Marker degradation
માર્કર ડિગ્રેડેશન એ અમેરિકન રસાયણશાસ્ત્રી રસેલ અર્લ માર્કર દ્વારા 1938-1940 માં વિકસાવવામાં આવેલ સ્ટીરોઈડ રસાયણશાસ્ત્રમાં ત્રણ પગલાનો કૃત્રિમ માર્ગ છે. તેનો ઉપયોગ કોર્ટિસોન અને સસ્તન સેક્સ હોર્મોન્સ (પ્રોજેસ્ટેરોન, એસ્ટ્રાડિઓલ, વગેરે) ના ઉત્પાદન માટે થાય છે. પ્લાન્ટ સ્ટેરોઇડ્સમાંથી, અને બીજા વિશ્વયુદ્ધ પછીના વર્ષોમાં સ્ટેરોઇડ ઉત્પાદન માટે વિશ્વ કેન્દ્ર તરીકે મેક્સિકોની સ્થાપના કરી. માર્કર ડિગ્રેડેશનની શોધે પ્રથમ વખત નોંધપાત્ર માત્રામાં સ્ટીરોઈડ હોર્મોન્સનું ઉત્પાદન કરવાની મંજૂરી આપી હતી, અને ગર્ભનિરોધક ગોળી અને કોર્ટીકોસ્ટેરોઇડ બળતરા વિરોધી દવાઓના વિકાસમાં તે મૂળભૂત હતું. 1999માં, અમેરિકન કેમિકલ સોસાયટી અને સોસિડાડ ક્વિમિકા ડી મેક્સિકોએ આ માર્ગને આંતરરાષ્ટ્રીય ઐતિહાસિક રાસાયણિક સીમાચિહ્ન તરીકે નામ આપ્યું હતું. માર્ગનો પ્રથમ મોટા પાયે ઉપયોગ 1943 માં થયો હતો, જ્યારે રસેલ અર્લ માર્કરે પ્રોજેસ્ટેરોનના સંશ્લેષણ માટે 10 ટન યામ કંદ એકત્રિત કર્યા હતા, જે તે સમય સુધીમાં ઉત્પન્ન થયેલ પ્રોજેસ્ટેરોનની સૌથી મોટી માત્રા હતી. તે સિંગલ બેચનું સંશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું તે સમયે તેનું મૂલ્ય 240,000 યુએસ ડોલર (2009માં આશરે 3 મિલિયન ડોલર) હતું. માર્કર અધઃપતનની શોધ મેક્સિકોમાં એક સુંદર રાસાયણિક ઉદ્યોગના વિકાસ તરફ દોરી ગઈ, જેણે શરૂઆતથી શરૂ કરીને દસ વર્ષથી ઓછા સમયમાં, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં વેચાયેલા અડધાથી વધુ માનવ સેક્સ હોર્મોન્સ પૂરા પાડ્યા. તેજીમય ઉદ્યોગને કારણે મેક્સિકોમાં રાસાયણિક શિક્ષણમાં ભારે વિસ્તરણ થયું. પેન્સિલવેનિયા સ્ટેટ કોલેજ (હવે પેન્સિલવેનિયા સ્ટેટ યુનિવર્સિટી) ખાતે માર્કરનું પ્રારંભિક વિકાસ સંશોધન "પ્રમાણમાં સસ્તી પ્રારંભિક સામગ્રી" માંથી સ્ટીરોઈડ હોર્મોન્સ માટે કૃત્રિમ માર્ગો શોધવા તરફ નિર્દેશિત કરવામાં આવ્યું હતું. સેપોજેનિન તરીકે ઓળખાતા પ્લાન્ટ સ્ટેરોઇડ્સની શ્રેણી પર કામ કરતી વખતે, તેમને સમજાયું કે સંયોજનોમાંથી એક, સરસાસાપોજેનિનની બાજુની સાંકળનું માળખું સાહિત્યમાં ખોટી રીતે વર્ણવવામાં આવ્યું હતુંઃ અસક્રિય "ડબલ-ટેટ્રાહાઇડ્રોફુરન" બાજુની સાંકળને બદલે, તેમાં વાસ્તવમાં વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ "કીટોન સ્પિરો એસિટલ" બાજુની સાંકળ હતી. જ્યારે કીટોન સ્પિરો એસિટલ મૂળભૂત અથવા તટસ્થ પરિસ્થિતિઓમાં પ્રતિક્રિયાશીલ નહોતું, ત્યારે તે એસિડિક પરિસ્થિતિઓમાં અધોગતિ પામી શકે છેઃ ખરેખર, માર્કરે તેને "અસામાન્ય રીતે પ્રતિક્રિયાશીલ" તરીકે વર્ણવ્યું હતું. સારસાસાપોજેનિન બાજુની સાંકળની સાચી