محلول سازی

محلول سازی :

محلول سازی یکی از متداولترین و در عین حال دقیق ترین کارهایی است که در آزمایشگاه انجام میشود. محلول سازی به معنای ساختن محلول مورد نظر و لازم از محلولهای استاندارد میباشد.

محلولی را استاندارد می گویند که در آن ، رابطه بین مقادیر ماده حل‌شده و محلول یا رابطه بین مقدار ماده حل‌شده و حلال بنحوی معلوم باشد. با معلوم بودن مقدار ماده حل‌شونده و مقدار حلال تشکیل دهنده محلول ، غلظت محلول مشخص می‌گردد. بسیاری از واکنش‌ها در حالت محلول انجام می‌شوند و محاسبه‌های کمی برای این‌گونه واکنش‌ها بر مبنای غلظت آنها صورت می‌گیرد. برای بیان غلظت ، روش‌های گوناگونی وجود دارد و محلولهای استاندارد را براساس غلظت بیان می‌کند.

محلولهای استاندارد کاربردهای زیادی دارند، از جمله در تجزیه های تیترسنجی (تیتراسیون) ، واکنش‌های خنثی شدن و واکنش‌های اکسیداسیون-احیا و…

برای محلول سازی باید ابتدا با واحدها و روش های بیان غلظت یک محلول، آشنایی کامل داشته باشید:

محلول درصد جرمی  :

محلولی است که در آن مقداری ماده حل‌شونده در ۱۰۰ گرم محلول ، حل شده باشد. ۱۰۰× (جرم محلول/جرم ماده حل شونده )= درصد جرمی در صورت و مخرج باید از یک نوع یکای جرم استفاده شود. یعنی هر دو باید برحسب میلی‌گرم ، گرم یا کیلوگرم بیان شوند. مثلا ، بر روی بر چسب محلول شست وشوی دهان نوشته می شود: “محلول استریل سدیم کلرید ۹/۰ درصد برای شستشو”. عبارت “سدیم کلرید ۹/۰ درصد” یعنی در ۱۰۰ گرم از این محلول ۹/۰ گرم سدیم کلرید وجود دارد و بقیه آن آب است. برای محلول‌های بسیار رقیق ، معمولا غلظت بر حسب قسمت در میلیون (ppm) بیان می‌شود. (۶ ^۱۰× جرم محلول) / جرم ماده حل شونده = ppm اگر حلال ، آب باشد و مقدار ماده حل‌شونده چنان کم باشد که چگالی محلول هم‌چنان g.mL-1 1,0 باقی بماند، در اینصورت رابطه به قرار زیر خواهد بود: لیتر محلول / میلی گرم ماده حل شونده≈ppm

از ppm برای بیان مقادیر بسیار کم کاتیون‌ها و آنیون‌ها در آب دریا ، بدن جانداران ، بافت‌های گیاهی و میزان آلاینده‌های هوا و بطور کلی ، در مواردی که مقدار ماده حل‌شونده خیلی جزئی باشد، استفاده می‌شود. محلول گرم در لیتر (غلظت معمولی-C)

در این محلول‌ها ، مقداری ماده حل‌شونده در یک لیتر محلول وجود دارد. حجم محلول به لیتر/مقدار ماده حل شونده به گرم= C

برای مثال ، اگر در ۲۰۰ میلی‌لیتر از محلولی به اندازه ۴ گرم پتاسیم کلرید حل‌شده باشد، غلظت معمولی این محلول ، ۲۰ گرم در لیتر خواهد بود.

ابتدا میلی لیتر به لیتر تبدیل شود: ۲۰۰ml*1 L / 1000 ml=0.2 L

و سپس جاگذاری در فرمول شود: C=4g / 0.2 L=20 g.L-1 محلول مول در لیتر (مولار CM)

غلظت مولار رایج‌ترین روش برای بیان غلظت است و محلول مولار، محلولی است که در هر لیتر آن، به اندازه یک مول ماده حل‌شونده ، حل شده باشد. مانند محلول یک مول بر لیتر لیتیم کلرید که در آن ، یک لیتر محلول دارای یک مول لیتیم کلرید است.

حجم محلول (لیتر)/مقدار ماده حل شونده (مول)= غلظت مولار (M) محلول مولال (m)

محلولی که در آن یک مول ماده حل‌شونده در یک کیلوگرم حلال حل شده باشد، محلول مولال نامیده می‌شود. از غلظت مولال در مطالعه خواص کولیگاتیو محلول‌ها بکار می‌رود.

کیلوگرم حلال/مقدار ماده حل شونده (مول)= غلظت مولال (m) برای مثال ، اگر در ۲۰۰ گرم آب خالص ، ۰,۰۳ مول کلرید پتاسیم حل شده باشد، مولالیته محلول عبارت خواهد بود:

ابتدا باید گرم محلول به کیلوگرم تبدیل شود:

۲۰۰g*1 Kg/1000 g=0,2 Kg کیلوگرم حلال مولال m=0,03(mol)/0,2Kg=0,15

محلول نرمال (N) محلول نرمال ، محلولی است که یک اکی والان گرم ماده حل‌شونده در یک لیتر آن و یا یک میلی‌اکی‌والان گرم در هر لیتر آن حل شده باشد. مفهوم اکی والان گرم: مقدار وزن اکی والان مواد مختلف طبق رابطه زیر به دست می‌آید:

E=M/n

که M ، جرم مولکولی و n (ظرفیت) برای مواد مختلف به قرار زیر بدست می‌آید:

مقدار n برای اسیدها برابر تعداد هیدروژن‌های اسیدی و برای بازها، برابر تعداد -OH ، برای نمک‌ها برابر ظرفیت فلز ضرب‌در تعداد فلز و برای واکنش‌های اکسایش- کاهش برابر درجه کاهش            یا اکسایش است. با بدست آوردن مقدار E (وزن اکی والان) می‌توان تعداد اکی‌والان را از رابطه زیر حساب کرد:

وزن اکی والان/جرم ماده برحسب گرم = m/E = تعداد اکی والان در نتیجه، نرمالیته یک محلول بیانگر تعداد اکی‌والان‌ها در یک لیتر محلول یا تعداد میلی‌اکی‌والان در هر میل

محلول سازی از محلول های غلیظ آزمایشگاه

معمولاً در آزمایشگاه محلولها به صورت غلیظ و با درصد خلوص مشخص و استانداردی وجود دارد و برای تهیه محلول های رقیق تر باید از آن ها استفاده کرد.

برای این کار از روابط رقیق سازی استفاده می کنیم :

 در رابطه بالا نیاز است که نرمالیته یا مولاریته محلول غلیظ موجود در آزمایشگاه را تعیین کنیم.

برای تعیین نرمالیته از فرمول زیر استفاده می کنیم :

 نرمالیته محلول غلیظ را بدست آوردیم. در رابطه اول فقط حجم محلول غلیظ (v₂) مجهول است که محاسبه می شود و فقط کافی است این مقدار (v₁) را از محلول غلیظ برداشته و به حجم مورد نظر (v₂) برسانیم.

برای تعیین نرمالیته و مولاریته محلول های آزمایشگاهی می توانید از جدول زیر استفاده کنید. که در این صورت فقط به رابطه اول نیاز خواهید داشت.

 تذکر: در مورد اسیدهای غلیظ و قوی مثل اسید سولفوریک همیشه اسید را به آب اضافه می کنیم. (قبل از اضافه کردن اسید مقداری  آب مقطر در بالون بریزید و سپس اسید را اضافه کنید).

 محلول سازی از مواد جامد آزمایشگاه

 فقط کافی است مقدار ماده جامد بدست آمده را در مقداری آب مقطر حل کرده و به حجم مورد نظر برسانید.

 تذکر : در مورد برخی مواد جامد که رطوبت جذب می کنند باید دقت شود که از فرمول نوشته شده بر روی برچسب ظرف ماده جرم مولکولی محاسبه شود. مثلاBaCl₂ . 2H₂O به جرم مولکولی آن دو ملکول آب (۳۶gr) اضافه شده است که باید در محاسبات لحاظ شود.

روش انجام آزمایش:

لف) اگر ماده خالص مایع باشد:

ابتدا با استفاده از محاسبات میزان مقدار موردنیاز HCl را بدست می آوریم:

cc50 HCl  ۱/۰ مولار                                                                        d = 1.16

a = 37

M = 36.5

با استفاده از پیپت مدرج ۰٫۴۲cc HCl بر می داریم و در بالون ژوژه ای که در آن تا نیمه آب ریخته ایم، می ریزیم. سپس درپوش بالون را گذاشته و با دست ابتدا و انتهای آن را گرفته و بصورت معکوس بالون را گردانیده به طوری که جای درپوش و انتهای بالون تغییر کند (مطابق شکل). این حرکت را برای مخلوط شدن بهتر HCl و آب چندبار تکرار می نمائیم.

ب) اگر ماده اولیه جامد باشد:

ابتدا با استفاده از محاسبات مقدار موردنیاز سود را بدست می آوریم:

ابتدا شیشه ساعت را روی ترازو گذاشته و نشانگر روی ترازو را صفر کرده و مقداری NaOH جامد روی شیشه ساعت ریخته و به اندازه ۲/۰ گرم از آن را را اندازه گیری نموده، سپس بوسیلة قاشقک فلزی مقدار اندازه گیری شدهNaOH  را برداشته و داخل بالون ریخته و cc50 آبی که از قبل داخل بشر ریخته ایم را به آن اضافه کرده و بکمک همزن شیشه ای مخلوط می کنیم به طوری که NaOH  جامد کاملاً در آب حل شود. سپس به وسیلة آبفشان به آن آب اضافه می نمائیم.

نکته : با توجه به این که سطح مایعات در داخل بالون ژوژه به شکل مقعر میباشد، باید توجه داشت که پس از افزودن آب تا خط نشانه، تقعر مایع داخل بالون روی خط نشانگر قرار گیرد نه طرفین آن.

استخراج اسید نوکلئیک از مخمر

مقدمه:

نخستین گام در بررسی مولکولی ساختار ژنتیک سلول ها دسترسی به مادة ژنتیک می باشد. اصول استخراج مادة ژنتیک از سلول های مختلف (باکتری ها، سلول های گیاهی و سلول های جانوری) نسبتا یکسان است و تنها در برخی از جزئیات تفاوت هائی وجود دارد. استخراج اسید های نوکلئیک شامل دو مرحله تهیه عصارة سلولی و خالص سازی می باشد.

