\mathrm{N}^{+}\left(\mathrm{CH} _3\right) _3 \mathrm{Br}^{-}} _{\text {हाइड्रोफिलिक }}$
$\underbrace{\mathrm{CH} _3\left(\mathrm{CH} _2\right) _{16}} _{\text {हाइड्रोफोबिक }} \quad \underbrace{\mathrm{COO}\left(\mathrm{CH} _2 \mathrm{CH} _2 \mathrm{O}\right) _n \mathrm{CH} _2 \mathrm{CH} _2 \mathrm{OH}} _{\text {हाइड्रोफिलिक }}$
बीटा