પ્રકૃતિ દર્શાવતા, માર્કરે માર્કર ડિગ્રેડેશન તરીકે ઓળખાતા પ્રથમ પગલાંની શોધ કરી હતી. અન્ય સ્ટેરોઇડ્સ માટે વ્યાવસાયિક પુરોગામી બનવા માટે સરસાસાપોજેનિન ખૂબ ખર્ચાળ હતું, તેથી માર્કરે સેપોજેનિનના સમૃદ્ધ સ્રોતો શોધવાનું શરૂ કર્યું જે પ્રોજેસ્ટેરોન સાથે વધુ નજીકથી સંબંધિત હતા. તેમણે ટ્રિલિયમ ઇરેક્ટમ ("બેથ રુટ" અથવા "વેક-રોબિન") માં એક ઉમેદવારની ઓળખ કરી, જે ડાયોસ્જેનિન તરીકે ઓળખાતું સેપોજેનિન છે જે અગાઉ જાપાનીઝ યામ (ડાયોસ્કોરિયા ટોકોરો) માં મળી આવ્યું હતું. માર્કરે દર્શાવ્યું હતું કે સરસાસાપોજેનિન અને ડાયોસ્જેનિન બંનેને પ્રોજેસ્ટેરોન અને અન્ય સ્ટીરોઈડ હોર્મોન્સમાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે. ટી. ઇરેક્ટમમાંથી કાઢી શકાય તેવા ડાયોસ્જેનિનની માત્રા હજુ પણ અસંતોષકારક હતી, તેથી માર્કરે સમૃદ્ધ સ્રોતોની શોધ કરી. આખરે તેણે સ્થાનિક રીતે ઓળખાતી મેક્સિકન યામ ડાયોસ્કોરિયાની અન્ય પ્રજાતિ પર હુમલો કર્યો, જેના કંદનું વજન 100 કિલો (220 પાઉન્ડ) સુધી વધતું હોવાનું નોંધાયું હતું. ડાયોસ્જેનિનમાંથી માર્ગ ખૂબ જ સ્ટીરોઈડ રસાયણશાસ્ત્રની જેમ, માર્કર અધોગતિ સેપોજેનિન બાજુની સાંકળને અધોગતિ કરવા માટે ગતિ નિયંત્રણ પર ભારે આધાર રાખે છે, જ્યારે સ્ટીરોઈડ ન્યુક્લિયસ (પ્રમાણમાં) પર સમાન કાર્યાત્મક જૂથોને અસર થતી નથી. પ્રથમ પગલું એ પ્રતિક્રિયા છે જેણે માર્કરને શોધ્યું કે સેપોજેનિન્સ તેમની બાજુની સાંકળમાં કીટોન સ્પિરો એસિટલ માળખું ધરાવે છે. એસિટલ્સ મૂળભૂત પરિસ્થિતિઓમાં નિષ્ક્રિય હોય છે, પરંતુ એસિડિક પરિસ્થિતિઓમાં હાઇડ્રોલાઇઝ કરી શકાય છે. માર્કર છ સભ્યોની પિરાન વીંટીને ખોલીને રચાયેલા હાઇડ્રોક્સિલ જૂથને અવરોધિત કરવા માટે એસિટિક એનહાઇડ્રાઇડનો ઉપયોગ કરે છે. પાંચ સભ્યોની ફ્યુરાન રીંગ પછી ક્રોમિક એસિડ સાથે ઓક્સિડેટીવ રીતે ખોલવામાં આવે છે. આ પ્રોજેસ્ટેરોનની એસિટિલ બાજુની સાંકળ અને સ્ટીરોઈડ ન્યુક્લિયસ પર એસ્ટરિફાઇડ હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ બનાવે છે. એસ્ટર પછી મજબૂત મૂળભૂત પરિસ્થિતિઓમાં હાઇડ્રોલાઇઝ્ડ થાય છે. ઇથેનોલિક સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડનો ઉપયોગ ડબલ બોન્ડ બનાવવા માટે પાણીને દૂર કરવા તરફ દોરી જાય છે. માર્કર ડિગ્રેડેશનના આ 1939ના સંસ્કરણનું પરિણામ 16-ડિહાઇડ્રોપ્રેગ્નેનોલોન (3-હાઇડ્રોક્સિપ્રેગ્ના-5,16-ડાયન-20-વન, 16-ડી. પી.) છે. 