تهیه عصاره سلولی برای تهیه عصارة سلولی به تعداد زیادی سلول نیاز است. عموما سلول ها با تکثیر در محیط کشت ویا مستقیما از بافت ها (مانند بافت خون ) تأمین می شوند. سپس باید دیواره و غشاء سلول ها از بین بروند تا محتویات آنها آزاد شوند. برای تخریب دیواره یا غشاء سلولی، روش های فیزیکی و شیمیایی مختلفی بکار میرود. از روش های فیزیکی می توان به شوک اسمزی، سائیدن سلول های یخ زده و استفاده از امواج صوتی یا سونیکیشن اشاره کرد. در سونیکیشن، طول موج و شدت امواج صوتی به کار گرفته شده به نوع سلول و کاربردی که از عصارة سلول مورد نظر است، بستگی دارد. در روش های شیمیایی از آنزیم ها و موادی که باعث تخریب دیواره و غشاء می شوند استفاده می شود. برای مثال، برای شکستن دیوارة باکتری ها از آنزیم لیزوزیم یا اتیلن دی آمین تتراستات (EDTA) یا مخلوطی از آنها استفاده می شود. لیزوزیم با عمل آنزیمی خود باعث تجزیه پپتید و گلیکان دیوارة سلولی می شود و EDTA که یک عامل شلات کننده است با حذف یون های فلزی مانند Ca2+ وMg2+ که در استحکام دیواره نقش دارند، دیواره را سست می کند. به علاوه EDTA با حذف یون های فلزی که به عنوان گروه پروتستتیک در آنزیم های تجزیه کننده اسید های نوکلئیک عمل می کند، مانع تجزیه این مواد می شود. در سلول های جانوری بعلت فقدان دیواره سلولی، با یک شوک اسمزی ساده می توان غشاء سلول ها را شکست. با اینحال اغلب از موادی مانند سدیم دود سیل سولفات (SDS)، دو دسیل سارکوزین و تریتون- X100 که غشا را در خود حل می کنند استفاده می شود. SDS همچنین باعث پایداری اسیدهای نوکلئیک می شود. مراحل تهیه عصاره سلولی باید در محلول های محافظت کننده اسیدهای نوکلئیک که معمولا حاوی بافرتریس هیدروکلرید (Tris-HCl)، SDS و EDTA است انجام شود تا کمترین آسیب به مادة ژنتیک برسد. برای استخراج مادة ژنتیک سلول های انسانی، معمولاً از سلول های سفید خون که یک تا سه ساعت مانده اند یا خون منجمد، سلول های کشت یافته مانند کشت فیبروبلاست ها، کشت سلول های پرز های جنینی (CVS) یا کشت سلول های مایع آمنیوتیک استفاده می شود.

خالص سازی DNA برای خالص سازی DNA برحسب نوع سلول و کاربرد مورد نظر، روش های مختلفی ابداع شده است. روش های مزبور از اصول یکسانی تبعیت می کنند که شامل رسوب دادن مرحله به مرحله ناخالصی ها و استخراج DNA خالص می باشد. در این روش ها ابتدا با کمک مواد واسرشت کننده پروتئین ها نظیر فنل، این مواد از عصاره سلولی حذف می شوند. سپس DNA در فاز قطبی (آبی) بصورت محلول استخراج می شود. اگر مقدار پروتئین ها زیاد باشد می توان قبل از مرحله فوق پروتئین ها را با آنزیم های تجزیه کننده مانند پروتئیناز k تجزیه و حذف نمود . پس از جدا کردن فاز آبی، می توان با اضافه کردن الکل هائی نظیر اناتول یا ایزوپروپانول در حضور کاتیون Na+ یا آمونیوم، اسیدهای نوکلئیک را رسوب داد. در سلول های گیاهی و سلول های بافت کبد که مقدار هیدرات های کربن زیاد است برای خالص سازی اسیدهای نوکلئیک از CTAB و محلول نمک استفاده می شود. این محلول فقط باعث رسوب اسیدهای نوکلئیک می شود و پلی ساکاریدها بصورت محلول باقی می مانند. رسوبی که به روش های فوق بدست می آید حاول مخلوطی از RNA و DNA است. برای خالص سازی DNA می توان با اضافه کردن ریبونوکلئاز، RNA را هیدرولیز کرده و DNA خالص بدست آورد. امروزه شرکت های مختلف تهیه کننده مواد بیولوژی مولکولی اقدام به تهیه کیت هایی برای استخراج اسید های نوکلئیک از منابع مختلف سلولی نموده اند که در صورت عدم وجود محدودیت مالی در آزمایشگاه می توان با استفاده از کیت های مزبور در مدت زمان کم و با بازده نسبتا بالائی اقدام به تهیه اسید های نوکلئیک با درجه خلوص بالا نمود. به علاوه سیستم های روبوتیک مختلفی اختراع شده اند که روزانه قادر به استخراج هزاران نمونه از اسید های نوکلئیک از نمونه های مختلف میکروبی، گیاهی و حیوانی می باشند.

روش انجام آزمایش:

۵/۲ میلی لیتر NaOH  ۱% را در آب مقطر حل می کنیم سپس ۵/۱ گرم مخمر را به آرامی به محلول اضافه می کنیم و آنها را با هم مخلوط می کنیم و به مدت ۱۰ دقیقه در بن ماری قرار می دهیم.مخلوط را پس از سرد کردن با کاغذ صافی صاف می کنیم و با اسید استیک نرمال PH آن را اسیدی می کنیم.۵ میلی لیتر مخلوط الکل-اسید کلریدریک به آن اضافه می کنیم وخوب هم میزنیم.محلول رویی را دور می ریزیم و رسوب را حدود ۲ الی ۳ بار با الکل ۹۶ درجه می شوییم رسوب باقی مانده DNA  است

اوره خون “اندازه گیری اوره خون”

مقدمه

واکنشهای مختلفی که در داخل سلول انجام می‌گیرد به تشکیل ترکیبات زاید در سلول منتهی می‌شود. خروج این ترکیبات از سلول باعث تغییر ترکیب و خواص محیط اطراف سلول می‌شود. به تدریج آن را برای ادامه زندگی نامساعد می‌باشد. در اثر تخریب اسیدهای آمینه که طی آن گروه یا گروههای آمین اسید آمینه طبیعی بدن موجودات طی اکسایش برداشته می‌شوند و در صورتی که جهت سنتز ترکیبات نیتروژن‌دار جدید یا در سایر کنش و واکنشهای متابولیسمی یاخته به مصرف نرسند مجتمع شده و به شکل قابل ترشح درمی‌آیند.

اشکال دفع نیتروژن در موجودات زنده

در جانوران مختلف ، نیتروژن گروه آمینو به یکی از سه شکل اصلی زیر ترشح می‌شود. اکثر موجودات آبزی نیتروژن را به صورت آمونیاک (NH₃) آزاد می‌سازنند. آمونیاک ترکیبی بسیار سمی است ولی به علت محلول بودن در آب سمیت آن برای موجود زنده کاهش می‌یابد. پرندگان و برخی از خزندگان نیتروژن را به صورت اسید اوریک ترشح می‌کنند. اسید اوریک سمی نیست ولی در آب نامحلول است و به همین دلیل به صورت جاودانه موجود دفع می‌شود. سایر موجودات ، نیتروژن را به صورت اوره به خارج ترشح می‌کنند اوره نسبت به NH₃ سمیت کمتری دارد و در آب نیز حل می‌شود. خون مواد نیتروژن‌دار مثل اوره و اسید اوریک را می‌گیرد و در حین گردش در بدن همواره از کلیه‌ها می‌گذرد. در کلیه‌ها مواد نیتروژن‌دار زاید آب اضافی و مواد دفعی دیگر از خون گرفته شده و به خارج دفع می‌گردد. غلظت اوره در پلاسمای خون ۰٫۰۳ و مقدار آن را در ادرار ۲ درصد است.

چرخه اوره

در جانورانی به نام اورئوتلیک ، آمونیاک حاصل از ‌اسید آمینه (گروه آمین به علت داشتن ‘pk بالا در PH خون به صورت یون آمونیوم است)، در کبد بوسیله یک مکانیسم چرخه‌ای به اوره تبدیل می‌شود. ‌این چرخه نخستین بار توسط که بس و همکارانش کشف و به نام چرخه اوره نامگذاری شد. سه ترکیب اصلی این چرخه اسید امینه‌ها هستند. این سه ترکیب عبارتند از: آرژنین که جزء اسیدهای آمینه اصلی سازنده پروتئینها است. اورنیتین و سیترولین دو اسید آمینه کمیاب‌اند و منحصرا در‌این چرخه وارد می‌شوند. آمونیاک حاصل از اسید آمینه در مجاورت ATP با CO₂ ترکیب شده و ترکیبی به نام کربومویل فسفات می‌دهد.

مراحل چرخه اوره

مرحله اول

آغاز چرخه با اورنیتین است که در مجاورت کربومویل فسفات به سیترولین مبدل می‌شود. آنزیم اورنتین ترانس کربامیلاز واکنش را کاتالیز می‌کند. این مرحله در ماتریکس میتوکندری انجام می‌گیرد مراحل بعدی در سیتوسل صورت می‌گیرد.

مرحله دوم

مرحله‌ای است که در طی آن سیترولین با مصرف انرژی با آسپارتات ترکیب شده و آرژینینو سوکسینات می‌دهد. آنزیم آرژینییو سوکسینات واکنش را کاتالیز می‌کند.

مرحله سوم

مرحله تبدیل آرژینینو سوکسینات به آرژنین تحت اثر آنزیم لیاز است طی‌این واکنش فومارات – که یکی از واسطه‌های چرخه کربس است نیز حاصل می‌شود.

مرحله چهارم

در ‌این مرحله تحت اثر آنزیم آرژیناز ، اوره فرآورده آغازگر چرخه اوره یعنی اورنیتین ساخته می‌شود.

نقصهای ژنتیکی چرخه اوره میتوانند

زندگی افراد را به خطر اندازند

افراد مبتلا به نقصهای ژنتیکی در هر کدام از آنزیمهای شرکت کننده در تولید اوره ، نمی‌توانند غذاهای غنی از پروتئین را تحمل کنند. اسیدهای آمینه‌ای که بیش از توان مورد نیاز روزانه برای سنتز پروتئین خورده می‌شوند، در کبد دآمینه شده و تولید آمونیاکی می‌کنند که نمی‌تواند به اوره تبدیل و در گردش خون منتقل گردد. آمونیاک شدیدا سمی است. درمانهای متعدی برای مبتلایان به نقص در چرخه اوره صورت می‌پذیرد. تجویز دقیق اسیدهای آروماتیک بنزوات یا فنیل استات در رژیم غذایی می‌تواند به کاهش مقادیر آمونیاک خون کمک کند.

سندرم اورمی

دیالیز در مبتلایان به نارسایی حاد کلیه وقتی سطح نیتروژن ، اوره سرم (SUN) آنها به ۱۰۰ – ۷۰ میلیگرم در دسی‌لیتر می‌رسد. یا هنگامی که کلیرانس کراتینین آنها به کمتر از ۲۰ – ۱۵ میلی‌لیتر در دقیقه کاهش می‌یابد، شروع می‌شود. به مجموعه نشانه‌ها و علایمی که به علت آثار سمی افزایش مواد نیتروژنی و دیگر مواد زاید در خون ایجاد می‌شود، سندرم اورمی گویند. وضعیت عقلانی و روانی این بیماران تغییر می‌کند و عاقبت دچار گیجی شده و نهایتا به اغما می‌روند روش انجام آزمایش: ۳ لوله آزمایش آماده می کنیم در لوله اول ۱/۰ میلی لیتر نمونه سرم .۲ میلی لیتر معرف دی استیل مونو اکسیم و ۳ میلی لیتر اسید سولفوریک ودر لوله دوم ۱/۰ میلی لیتر آب مقطر .۲ میلی لیتر معرف دی استیل مونو اکیسم و ۳ میلی لیتر اسید سولفوریک و در لوله سوم  ۰/۰۵ میلی لیتر استاندارد اوره .۲میلی لیتر معرف دی استیل مونو اکسیم و ۳ میلی لیتر اسید سولفوریک می ریزیم.محتویات درون هریک از لوله ها را خوب مخلوط می کنیم و به مدت ۱۰ دقیقه در بن ماری قرار می دهیم.سپس لوله ها را با آب سرد می کنیم و OD آنها را در ۵۲۰nm می خوانیم.

کلسترول “اندازه گیری کلسترول خون”

مقدمه: کُلِستِرول (به انگلیسی: Cholesterol)، یکی از مولکول‌های زیستی و از دسته چربی‌ها (لیپیدها) است. این مولکول ساختار چندحلقه‌ای (آروماتیک) دارد. نقش عمده آن استحکام و انعطاف‌بخشی به غشا سلولها است. کلسترول نوعی چربی و از مواد مهم غشا است. کلسترول در خون هم وجود دارد. کلسترول خون از دو منبع اصلی تامین می‌شود: رژیم غذایی و تولید در کبد. کلسترول رژیم غذایی به طور عمده از گوشت، جگر، مغز، تخم مرغ و غذاهای لبنی به بدن می‌رسد. غذاهایی گیاهی کلسترول ندارند. پس از صرف غذا کلسترول از طریق روده جذب و سپس همراه با تری گلیسیرید ها درون پوششی پروتئینی بسته‌بندی می‌شود. این ترکیب چربی-پروتئین شیلومیکرون نام دارد. کبد هم می‌تواند کلسترول را از خون بردارد و هم آن را تولید و به درون خون بریزد. پس از صرف غذا کبد شیلومیکرون را از خون برداشته و در مدت زمان میان وعده‌های غذایی کلسترول را تولید و درون گردش خون میریزد.

تفاوت ال‌دی‌ال و اچ‌دی‌ال

مقدار زیاد کلسترول ال‌دی‌ال با بیماری‌های کرونری قلب در ارتباط است و به آن «کلسترول بد» گویند. لیپوپروتئین ال‌دی‌ال کلسترول را روی دیواره رگ‌ها نشانده و موجب شکل‌گیری ماده سخت و ضخیمی که همان پلاک کلسترول است می‌شود. با گذشت زمان پلاک کلسترول موجب زخیم‌شدن دیواره رگ و نازک‌شدن مجرای عبور خون می‌شود. این فرآیند تصلب شرائین (آترواسکلروسیس) نامیده می‌شود. چون لیپوپروتئین اچ‌دی‌ال با برداشتن دیواره کلسترول از شریان و بردن آن به کبد از تشکیل پلاک جلوگیری می‌کند، «کلسترول خوب» نامیده می‌شود. بنابراین مقدار ال‌دی‌ال بالا و اچ‌دی‌ال پایین، از فاکتورهای خطر ایجاد تصلب شریان است در حالی که نسبت پایین ال‌دی‌ال به اچ‌دی‌ال برای بدن بسیار سودمند است. هنگامی که ال‌دی‌ال بالا می‌رود کبد نه تنها کلسترول را تولید و به داخل خون میریزد؛ بلکه می‌تواند آن را از گردش خون بردارد. حذف سریع کلسترول ال‌دی‌ال از خون و کاهش آن، با تعداد گیرنده‌های فعال روی سطح سلول‌های کبدی مرتبط است. دو عامل ارث و رژیم غذایی تأثیر چشم‌گیری بر ال‌دی‌ال و اچ‌دی‌ال و کلسترول فرد دارند. برای نمونه هاپیرکلسترولمیای فامیلی اف‌اچ یک اختلال ارثی است که در ان شخص بیمار دچار کمبود و نداشتن گیرنده‌های ال‌دی‌ال روی سطح سلول‌های کبدی می‌شود. در نتیجه افراد مبتلا تمایل بیشتری به پیشرفت تصلب شرائین و بیماریهای ایسکمیک قلبی در سنین بالاتر دارند. رژیم‌های غذایی که دارای مقدار بالای چربی‌های اشباع و کلسترول هستند موجب افزایش مقدار ال‌دی‌ال خون می‌شوند. تری گلیسیریدها براساس ساختمان شیمیایی‌شان به دو گروه اشباع و غیراشباع طبقه‌بندی می‌شوند. چربی‌های اشباع از گوشت و محصولات لبنی تامین می‌شوند و می‌توانند مقدار کلسترول خون را بالا ببرند. همچنین برخی از روغن‌های گیاهی که از نارگیل، نخل و کاکائو تهیه می‌شوند هم چربی اشباع بالایی دارند. ‌  

اگر سطوح کلسترول شما غیر طبیعی است، احتمالاً شما هیچ علامت یا نشانه ای نداشته اید، بنابراین انجام آزمایش کلسترول یک روش مهم برای ارزیابی خطرات بیماری های ذکر شده است. مطالعات بسیاری نشان داده اند که بالا بودن سطوح کلسترول، خود یک ریسک فاکتور مشخص بیماری قلبی است که قاتل شمارۀ یک مردان و زنان است.

چه انواعی از کلسترول اندازه گیری می شوند؟

یک آزمایش کامل کلسترول، شامل اندازه گیری ۴ نوع از چربیها(لیپیدها)ی خون شماست:

• ·  کلسترول کم چگال(LDL). این لیپوپروتئین را گاهی کلسترول ” بد” می نامند. مقادیر زیاد آن در خون منجر به تجمع ذرات چربی (پلاک ها) در شریانهای شما می شود( که به آن آترواسکلروزیس یا تصلب شرایین می گویند) ، که جریان خون را کاهش می دهد. این پلاکها گاهی شریانها را مسدود می کنند و منجر به مشکلات قلبی- عروقی بزرگی می گردند. به علاوه در افراد مبتلا به دیابت و افرادی که احتمال ابتلا به بیماریهای قلبی در آنها بالاست، ذرات کلسترول LDL کوچکتر و فشرده تر می شوند، این ذرات ریز فشرده می توانند باعث صدمات بیشتر به عروق خونی شوند که این مشکلات در افراد کم خطرتر و افرادی که دیابت ندارند، کمتر است.
• ·  کلسترول پرچگال(HDL): گاهی به آن کلسترول “خوب” می گویند، زیرا با بازکردن شریانهای شما به حمل و عبور کلسترول بد(LDL) کمک و جریان خون را تسهیل میکند.
• ·  تری گلیسیریدها. تری گلیسیریها انواع دیگری از چربیهای خون شما هستند. هنگامی که شما غذا می خورید، بدن شما کالری های اضافی را به تری گلیسیرید ها تبدیل می کند که در سلولهای چربی ذخیره می شوند و بعدها برای تولید انرژی آزاد می شوند. سطوح بالای تری گلیسیرید معمولاً نشان دهندۀ آن است که شما به طور مرتب بیش از آنچه می سوزانید، کالری دریافت می کنید. همچنین در افراد چاق و آنان که مقادیر بسیار زیاد شیرینی یا الکل می خورند و در مبتلایان به دیابت که سطح قند خون زیادی دارند، سطوح تری گلیسیرید خون بالاست.
• ·   کلسترول تام. این یعنی مجموع کل مقادیر کلسترول بدن شما.

این چهار نوع چربی همراه هم تعیین کنندۀ احتمال حمله قلبی، سکته یا صدمات عروق خونی (بیماریهای عروقی) هستند. نتایج یک آزمایش کلسترول به صورت مقادیر به دست آمده بر حسب میلی گرم در هر دسی لیتر (mg/dl) ارائه می شود.

اندازه گیری کلسترول تام به تنهایی امکان پذیر است، اگر چه این آزمایش تکی زیاد مورد استفاده قرار نمی گیرد، زیرا دانستن سطح کلسترول تام به تنهایی، به اندازۀ آزمایش های کامل کلسترول به تصمیم گیری پزشک شما کمک نمی کند.

در سال ۲۰۰۱، گروهی از متخصصین به نام متخصصین برنامه طرح آموزشی کلسترول ملی، پیشنهاد کردند که بهترین آزمایش کلسترول، ۴نوع از چربیها در خون شما را که شامل شرح حال لیپیدهاست، اندازه گیری کنند.

چه افرادی باید آزمایش کلسترول انجام دهند؟

همه بزرگسالان ۲۰ سال به بالا باید هر ۵سال یک آزمایش کلسترول انجام دهند. اگر شما دارای سابقه فامیلی بیماریهای قلبی یا کلسترول بالا هستید، چاق هستید، فعالیت بدنی تان کم است، دیابت دارید یا زیاد در رژیم غذایی خود چربی می خورید، انجام آزمایش کلسترول برای شما بسیار مهم است. این فاکتورها شما را در خطر افزایندۀ کلسترول بالا و بیماری قلبی قرار می دهند.

اگر سطوح کلسترول خون شما بالا رفته است، شاید پزشکتان از شما بخواهد که این آزمایشها را با فواصل زمانی کمتری انجام دهید. اگر سطح کلسترول خونتان غیر طبیعی است، دربارۀ اینکه هر چند وقت یکبار باید آزمایش بدهید، با پزشک خود صحبت کنید. این احتمال وجود دارد که پزشکتان از شما بخواهد در هفته های متعدد یا ماهها آزمایش را انجام دهید. قبل از آغاز هر نوع درمان براساس تنها یک آزمایش کلسترول غیر عادی، معمولاً چندین آزمایش در زمانهای مختلف انجام می دهند تا در تشخیص مطمئن شوند.