1940માં, અંતિમ હાઇડ્રોલિસિસ પગલાને એસિટિક એસિડનો ઉપયોગ કરવા માટે બદલવામાં આવ્યું હતું, જે વધુ પરિચિત 16-ડિહાઇડ્રોપ્રેગ્નેનોલોન એસિટેટ (16-DPA) નું ઉત્પાદન કરે છે. ડાઉનસ્ટ્રીમ ઉત્પાદનો 16-DP ને બે તબક્કામાં પ્રોજેસ્ટેરોનમાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે. સૌપ્રથમ, રીંગ ડીમાં દ્વિબંધ હાઇડ્રોજનયુક્ત હોય છે, ત્યારબાદ હાઇડ્રોક્સિલ જૂથનું ઓપેનોઅર ઓક્સિડેશન થાય છે અને બાકીના ઓલેફિનનું રીંગ બીથી રીંગ એ તરફ સહવર્તી સ્થળાંતર થાય છે જેથી તે સ્થિતિ 3 પર કીટોન કાર્બોનીલ જૂથ સાથે જોડાણમાં હોય. વૈકલ્પિક રીતે, બી. આર. 2, સી. આર. ઓ. 3 અને ઝેડ. એન./એચ. ઓ. એ. સી. ને સમાવતી ત્રણ તબક્કાની પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. 16-ડી. પી. ને ટેસ્ટોસ્ટેરોન અને ડાઉનસ્ટ્રીમ ઉત્પાદનો એસ્ટ્રોન અને એસ્ટ્રાડિઓલમાં પણ રૂપાંતરિત કરી શકાય છે. મેક્સિકન સ્ટેરોઇડ ઉદ્યોગ માર્કરના પ્રારંભિક વિકાસલક્ષી કાર્યને પાર્ક-ડેવિસ દ્વારા ટેકો આપવામાં આવ્યો હતો, જે એક અગ્રણી અમેરિકન ફાર્માસ્યુટિકલ કંપની છે જે હવે ફાઇઝરનો ભાગ છે. જો કે, માર્કરને સમજાયું કે કાચા માલ (મેક્સિકન ડાયોસ્કોરિયા એસપી) ની નજીક મેક્સિકોમાં સ્ટેરોઇડ્સનું ઉત્પાદન વ્યાવસાયિક રીતે વધુ અર્થપૂર્ણ છે. કંદને યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં પાછા મોકલવા કરતાં; ડી. કમ્પોઝિટા એ પસંદગીની પ્રજાતિ બનશે). પાર્કે-ડેવિસ માનતા ન હતા કે મેક્સિકોમાં ઉત્તમ રસાયણોના ઉત્પાદનની સુવિધાનું સંચાલન કરવું વૈજ્ઞાનિક રીતે શક્ય છે, અને સહયોગની સ્થાપના થઈ. તેના બદલે, માર્કરે પોતે મેક્સિકન ભાગીદારો શોધવાનું નક્કી કર્યું અને 1 ડિસેમ્બર, 1943ના રોજ તેમના શૈક્ષણિક પદ પરથી રાજીનામું આપ્યું. આ વિભાજનનું એક પરિણામ એ હતું કે માર્કર અધઃપતન ક્યારેય પેટન્ટ કરવામાં આવ્યું ન હતું. માર્કરે બે મેક્સિકન રોકાણકારો, એમેરિક સોમલો અને ફેડેરિકો લેહમેનના સહયોગથી 1944ની શરૂઆતમાં મેક્સિકન કંપની સિન્ટેક્સની સ્થાપના કરી હતી. માર્કરે પ્રોજેસ્ટેરોન સાથે સિન્ટેક્સમાં તેના 40 ટકા હિસ્સા માટે આંશિક રીતે ચૂકવણી કરી હોવાનું કહેવાય છે, જે પછી તેનું મૂલ્ય આશરે $80/ગ્રામ હતું. વર્ષની અંદર, સિન્ટેક્સ પ્રોજેસ્ટેરોન $50/ગ્રામમાં વેચતો હતો. જો કે, મે 1945માં નફાને લઈને માર્કર તેમના ભાગીદારોથી અલગ થઈ ગયા હતા અને બોટેનિકા-મેક્સ નામની નવી કંપનીની સ્થાપના કરી હતી, જે પાછળથી ગેડિઓન રિક્ટર લિમિટેડને વેચવામાં આવી હતી અને તેનું નામ બદલીને હોર્મોનોસિંથ (બાદમાં ડાયોસિંથ) રાખવામાં આવ્યું હતું. મેક્સિકોમાં સૂક્ષ્મ રસાયણોના ઉત્પાદનમાં મુશ્કેલીઓ ખરેખર નોંધપાત્ર હતીઃ ત્યાં પ્રશિક્ષિત રસાયણશાસ્ત્રીઓની તીવ્ર અછત હતી અને ખરેખર કોઈ પણ મેક્સીકન યુનિવર્સિટીમાં રસાયણશાસ્ત્રમાં કોઈ ડોક્ટરલ પ્રોગ્રામ નહોતો. જ્યારે માર્કરે સિન્ટેક્સ છોડ્યું ત્યારે તેના સહયોગીઓને ઉત્પાદન પ્રક્રિયા માટે