اگر شما سالم هستید، باید مقادیر کلسترول خود را بدانید یک بیماری حاد، یک حمله قلبی یا استرس های شدید می توانند سطح کلسترول شما را تحت تأثیر قرار دهد. در طول بارداری، اغلب کلسترول بالاست، بنابراین خانم های باردار برای اندازه گیری آن، حداقل باید ۶ هفته بعد از تولد نوزادشان صبر کنند.

شما چگونه برای انجام آزمایش کلسترول آماده می شوید؟

شما باید برای مدت ۹تا۱۲ ساعت قبل از انجام آزمایش غذا نخورده باشید(نه غذا، نه مایعات، به جز آب). شما می توانید آب بخورید، اما از خوردن چای، قهوه و سایر نوشیدنیها خود داری کنید. دربارۀ سایر شرایط خاص با پزشک خود صحبت کنید. برخی داروها مثل قرصهای ضد بارداری، می توانند سطح کلسترول را بالا ببرند. به همین دلیل اگر شما از این داروها می خورید شاید پزشکتان از شما بخواهد که مصرف آنها را قطع کنید.

آزمایش کلسترول چگونه انجام می شود؟

آزمایش کلسترول یک آزمایش خون است. خون از یکی از رگها و معمولاً از رگی از بازوی شما گرفته می شود. قبل از ورود سرسوزن، ناحیه مورد نظر با یک ضد عفونی کننده تمیز می شود و یک باند الاستیک دور بازویتان، بالای همان ناحیه بسته می شود تا جریان خون را به آن منطقه منحصر کند. این عمل باعث می شود که رگ مورد نظر از خون پر شود.

بعد از اینکه سوزن وارد شد، مقدار کمی از خون داخل یک سرنگ یا ویال جمع آوری می شود. باند را باز می کنند تا دوباره جریان خون به حالت اول باز گردد و به ریخته شدن خون به ویال ادامه پیدا کند. زمانی که خون کافی جمع آوری شد، سوزن را خارج می کنند و ناحیه آزمایش (سوراخ شده) با پوششی، پوشانده می شود.

کل مراحل احتمالاً حدود ۲دقیقه به طول می انجامد و دردناک نیست، اگر چه برخی مردم درد متوسطی را زمانی که سوزن وارد بازویشان می شود، احساس می کنید، اغلب مردم تنها یک سوزش سرسوزن را حس می کنند.

نتایج آزمایش کلسترول

نتایج آزمایش کلسترول به صورت میلی گرم در دسی لیتر(mg/dl) خون ارائه می شود. برای تفسیر نتایج آزمایش خود از این راهنمای عمومی استفاده کنید:

کلسترول تام:

کمتر از mg/dl 200 ……………………………. قابل قبول

200 تا mg/dl 239 …………………………….. خط مرزی

Mg/dl 240 و بالاتر از آن……………………….. بالا

کلسترول LDL:

کمتر از mg/dl 70 ……… بهترین برای افرادی که مبتلا به بیماری قلبی بوده یا بسیار در خطر این بیماری هستند.

کمتر از mg/dl 100 …….. بهترین برای افرادی که در خطر بیماری قلبی هستند.

100 تا   mg/dl129………. نزدیک بهینه

130 تا mg/dl 159 ………. خط مرزی

160 تا mg/dl189 ………… بالا

mg/dl 190 و بالاتر از آن ………… بسیار بالا

کلسترول HDL:

کمتر از mg/dl 40…………….. کم

40 تا mg/dl 59 ………………. بهتر

mg/dl 60 و بالاتر از آن………. بهترین

تری کلیسیرید:

کمتر از  mg/dl 150 …………. قابل قبول

150 تا mg/dl 199 ………… خط مرزی

200 تا mg/dl499 …………. بالا

mg/dl 500 و بالاتر از آن ……….. بسیار بالا

Lp(a) ، پروتئین واکنشی-C (C- reactive protein) و سایر موارد

این ۴ دسته اصلی لیپیدها- کلسترول تام، کلسترول LDL، کلسترول HDL و تری گلیسیرید- رایج ترین چیزهایی هستند که در طول آزمایش کلسترول، اندازه گیری می شوند. ارزش دانستن این اندازه گیریها برای تخمین احتمال خطر بیماری قبلی توسط مطالعات پزشکی به اثبات رسیده است. اگر چه این حقیقت دارد که حدود نیمی از مردم که دچار حمله قلبی می شوند یا سکته می کنند، هر ساله سطوح کلسترول طبیعی دارند. بنابراین بسیاری از پزشکان، آزمایش سایر مواد موجود در خون را آغاز کرده اند. آنها امیدوارند که دانستن سطوح برخی از این مواد بتواند آنها را در پیشگویی بهتر آنکه چه کسانی در خطر بیماری قلبی هستند، یاری دهد. آزمایشهای این ماد در خون اغلب بر روی همان نمونه خونی گرفته شده در طول آزمایش کلسترول، انجام می شود و نشانگر کامل بودن یک آزمایش پروفایل چربی است. مدارک نشان دهندۀ آن است که این آزمایشهای اضافی چقدر ارزش دارند. در اینجا برخی آزمایشهای اضافی که ممکن است پزشک شما همراه با آزمایش استاندارد کلسترول تجویز کند، آورده می شود:

• ·  لیپوپروتئین(a) و یا LP(a). از آنجایی که این لیپو پروتئین یک ریسک فاکتور آترواسکلروزیس (تصلب شرایین) است، خیلی زیاد مورد آزمایش قرار می گیرد.  LP(a)
• ·  آپو لیپوپروتئین (apo A-1) A-1. A-1  پروتئینی است که به کلسترول HDL شما در پاکسازی کلسترول LDL از بدن کمک می کند. آزمایش این پروتئین رایج نیست، اما می تواند توسط پزشک شما، در صورتیکه سابقه فامیلی بیماری قلبی دارید یا کلسترول خونتان بالاست، دستور داده شود. اگر سطح apo A-1خیلی پایین باشد، می تواند نشانه ای برای این باشد که شما در یک خطر افزایندۀ بیماری قلبی هستید.
• ·  آپو پروتئینB (apo B). Apo B پروتئینی است که قسمتی از هر ذرۀ کلسترول LDL است. دانستن سطوح Apo B معمولاً نشانه خوبی از سطح کلسترول شما به پزشکتان ارائه می دهد. برخی تحقیقات پیشنهاد می دهند که ممکن است Apo B یک پیشگوی ریسک بیماری قلبی باشد. این پروتئینی به صورت معمول اندازه گیری نمی شود، اما در صورتیکه پزشکتان به بیماری قلبی شما مظنون باشد یا شما دارای سابقه بیماری قلبی با کلسترول خون بالا باشید، مورد استفاده قرار می گیرد.
• ·  پروتیئن High – sensitivity c-reactive. پروتئین (hs-CRP) HS-C-reactive پروتئینی است که کبد شما به عنوان قسمتی از پاسخ سیستم ایمنی شما به عفونت یاجراحت می سازد. این پروتئین توسط سلولهای ماهیچه ای شریانهای کرونری ساخته می شود. سطوح بالای hs-CRP در خون شما ممکن است همراه با یک افزایش خطر حمله قلبی، سکته و مرگ قلبی ناگهانی باشد. برخی پژوهشگران با اینکه hs-CRP نسبت به کلسترول برای پیشگویی بیماری قلبی بهتر است، مخالف هستند. گرچه مدارک تایید کنندۀ hs-CRP در حال افزایش هستند، جامعه قلب آمریکا هنوز غربالگری hs-CRP را برای جامعه عمومی توصیه نمی کند(تنها به افرادی توصیه می کند که خطر بیماری قلبی آنان افزایش یافته است).
• ·  هموسیستئین (Homocysteine). هموسیستئین یک اسید آمینه در بدن شماست که برای ساخت پروتئین (ساختمان و استحکام) بافت مورد استفاده قرار می گیرد. اما مقادیر بیش از اندازه آن در خون شما ممکن است خطر سکته و انواع خاصی از بیماریهای قلبی و بیماری عروق خونی بازوها، پاها(بیماری های عروق محیطی) را افزایش دهد. ممکن است در صورتیکه مشکلات قلبی – عروقی داشته باشید، اما هیچ یک از ریسک فاکتورهای سنتی مثل سیگار کشیدن را نداشته باشید، پزشکتان سطح هموسیستئین شما را چک کند.

یکی از انواع LDL است. سطح LP(a) شما توسط ژنها تعیین می شود و به طور کلی تحت تاثیر نحوه زندگی نیست. برخی پژوهشها کلسترول نشان داده اند که سطوح بالای LP(a) ممکن است باعث افزایش احتمال بیماری قلبی شود، گر چه هنوز مشخص نیست چقدر میزان این خطر را بالا می برد. در صورتیکه شما مبتلا به بیماری قلبی باشید اما سطوح کلسترول شما به نظر طبیعی برسد، ممکن است پزشک به شما دستور یک آزمایش LP(a) را بدهد.معمولاً اگر شما سابقه فامیلی بیماری قلبی ای مرگ ناگهانی داشته باشید، همچنین اگر کلسترول LDL شمابه درمانهای دارویی به خوبی جواب ندهد، LP(a) مورد آزمایش قرار می گیرد.

ممکن است هموسیستئین در تخمین احتمال بیماریهای عروق محیطی هم مفید باشد.

تکنولوژی جدید آزمایش کلسترول

یک نوع جدید از آزمایش کلسترول در حال فن آوری است که اندازه و تعداد ذرات کلسترول LDL و HDL شما را اندازه گیری می کند.

این روش آزمایش از یک اسپکتروسکوپی NMR (رزونانس مغناطیسی هسته ای). به نظر می رسد که دانستن اندازه و مقدار هر یک از انواع ذرات کلسترول LDL و HDL خون شما می تواند یک پیشگوی احتمال بیماری قلبی باشد. تحقیقات بر روش NMR و مؤثر بودن آن در حال انجام است.

روش انجام آزمایش:

۳ لوله آزمایش آماده می کنیم در لوله اول ۰/۱ میلی لیتر آب مقطر در لوله دوم ۰/۱ میلی لیتر استاندارد کلسترول و در لوله سوم ۰/۱ میلی لیتر نمونه سرم می ریزیم.سپس به هر کدام از لوله ها ۲/۵ میلی لیتر معرف رنگ زا اضافه می کنیم.محتویات درون هر یک از لوله ها را خوب مخلوط می کنیم به مدت ۵ دقیقه در دمای آزمایشگاه قرار می دهیم سپس به هر کدام از لوله ها ۰/۵ میلی لیتر اسید سولفوریک غلیظ اضافه می کنیم و خوب مخلوط می کنیم.لوله ها را به مدت ۱۰ دقیقه در یک بشر آب می گذاریم سپس OD آنها را در ۵۸۰nm می خوانیم.

تهیه استانیلید آمین

ایزومریزاسیون “انواع ایزومرها”

دو ترکیب که فرمول مولکولی یکسان ولی آرایش اتمی متفاوت داشته باشد ایزومر نامیده می‌شوند. به عبارتی ترکیباتی که دارای فرمولهای بسته مشابه ولی فرمولهای گسترده متفاوت باشند را ایزومری می‌گویند. چنین ترکیباتی در خواص شیمیایی و فیزیکی باهم فرق دارند. این کلمه از واژه یونانی isos به اضافه meros به معنای (ساخته شده از بخش‌های یکسان ) گرفته شده است.

ریشه لغوی

واژه ایزومری اولین بار به توسط برزلیوس (J.J.Berzelius) برای معرفی ترکیبات شیمیایی گوناگون دارای ترکیب درصد عناصر یکسان ، به عبارت دیگر تناسبهای نسبی یکسان عناصر سازنده ، مورد استفاده واقع شد. این احتمال که یکسانی ترکیب درصد عناصر سازنده بتواند دلالت بر وجود دو یا چند ماده به عنوان ایزومرهای یکدیگر نماید، از تئوری ساختمانهای آلی مشتق شده است. در حالت کلی ، می‌توان ایزومرها را به دو نوع ایزومری ساختمانی و ایزومری فضایی تقسیم‌ بندی نمود. که هر کدام از این ایزومرها دارای انواع مختلف می‌باشند.

ایزومری ساختمانی

ایزومری ساختمانی بوسیله ترکیباتی که در فضای کوئوردیناسیون خود لیگاندهای متفاوتی دارند نمایش داده می‌شود. و انوع زیرا را در بر می‌گیرد:

ایزومری یونش

در این نوع ایزومری ، یون یا یونهایی که در یک ایزومر در کره کوئوردیناسیون خارجی قرار دارند، در ایزومر دیگر در نقش لیگاند در کره کوئوردیناسیون داخلی وارد می‌شود و در ترکیبهایی که آنیون در ساختار داخلی و خارجی کره کوئوردیناسیون شرکت دارد مشاهده می‌شود.

ایزومری هیدراته شدن

مولکول آب در ترکیب کوئوردیناسیون ممکن است مستقیما با فلز پیوند داشته باشد یا در کره کوئوردیناسیون خارجی به عنوان آب تبلور شرکت کند. ترکیبهایی که بر اساس این تفاوت دسته بندی می‌شوند، ایزومرهای هیدرات (هیدراتاسیون) نامیده می‌شوند و دارای خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوتی هستند.

ایزومری کوئوردیناسیون

در ترکیبات یونی که هم کاتیون و هم آنیون آنها کمپلکس مشاهده می‌شود و تفاوت آنها در توزیع لیگاندها اطراف اتمهای مرکزی است. این دو ایزومر در اثر تعویض لیگاندها اتم مرکزی بوجود می‌آید. Cu(NH₃)₄ PtCl₄ ↔ Pt(NH₃)₄ CuCl₄ ↔ Pt(NH₃)₃Cl Cu(NH₃)Cl₃

ایزومری اتصال

این ایزومرها به خانواده‌های متفاوتی از ترکیبات آلی مربوط می‌شوند که تنها فرمولهای مولکولی مشابه دارند. بطور مثال الکل و اتر با هم ایزومر گروه عاملی هستند. در ترکیبهایی دیده می‌شود که یک یا چند لیگاند دارای دو اتم کوئوردیناسیون دهنده باشند، برای مثال یون نیتریک NO^-₂ می‌تواند از طریق یک اتم اکسیژن یا از طریق اتم نیتروژن کوئوردیناسیون بدهد. زرد NH₃)₅CO(NO₂)) Cl₂)) و قرمز NH₃)₅-CO-ONO) Cl₂))

ایزومری فضایی

شامل ایزومری هندسی و نوری می‌باشد.

ایزومری هندسی

ترکیبات وقتی ایزومرهای فضایی یکدیگرند که در فضای کوئوردیناسیون خود لیگاندها یا گروههای یکسان داشته باشند ولی نحوه آرایش آنها در فضا متفاوت باشد. یک نوع این ایزومر فضایی ، ایزومری هندسی ، یا ایزومری سیس- ترانس ، است. در آلکنها ، وقتی گروههای مشابه در یک طرف پیوند دوگانه باشند، ایزومر سیس و اگر در دو طرف پیوند دوگانه باشند، ایزومر ترانس است. اگر دو گروه مشابه به یک کربن آلکن متصل باشد، ایزومری سیس و ترانس وجود ندارد. اما اگر گروههای مختلف به کربنهای پیوند دوگانه متصل باشند، ایزومری هندسی دیده‌ می‌شود. اگر در آلکنها ، فقط یک اتم هیدروژن و سه عامل جانشینی دیگر داشته باشیم، بجای سیس و ترانس از سیستم Z و E استفاده می‌کنیم. روی کربن متصل به پیوند دوگانه دو گروه وجود دارد یکی از این دو گروه بر دیگری ارجحیت دارد. آن گروه را مشخص می‌کنیم. مشخص کردن آنها به عدد اتمی عنصر متصل به کربن بستگی دارد که هر چه بیشتر باشد، ارجحیت بیشتری دارد. در مورد ترکیبات کوئوردیناسیون ، این نوع ایزومری در اثر اشغال موقعیت‌های مختلف در اطراف اتم مرکزی توسط لیگاند بوجود می‌آید و در گونه‌های مسطح مربعی و هشت وجهی اهمیت بیشتری دارد. برای مثال در ایزومر سیس- دی کلرو دی آمین پلاتین (II) اتم‌های کلر روی گوشه‌های مجاور مربع (در امتداد یک ضلع) واقع شده‌اند، در حالیکه در ایزومر ترانس ، اتمهای کلر گوشه‌های مقابل دور امتداد را اشغال می‌کنند. مثلا برای ترکیب  دو فرمول گسترده فضایی می‌توان نوشت:

ایزومری نوری

نوع دیگری ایزومر فضایی ، ایزومری نوری است. پاره‌ای از مولکولها و یونها در دو شکل که قابل انطباق بر یکدیگر نیستند، رابطه بین آنها مثل رابطه دستهای راست و چپ است وجود دارند و از چنین مولکولها و یونهایی به عنوان نامتقارن یاد می‌شود و این ایزمرها را انانتیومر (تصویر آینه‌ای) می‌نامند. این ایزومرها دارای خواص فیزیکی یکسان می‌باشند و تنها تفاوت ایزومرهای نوری تاثیر بر نور قطبی شده است. این نوع ایزومری در مولکولهای کایرال وجود دارد. اگر دو ترکیب از هر لحاظ با هم مشابه باشند بر یکدیگر منطبق می‌شوند در حالیکه یک مولکول کایرال ممکن است دارای یک ایزومر فضایی باشد که بر تصویر آینه‌اش منطبق نیست (انانتیومر). تفاوت چنین ایزومرهایی مانند اختلاف دست چپ و راست است. ایزومر راست گردان (d) نور قطبی شده (نوری که در یک صفحه نوسان می‌کند) را به راست و ایزومر چپ گردان (L) آن به چپ می‌چرخاند. مخلوط مساوی از دو ایزومر را اسمیک می‌نامند، اثری بر نور قطبی شده ندارد. شرح آزمایش در یک بالون تقطیر ۵ گرم مالئیک اسید ریخته و به آن ۵ میلی لیتر آب اضافه کرده  هم میزنیم تا حل شود سپس ۱۰ میلی لیتر HCL غلیظ به آن اضافه کرده و با افزودن چند عدد سنگ جوش سیستم رفلاکس را سوار میکنیم و ۳۰ دقیقه رفلاکس می کنیم سپس حرارت را قطع نموه بعد از خشک شدن محتویات بالون را به بشر انتقال داده و رسوب حاصل را صاف می کنیم.پس از خشک شدن رسوب راندمان را محاسبه می کنیم

تهیه آسپیرین (اتیل سالسیلیک اسید)