કોઈ સૂચનાઓ મળી ન હતી અને કોડમાં લેબલ થયેલ રીએજન્ટ બોટલ મળી ન હતી. તેમણે ETH ઝુરિચ (સ્વિસ ફેડરલ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ટેકનોલોજી) ખાતે તાલીમ પામેલા હંગેરિયન કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્રી જ્યોર્જ રોસેનક્રાન્ઝને માર્કરના સ્થાને રાખ્યા, જેઓ બીજા વિશ્વયુદ્ધમાં યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સના પ્રવેશ દ્વારા ક્યુબામાં ફસાયેલા હતા. રોસેનક્રાન્ઝે ડાયોસ્જેનિનમાંથી પ્રોજેસ્ટેરોન માટે ઉત્પાદન પ્રક્રિયાને વર્ચ્યુઅલ રીતે પુનઃશોધવી પડશેઃ તેમણે મેક્સિકોની રાષ્ટ્રીય સ્વાયત્ત યુનિવર્સિટીમાં રસાયણશાસ્ત્રની સંસ્થાની પણ સ્થાપના કરી હતી, જ્યાં પ્રથમ સંશોધન વિદ્યાર્થીઓમાંના એક લુઇસ ઇ. મિરામોન્ટેસ હતા, જેઓ પાછળથી સિન્ટેક્સમાં મુખ્ય સંશોધક બન્યા હતા. રોસેનક્રાન્ઝે સિન્ટેક્સ માટે વિદેશી પ્રતિભાઓને પણ ભાડે રાખી હતી, જેમાં ઑસ્ટ્રિયન યહૂદી શરણાર્થી (અને નેચરલાઈઝ્ડ અમેરિકન) કાર્લ જેરાસી અને ઉરુગ્વેયન અલેજાન્ડ્રો ઝફરોનીનો સમાવેશ થાય છે. 1951માં, જેરાસી, મિરામોન્ટેસ અને રોસેનક્રાન્ઝે સિન્ટેક્સ ખાતે નોરેથિસ્ટરોનનું સંશ્લેષણ કર્યું હતું, જે પ્રથમ મૌખિક રીતે સક્રિય પ્રોજેસ્ટેરોન એનાલોગ અને પ્રથમ મૌખિક ગર્ભનિરોધક ગોળીઓનો એક મહત્વપૂર્ણ ઘટક હતો. આ સમય સુધીમાં, સિન્ટેક્સ અને તેના મેક્સિકન સ્પર્ધકો (યુ. એસ. નેશનલ એકેડેમી ઓફ સાયન્સમાં સામેલ કરાયેલા પ્રથમ આફ્રિકન-અમેરિકન રસાયણશાસ્ત્રી પર્સી લેવન જુલિયન સહિત) યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં વેચાયેલા અડધાથી વધુ માનવ સેક્સ હોર્મોન્સનો પુરવઠો પૂરો પાડી રહ્યા હતા, અને પ્રોજેસ્ટેરોનની કિંમત ઘટીને $2/ગ્રામ થઈ ગઈ હતી. ફોર્ચ્યુને તે જ વર્ષે (1951) "સિન્ટેક્સ સરહદની દક્ષિણે સાંભળવામાં આવેલી સૌથી મોટી તકનીકી તેજી બનાવે છે" શીર્ષકવાળી એક વાર્તા ચલાવી હતીઃ 1999 સુધીમાં, અને પાછળથી લાભ સાથે, અમેરિકન કેમિકલ સોસાયટી દ્વારા આને અલ્પોક્તિ માનવામાં આવી હતી, ઓછામાં ઓછું સિન્ટેક્સના ઉત્પાદન અને સંશોધનની સાચી વૈશ્વિક અસરને કારણે નહીં. સિન્ટેક્સ સંશોધનની અસર લુઇસ અને મેરી ફિઝર દ્વારા અધિકૃત 1959 મોનોગ્રાફ સ્ટેરોઇડ્સમાંથી જોઈ શકાય છેઃ ઔદ્યોગિક પ્રયોગશાળાઓમાંથી ટાંકવામાં આવેલા તમામ કાગળોમાં સિન્ટેક્સનો હિસ્સો 30 ટકા છે. 1959માં, સિન્ટેક્સે પોતાને પનામા કોર્પોરેશન તરીકે પુનઃસ્થાપિત કર્યું અને તેનું મુખ્ય મથક પાલો અલ્ટો, કેલિફોર્નિયા, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં સ્થાનાંતરિત કર્યું. નોંધો અને સંદર્ભો નોંધો સંદર્ભો અધોગતિ પ્રતિક્રિયાઓ નામ પ્રતિક્રિયાઓ સ્ટેરોઇડ્સ