مقدمه و تئوری : در مورد آسپیرین، بازگو کردن داستان آن، به‌عنوان نمونه‌ای از تکامل مناسبات بین طب گیاهی سنتی و داروشناسی جدید، بی‌فایده نیست.منشا این دارو را باید در پوست درخت بید جستجو کرد، که درختی از خانواده salix است و معمولاً در مناطق پر‌‌آب می‌روید. و تنها هنگامی واقعا شاداب است که پایه آن در آب باشد. بنابر نظریه عوام، این به‌معنای آن‌ است که بید سرما نمی‌خورد، و به‌همین دلیل باید به کار درمان سرماخوردگی‌های همراه با تب، دردهای مفصلی، و ناراحتی‌های مشابه بخورد. و از آنجا که این، پوست درخت بید است که آن‌را در بر گرفته و گرم نگه می‌دارد پس خاصیت مورد نظر را باید در پوست بید جستجو کرد. در قرن هجدهم، متوجه شدند که پوست بید، از لحاظ تلخی شبیه به پوست درختی در پرو به نام «سینکونا» است که از آن گنه‌گنه می‌‌‌گرفتند و این دارو عالی‌ترین وسیله درمان بیماری تب‌آور مالاریا به حساب می‌آمد. به‌این‌ ترتیب، جوشانده پوست بید را برای درمان تب مورد استفاده قرار دادند. در سال ۱۸۲۹ ، «لرو» از فرانسه، موفق شد از پوست بید ماده‌ای به دست آورد که خود، آن را «سالیسین» (مشتق از اسم لاتینی این درخت) نامید. دیری نگذشت که داروسازی سوئیسی به نام«پاگن ستشر» از راه تقطیر گل اسپیره کوهی (که گیاهی است از خانواده spiraea و آن هم دوست دارد که پایه‌اش درون آب باشد)‌ ماده‌یی به دست آورد با نام شیمیایی «سالیسیلات متیل» که بسیار شبیه به سالیسین بود. دنباله این ماجرا به آلمان می‌‌کشد که درآنجا، چند سال بعد، ماده مشابه دیگری به نام «اسید سالیسیلیک» برای نخستین بار به‌طور مصنوعی تهیه شد. از این ماده نیز مشتق دیگری به نام«اسید استیل سالیسیلیک» به دست آمد که (ضمن این‌که کلمه salix که همان بید باشد در اسم آن انعکاس یافته) چیزی نیست جز اسم رسمی آسپیرین که داروی رایج ضد درد است و هجای «spir»‌ در آن، یادآور منشا گیاهی دیگر آن، یعنی اسپیره کوهی است.جریانات مشابه این، منجر به پیدایش تعداد زیادی از داروهای جدید شده است که منشا آنها را باید در گیاهانی که از دیرباز بر بشر شناخته شده بوده‌اند جستجو کرد. به‌عنوان مثال، «افدرین» که در معالجه آسم به کار می‌رود از علف «افدرا» به دست می‌آید، که دست کم از ۵ هزار سال پیش در طب چین مورد استفاده است. نام گیاهان ضد درد پرقدرتی چون سیکران، مهرگیاه، تریاک و انقوزه، در قدیمی‌ترین رساله‌های داروسازی بابل و سومر آمده است.در واقع، قابلیت برطرف کردن درد، شاید نخستین پیروزی بزرگ طب بود که خیلی پیشتر از قابلیت طب به درمان بیماری‌ها پدید آمد. در مصر باستان داروهای مسکن وجود داشت، و در «تب» در حدود سال ۱۶۰۰ (ق.م) رساله طبی نگاشته شد که حاوی فهرستی بود از هفتصد گیاه، از آن جمله گیاهان ملین مثل سنا و کرچک، و گیاهانی از قبیل گیاهان خانواده seilla که در ناراحتی‌های قلبی مورد استفاده‌اند. این، طب یونان بود که تحت تاثیر طبیبانی چون بقرات و دیوسکورید، ارزش‌درمان کنندگی گیاهان طبی را ـ‌جدا از اهمیتی که این گیاهان از لحاظ شعائر و سحر و جادو، برای انسانهای گذشته داشتند‌‌ـ‌ تثبیت کرد. اما پس از سقوط امپراطوری روم، سحر و جادو مجدداً مسلط شد، و شناخت و مطالعه گیاهان طبی مامن خود را در دیرها و صومعه‌ها حست و دانش پزشکی به دست محققان عرب شکوفا شد. ما اکنون می‌دانیم که برخی عارضه‌هایی که در آثار محققان قرون وسطی ذکر شده ـ‌‌مانند نوعی التهاب پوستی که به «آتش سن‌آنتوان» موسوم است‌ـ ناشی از قارچ‌ِ ریزی است که به جان غلات می‌افتد و وقتی عده زیادی از مردم،‌ نان حاصل از این غله آلوده را می‌خورند به مسمومیت دسته‌جمعی و نیز وهم‌زدگی ـ‌که در قرون وسطی آن را ناشی از عمل شیطان می‌دانستند‌ـ دچار می‌شوند. اما تا قرن هجدهم ـ‌ارجوت که همان قارچ مورد بحث باشد‌ـ شناخته نشد. جالب است بدانیم که امروزه ارجوت را در تهیه تعداد زیادی از داروهای مخصوص معالجه فشار خون و اختلالات خونی دیگر، مورد استفاده قرار می‌دهند.کشف امریکا توسط سیاحان اروپایی و پیدا شدن راه دریایی به هندوستان، انواع جدیدی از گیاهان را بر آن‌چه که از دوران باستان شناخته شده بود افزود و باعث غنای هر چه بیشتر فهرست عظیم گیاهانی شد که در طب جدید مورد استفاده‌اند. قرن نوزدهم، نشانگر فصل جدیدی در شیوه استفاده از گیاهان طبی و به منزله دوره گذرا از شیوه استفاده از گیاهان یا معجون‌های حاصل از آنها برای مصارف درمانی، به شیوه استفاده از مولکولهای فعال موجود در آنهاست. این در واقع دوره‌ای است که طی آن،‌ جهان‌بینی زایای جوامع نوپای صنعتی، آغاز به واژگون کردن تصور سنتی از طبیعت می‌کند. اکنون دیگر طبیعت در نظر آنها چیزی نیست، مگر منبع عظیمی از مواد خام سهل‌الوصول. منابع طبیعی برای بهره‌برداری ساخته شده‌اند و انسان جدید در واقع گاهی بیش از اندازه از آنها بهره‌برداری می‌کند. دنیای گیاهان که زمانی مرکب از «شخصیت‌ها»ی فردی گیاهان بود، اکنون تنها به منزله معدنی تلقی می‌شود که تنها وظیفه آن قراردادن مواد خود در اختیار انسان است. با این همه باید گفت که در بسیاری از موارد، این تلقی جدید نسبت به گیاهان مزایایی دارد. مثلاً وقتی‌که می‌توان از چغندر، ابتدا قند تهیه کرد و سپس به مصرف رساند، هیچ‌کس حتی فکر آن را هم نمی‌کند که برای شیرین کردن چای خود، تکه‌ای چغندر در آن بیندازد!با پیش‌رفتن این جریان، زمانی می‌رسد که شیمی‌دانان یک ماده فعال معین را مصنوعاً تهیه می‌کنند، و در آن هنگام دیگر به گیاهی که این ماده را در اصل از آن تهیه می‌کردند نیازی نیست. در مرحله بعدی، یعنی زمانی که از یک محصول مصنوعی، یک رشته مشتقات گرفته شد و پس از آزمایش به روی حیوانات،‌ به فهرست دایم‌التزاید داروهای شیمیایی افزوده می‌شود، آن‌گاه دیگر هیچ‌کس به خاطر نمی‌آورد که روزی روزگاری گیاهی بود، که همین اثرات درمانی را ایجاد می‌کرد. چه کسی امروز به خاطر می‌آورد که «آمفتامین»ها که به عنوان محرک در درمان افسردگی مورد استفاده‌اند، صرفاً اعقاب مصنوعی ماده‌ای طبیعی هستند که از گیاه «افدرا» به دست می‌آمد؟به این ترتیب قفسه داروخانه‌های امروز، پر است از محصولات مصنوعی که سر‌منشا بسیاری از آنها را باید در موارد موجود در گیاهان طبی جست. انسان به صورتی دم‌افزون مولکولهایی مصنوعی ایجاد می‌کند که در دنیای طبیعت نظیری ندارد. و سپس از این مولکولها موادی را برای مصارف درمانی تهیه می‌کند. این ترکیبات مصنوعی که هر روز به مقدار بیشتر و بیشتری و برای مصارف گوناگون تهیه می‌شوند، باعث ایجاد پدیده‌ای می‌گردند که می‌توان آن را «آلودگی دارویی» نامید. با عوارض جدی ناشی از مصرف روزانه مقدار فراوانی دارو توسط مردمی که فی‌الواقع بیمار نیستند: داروهای محرک، داروهای مسکن، انواع داروهای اعصاب، قرص‌های ضد حاملگی و غیره. تمام این داروهای آرام‌بخش که به مقدار فراوان مورد مصرف تعداد زیادی از افرادِ اساساً تندرست قرار می‌گیرند، که به اعتقاد خود،‌ با مصرف این داروها وضع و حالشان بهتر می‌شود. واین جز خیالی باطل نیست، چراکه هیچ تضمینی نیست که اثر این داروها، در درازمدت به نفع شخص باشد.این است که عده زیادی از خود می‌پرسند که اگر توسعه افسارگسیخته صنعتیِ مبتنی بر تولید و مصرف مقادیر دم‌افزونی از کالاها ادامه پیدا کند، چه پیش‌خواهد آمد؟اکنون بسیاری خواهان آنند که پژوهش‌هایی در زمینه ابداع شیوه‌های درمانی ملایم‌تر و نرم‌تر که برای بدن انسان عوارض کمتری داشته باشد انجام گیرد و همراه با آن، تولید و مصرف گیاهان طبی در سطح جهان افزایش چشمگیر یابد. اما پیش از بریدن از افراط‌کاری‌های تمدن شیمی‌زده‌مان و ابداع یا احیای روش‌های درمانی‌ایی که مناسبات انسان و محیط زیستش را بر پایه بهتری قرار دهد، معقول آن است که یک بار برای همیشه، رابطه بین پزشکی علمی و طب سنتی اطبا و حکیمان را روشن سازیم. ‌چراکه این شبیه رابطه زن و شوهری است که از زندگی با یکدیگر خسته شده‌اند، اما در عین حال توانایی تنها زیستن را ندارند! آنچه به سرعت لازم است انجام گیرد، آشتی بین این دو است. و این چیزی است که در پژوهشی که از سوی «سازمان جهانی بهداشت» به عمل می‌‌آمد، مد نظر قرارگرفت. این سازمان از کشورهای عضو خواست که فهرست کاملاً تازه‌ای از منابع درمانی خود، که گیاهان طبی در آن، هنوز جای مهمی دارند، تهیه کنند.بدون تردید چنین تحقیقاتی منجر به کشف داروهای جدید، و ایجاد و تکامل نظریات جدید نسبت به درمان بیماری خواهد شد. نیازی به توضیح نیست که خردمندی و حس عمیق تجربه‌گرایی پیشینیان، غالباً منجر به آن می‌شد که علی‌رغم سکونت در قاره‌های مختلف،‌ برای معالجه فلان عارضه، از داروی طبیعی یکسانی استفاده کنند. چنان‌‌که ساکنان منطقه حاره، برای چاره کردن بیماری جذام، از مواد حاصل از خانواده نباتیِ یکسانی به نام «فلاکورتاسئا» استفاده می‌کرده‌اند. به عبارت دیگر معالجه‌گرانی که هزاران کیلومتر دور از یکدیگر می‌زیستند، بدون آن‌که از وجود دیگری خبر داشته باشند، از گیاهان مشابهی که گیاه‌شناسان امروزی در یک طبقه جای می‌دهند، داروهای یکسانی تهیه می‌کردند. به عنوان مثال هم «اینکا»ها و هم چینی‌ها، متوجه شده بودند که زنبق آبی برای تسکین درد و نقصان قوه باء خاصیت دارد.برخورد به چنین تشابهاتی توجه انسان را به سودمندی داروهایی که در زمانهای مختلف توسط جوامع مختلف کشف شده‌اند جلب می‌کند. امروزه تعدادی از کشورها متابع قابل توجهی را صرف ارزیابی مجدد و بررسی علمی سنتهای درمانی خود می‌کنند. انجام اقداماتی از این قبیل در سراسر جهان، نه تنها باعث غنای میراث فرهنگی هر یک از ملتها و جوامع و تمدنها خواهد شد، بلکه همچنین، منابع بیشتری را در اختیار طب جدید خواهد گذاشت. با این همه چنین پیشرفتی مستلزم برخوردی کاملاً نو به گیاهان طبی است. پس از ده‌ها سال پژوهش‌های تحلیلی به منظور استخراج مواد خاص فعال موجود در گیاهان، اکنون باید تاکید را در بهره‌برداری از کل گیاه قرار داد. از این لحاظ برخی از اطلاعات کاملاً جدید بوم‌شناختی (اکولوژیک) ممکن است به کار آید. برای یک بوم شناس (اکولوژیست) یک معلول معین، به هیچ‌وجه محصول یک علت واحد نیست، بلکه حاصل برخورد یک رشته پدیده‌های هم‌زمان است. بنابراین در یک نظام پیچیده، کل آن نظام از حاصل جمع اجزای آن فراتر است و درک اولی تنها با شناخت دومی به دست نمی‌آید. کار کردن ماشین طبیعت حاصل جمع عمل اجزای آن که به طور هم‌زمان و در کنار یکدیگر باشند نیست، بلکه برآیند کنشهای متقابل فراوان بین آنها است. درست به همان‌گونه که ماده و حیات، با فراگذشتن از درجه معینی از پیچیدگی، خواص نوینی کسب می‌کنند. حال اگر گیاهان طبی را در نظر گیریم، نظریه فوق به طریق استقرایی، نظریه‌های سنتی را که مطابق آنها یک گیاه در تمامیت خود واجد خواصی است که از خواص اجزای متشکله آن متفاوت است، تایید می‌کند. نمونه‌هایی که بیش از همه در تایید این نظر ذکر می‌شود، خواص کلی ارجوت، تریاک یا دیژیتال است که با خواص تک تک مواد موجود در آنها آشکارا متفاوت است. اما این نمونه‌ها آن‌چنان منجز هم نیستند، چه با اندکی توجه به منطق دکارتی، روشن می‌شود که خواص یک مخلوط عبارت است از جمع جبری خواص مواد تشکیل دهنده آن. حال آنکه آزمایش با انگنار، در این مورد نتایج بهتری به دست می‌دهد. بنا بر نظریه علایم، با مصرف این گیاه تلخ‌مزه، عمل کبد باید بهتر انجام گیرد، و در واقع چنین نیز هست. در ابتدا خاصیت مورد بحث به یک ماده واحد موجود در این گیاه نسبت داده می‌شد، و سپس کشف شد که مواد دیگری نیز در این قضیه سهم دارند. با این حال وقتی که این مواد به طور جداگانه بر روی موش آزمایش شد، معلوم شد که اکثر آنها به صورت تنها کاملا بی‌اثر هستند. از سوی دیگر، آزمایش مخلوط این مواد، به مقدار مساوی نشان داد که هر چه تعداد مواد در مخلوط بیشتر باشد، اثر آنها قاطع‌تر است. به عبارت دیگر این امر به خوبی نشان می‌دهد که چگونه با امتزاج موادی که به صورت تنها بی‌اثرند، خواص فعال جدیدی بروز می‌کند. بدون شک چنین پدیده‌ای در مورد سایر گیاهان، مثل خفچه و سنبل‌الطیب نیز صادق است. هرچند که ماهیت دقیق اجزای متشکلة آنها هنوز به درستی تعیین نشده است. درست به همان‌گونه که نفع عمومی چیزی متفاوت از حاصل‌جمع منافع فردی افراد جامعه است، خواص یک داروی معین نیز از حاصل جمع خواص تمام مواد تشکیل‌دهنده آن متفاوت است. این به آن معنا است که لازم است برخورد کاملاًجدیدی نسیت به مطالعه گیاهان طبی پدید آید و نیز داروشناسی خاص، آن‌چنان پیش برود که تمام ماهیت و خواص آنها به نحو مقنع‌تری دانسته شود.چنین است که به عنوان مثال، مطالعات پروفسور ماسکلیه از دانشگاه بوردو، درباره کف یک جنگل کاج، منجر به کشف داروی مهمی شد که در معالجه اختلالات دستگاه گردش خون به کار می‌رود. ماسکلیه با دریافتن این نکته که در کف چنین جنگل‌هایی سبزه نمی‌روید به این فکر افتاد که شاید، علت آن باشد که سوزن‌برگ‌های مرده کاج، محتوی ماده‌ای است که از جوانه‌زدن دانه‌های سبزه جلوگیری می‌کند. آزمایشهایی که به روی جوشانده سوزن‌برگ‌های مرده انجام شد، نشان داد که چنین چیزی واقعاً وجود دارد و اثر آن بسیار قوی است. پروفسور ماسکلیه توانست آن ماده را استخراج کرده و مورد آزمایش قرار دهد، که در نتیجه آن معلوم شد که این ماده دارای اثر بسیار نیرومندی است که فعل و انفعالات هورمونی حاکم بر طویل شدن و تقسیم سلول‌های سبزه را مختل می‌کند. همچنین معلوم شد که همین ماده از رشد جنبه‌های مضر در سلول‌های انسان جلوگیری می‌کند. به هر حال هنگامی که برای تولید آن از طریق مصنوعی کوشش به عمل آمد، معلوم شد که تنها پلی‌مرها واجد چنین خاصیتی هستند، (پلی‌مرها موادی مرکب از مولکول‌های بسیار بزرگند که از ترکیب واحدهای شیمیایی ساده‌تر به نام مونومر حاصل می‌شوند). و اما هنگامی که این مواد را به دیمرها تجزیه کردند‌ (دیمر حاصل ترکیب دو مولکول است) معلوم شد که تحت تاثیر آنها، مقاومت مویرگ‌های خونی افزایش می‌یابد و نتیجتاً سیستم قلب و عروق تقویت می‌شود. به این ترتیب مطالعه علت عدم رشد سبزه در جنگل کاج، همراه با جستجوی ترکیبات درمانی جدید، ‌منجر به کشف درمان جدیدی برای بیماری‌های دستگاه گردش خون با استفاده از ماده موجود در سوزن‌برگ‌های کاج شد. این قضیه نشان می‌دهد که چگونه پژوهش‌های علمی،‌ برای رسیدن به نتایج مثبت، گاهی باید از راه‌های کاملاً بدیع و پرپیچ و خم بگذرد. جریاناتی ساده‌تر از این هم هست و آن، آزمایش‌هایی است که به منظور یافتن خواص گیاهان به طور منظم به روی آنها انجام می‌گیرد. همه ساله‌ چنین آزمایش‌هایی در آزمایشگاه‌های موسسات صنعتی و دانشگاهی در مورد هزاران نوع گیاه، توسط محققان داروهای گیاهی در چهار‌گوشه جهان صورت می‌گیرد.امور طبیعت علی‌ رغم ظواهر آن از نظم برخوردار است و فراگردهای شیمیایی گیاهان نیز به هیچ‌وجه بی‌حساب نیست. در میان گیاهان یک «روح خانوادگی» موجود است و هر خانواده‌ای نوع خاصی از فعل و انفعالات شیمیایی را به بار می‌آورد، درست به همان‌گونه که نوع خاصی از گل را به‌وجود می‌آورد.به هر حال، صرف‌نظر از هر مسیری که در پژوهش‌ها اتخاذ شود، در سراسر دنیا نسبت به مطالعه گیاهان دارویی اقبال جدیدی دیده می‌شود و نشانه‌های امیدوارکننده‌‌ای دال بر توجه کشورهای در حال توسعه به داروهای سنتی خود به چشم می‌خورد. این کشورها به تشویق سازمان جهانی بهداشت مبنی بر این‌که احتیاجات درمانی مردم خود را از منابع خود تامین کنند و با استفاده از مکاتب طب سنتی، تمدن خود از اتکا به واردات سنگین داروهای خارجی ـ‌‌که برتری آنها نیز همواره قطعی نیست‌ـ بکاهند به این سو روی آورده‌اند. امروزه نیز همچون گذشته،‌ دنیای گیاهان طبی دنیای وسیعی است که افق‌های دوردستی را در برابر پژوهش‌ها و پیشرفت‌های پزشکی گسترده است.

آسپرین داروی معجزه آسا

چند رشته مطالعات تازه نشان می دهد که آسپیرین می تواند در برابر سرطان دهان، حلق و مری و همچنین روده از بدن محافظت کند.از یک سو محققان ایتالیایی می گویند که مصرف مرتب آسپیرین برای مدت پنج سال خطر ابتلا به سرطان دهان، حلق و مری را به میزان دو سوم کاهش می دهد و دو گروه دیگر در آمریکا از تاثیر مثبت آسپیرین در پیشگیری از سرطان روده خبر می دهند.این یافته ها بر شواهد قبلی که نشان می دهد آسپیرین یک داروی معجزه آساست می افزاید.مطالعات قبلی نشان داده است که این قرص، که بیش از یک قرن پیش ساخته شد، می تواند به پیشگیری از سرطان ریه کمک کند.اکثر مردم این دارو را برای تسکین درد به کار می برند، اما استفاده از آن برای حفاظت در برابر بیماری های قلبی و حتی آرتروز نیز رایج است

تاریخچه وقتى نخستین بار در سال ۱۷۶۳ از پودر پوست درخت بید براى تسکین بیمارى که از تب رنج مى برد استفاده کردند کسى فکرش را نمى کرد که سال ها بعد دارویى را از آن کشف کنند که جان میلیون ها نفر را از خطر مرگ نجات دهد. در آن سال یک کشیش انگلیسی به نام ادوارد استون مقاله‌ای در جلسه سلطنتی انگلستان ارائه دادکه در آن استفاده از برگ درخت بید را حتی در درمان مالاریا نیز موثر معرفی کرده بود. ۱۰۰ سال پس از مقاله استون، یک پزشک اسکاتلندی دریافت که با استفاده از ماده‌ای که از برگ درخت بید بدست می‌آید، عوارض ناشی از رماتیسم به طرز معجزه آسایی کاهش می‌یابد.

 آسپیرین را چه کسی کشف کرد؟  

فردریک بایر (Fredrich Bayer) در سال ۱۸۲۵ بدنیا آمد. پدر او یک نساج و رنگرز پارچه بود و طبق عادت آن زمان وی در ابتدا شغل و حرفه پدر را برای کار انتخاب کرد و پس از مدتی فعالیت با پدر، در سال ۱۸۴۸ تشکیلاتی مشابه برای خود راه اندازی کرد و در آن حرفه بسیار هم موفق شد.

تا قبل از ۱۸۵۶ برای رنگرزی از مواد رنگی طبیعی استفاده می شد اما با کشف و صنعتی شدن ساخت رنگهای حاصل از مواد نفتی، بایر که پتانسیل موجود در این کشف را بخوبی احساس کرده بود با کمک شخصی بنام فردریک وسکوت (Friedrich Weskott) کمپانی Bayer را راه اندازی کرد.

بایر در ماه می سال ۱۸۸۰ در گذشت و تا آن زمان کمپانی هنوز در فعالیت رنگرزی مشغول بود، اما شرکت تصمیم گرفت با استخدام تعدادی شیمیدان نوآوری هایی در این صنعت بوجود آورد و این اتفاق هم افتاد اما نه در صنعت رنگرزی.

هنگامی که فلیکس هوفمن (Felix Hoffmann) در حال انجام آزمایش با یکسری از ضایعات رنگی بود تا شاید بتواند دارویی برای درمان درد ناشی از بیماری پدرش بدست آورد توانست به پودری دسترسی پیدا کند که امروزه شما آنرا به نام آسپرین می شناسید. هوفمن آسپرین را کشف نکرد:  

آسپرین چهل سال قبل توسط یک شیمیدان فرانسوی کشف شده بود، این شیمیدان بخوبی می دانست که پودر اسید استیل سالیسیلیک (acetylsalicylic acid) دارای خاصیت شفا بخشی بسیار می باشد. در واقع بیش از ۳۵۰۰ سال بود که بشر این پودر را می شناخت چرا که در سال ۱۸۰۰ یک باستان شناس آلمانی که در مصر تحقیق می کرد، با ترجمه یکی از پاپیروس های مصری متوجه شد که بیش از ۸۷۷ نوع مواد دارویی برای مصارف مختلف در مصر باستان شناخته شده بود که یکی از آنها همین پودر اسید بود که برای برطرف کردن درد از آن استفاده می شد.

در برخی از شواهد و نوشته های دیگری که در یونان بدست آمده است نیز مشخص شده که بشر حدود ۴۰۰ سال پیش از میلاد از شیره پوست درخت بید برای درمان تب و درد استفاده می کرده است. همچنین آنها هنگام زایمان زنان از این ماده برای کاهش درد استفاده می کردند. امروزه مشخص شده که ماده موجود در این شیره چیزی جز اسید سالیسیلیک نیست. ثبت رسمی کشف آسپرین:  

ماه مارچ ۱۸۹۹ کمپانی بایر رسما” محصول خود بنام آسپرین را به ثبت رساند و به دنبال آن در سایر کشورهای جهان نیز تحقیقاتی گسترده راجع به این دارو انجام گرفت بگونه ای که هنگام بازنشستگی هوفمن در سال ۱۹۲۸، آسپرین در تمام دنیا شناخته شده بود. سپس شیمی‌دانان آلی بر آن شدند که این ماده را شناسایی و جداسازی کنند. و پس از تلاش فراوان یک کربوکسیلیک اسید همراه با یک عامل فنلی را شناسایی کردند و به مناسبت منبع آن که درخت بید یا سایدکس بوده آن را سالیسیلیک اسید نامیدند.

سنتز استیل سالیسیلیک اسید (آسپرین) :  

بوسیله استیله کردن عامل OH در سالیسیلیک اسید براحتی میتوان آسپرین تهیه کرد. این کار به روشهای متفاوتی امکان پذیر است. یکی از این روشها استفاده از استیک انیدرید در محیط اسیدی می باشد که با توجه به نقش کاتالیستی اسید معمولا در حضور استیک اسید یا سولفوریک اسید انجام می شود.

روش مورد بحث دیگر استفاده از استیل کلرید در حضور پیریدین می باشد.

شرح کار : در ابتدا یک ارلن خشک را برداشته و gr3 سالسیلیک اسید و cc5 انیدریک استیک و ۲ الی ۳ قطره اسید سولفوریک غلیظ را مخلوط کرده و آن را به طور کامل تکان می دهیم و روی بن ماری ۶۰ درجه سانتی گراد به مدت ۲۰ دقیقه حرارت می دهیم ، بعد از سرد شدن cc30 آب معمولی را کم کم به ارلن اضافه می کنیم و آنقدر هم می زنیم تا رسوب تشکیل شود و بع آن را توسط کاغذ صافی ، صاف می کنیم 

تعیین جرم مولکولی اسید آلی مجهول

مقدمه

قبل از تلاش برای تعیین ساختمان یک ماده آلی مجهول از طریق طیف گیری ، می‌توان مشکل را با تعیین فرمول مولکولی ماده قدری ساده‌تر کرد. در این مقاله این موضوع را بررسی می‌کنیم چگونه فرمول مولکولی یک ترکیب ، تعیین گردیده و چطور می‌توان از آن فرمول ، اطلاعاتی برای ساختمان ماده بدست آورد.

تجزیه عنصری و طرز محاسبات

روش قدیمی تعیین فرمول مولکولی یک ماده مستلزم سه مرحله است. اولین مرحله ، انجام آنالیز (تجزیه کیفی عنصری برای یافتن نوع اتمهای موجود در مولکول است. مرحله دوم ، انجام آنالیز کمی عنصری برای یافتن تعداد نسبی انواع مختلف اتمها در مولکول است. این عمل منجر به یافتن فرمول تجربی می‌گردد. مرحله سوم ، شامل تعیین جرم مولکولی یا تعیین وزن مولکولی است که وقتی آن را با فرمول تجربی در هم آمیزیم، تعداد واقعی اتمهای موجود در مولکول را نشان خواهد داد و نتیجه حاصل ، فرمول مولکولی خواهد بود.

تعیین فرمول تجربی

تقریبا تمام مواد آلی ، دارای کربن و هیدروژن هستند. در اکثر حالتها ، تعیین این که آیا این عناصر موجودند یا خیر ، واجب و لازم نیست. ولی اگر ضرورت ایجاب کند که وجود آن دو را به اثبات رسانیم، می‌توان ماده مجهول را در حضور اکسیژن سوزاند. اگر احتراق ماده ، انیدریک ایجاد کند، پس در ماده مجهول کربن موجود بوده است و اگر آب ایجاد شد، می‌بایست اتمهای هیدروژن در ماده وجود داشته باشند.

یادآوری این نکته ضروری است که هیچ روش مستقیم مناسبی برای تعیین وجود اکسیژن در یک ماده وجود ندارد، به این دلیل است که در آنالیز کیفی از اکسیژن نامی برده نمی‌شود. نیتروژن ، کلر ، برم ، ید و گوگرد را می‌توان به آزمایشی مشابه آزمون ذوب سدیم شناسایی کرد.

برای تعیین دقیق کربن و هیدروژن موجود در یک ماده مجهول ، به یک آنالیز کمی نیاز است. در عملیات آزمایشگاهی تجاری مکررا این تجزیه را انجام می‌دهند. روش تعیین مقادیر کربن و هیدروژن در یک ماده ، مبتنی بر احتراق آن برای تولید انیدریک کربنیک و آب است. در تجزیه کمی ، انیدریک کربنیک و آب را جمع‌آوری کرده و سپس وزن می‌کنیم. روش‌هایی نیز برای تعیین مقادیر گوگرد ، نیتروژن و هالوژنهای موجود در ترکیب در دسترس هستند.

تعیین جرم مولکولی

یک مرحله در تعیین فرمول مولکولی یک ماده ، تعیین وزن یک مول از آن ماده است. این عمل به طرق مختلفی صورت می‌گیرد. بدون در دست داشتن جرم مولکولی یک مجهول ، کسی قادر نیست بگوید فرمول تجربی که مستقیم از تجزیه عنصری تعیین گشته ، آیا فرمول حقیقی ماده بوده یا این که این فرمول باید در عددی ضرب شود تا فرمول مولکولی واقعی جسم مجهول مشخص گردد.

استفاده از طیف سنج جرمی

در یک آزمایشگاه جدید ، جرم مولکولی با استفاده از طیف سنج جرمی تعیین می‌گردد. یک روش قدیمی جهت تعیین جرم مولکولی ماده ( بر اساس اصول شیمی عمومی ) ، روش چگالی بخار است. در این روش ، حجم مشخصی از گاز در دمای مشخص توزین می‌گردد. پس از تبدیل حجم گاز در دما و فشار استاندارد ، می‌توان تعیین نمود که آن حجم چه کسری از یک مول را نشان می‌دهد. از این طریق می‌توان جرم مولکولی ماده را بسادگی تعیین کرد.

اندازه‌گیری نزول نقطه انجماد یک حلال

روش دیگر تعیین جرم مولکولی یک ماده ، اندازه‌گیری نزول نقطه انجماد یک حلال است که به مقدار مشخصی از ماده مورد آزمایش اضافه شده باشد. این روش به نام روش انجماد سنجی خوانده می‌شود.

اسمومتری فشار بخار

روش دیگر که فقط گاهی اوقات مورد استفاده قرار می‌گیرد، اسمومتری فشار بخار است. در این روش ، ماده مورد آزمایش را در یک حلال حل کرده و تغییر فشار بخار حلال را اندازه می‌گیرند.

تیتراسیون

اگر ماده مجهول یک اسید کربوکسیلیک باشد، می‌توان آن را با محلول استاندارد هیدروکسید تیتر کرد. با بهره گیری از این روش می‌توان اکی‌والان خنثی را تعیین نمود. اکی‌والان خنثی معادل وزن اکی‌والان آن اسید است. اگر آن اسید فقط حاوی یک گروه کربوکسیل باشد، در آن صورت اکی‌والان خنثی و جرم مولکولی معادل خواهند بود. اگر آن اسید دارای بیش از یک گروه کربوکسیل باشد، آنگاه اکی‌والان خنثی برابر جرم مولکولی اسید تقسیم بر تعداد گروههای کربوکسیل خواهد بود. بسیاری از فنلها (بویژه آنهایی که توسط گروههای الکترون کشنده استخلاف شده‌اند) آنقدر اسیدی‌اند که می‌توان آنها را با روشی مشابه اسیدهای کربوکسیلیک تیتر کرد. این روش را می‌توان برای اسیدهای سولفونیک نیز بکار برد.

فرمول مولکولی

هنگامی که جرم مولکولی و فرمول تجربی تعیین گردیدند، می‌توان مستقیما فرمولی مولکولی جسم را تعیین کرد. اغلب ، وزن فرمول تجربی و جرم مولکولی یکسان است. در چنین حالتی ، فرمول تجربی ، همان فرمول مولکولی است. در بسیاری از حالتها وزن فرمول تجربی کمتر از جرم مولکولی است. در چنینی حالتهایی ضروری است که تعیین گردد چند بار وزن مولکولی را باید به وزن فرمول تجربی تقسیم کرد و سپس رقم بدست آمده را در فرمو ل تجربی ضرب کرد تا فرمول مولکولی بدست آید.

مثال ساده در این مورد ، اتان است. بعد از تجزیه کمی عنصری ، فرمول تجربی CH3 برای اتان تعیین گردید. محاسبات نشان داد که جرم مولکولی اتان ۳۰ است. پس از تقسیم وزن مولکولی اتان (۳۰) بر وزن فرمول تجربی (۱۵) رقم ۲ بدست آمد. بنابراین ، باید فرمول مولکولی اتان ، ۲(CH3) یا C2H6 باشد.

برای مثال ، مجهولی که پیشتر در این فصل معرفی گشت، فرمول تجربی C7H14O2 بوده و وزن فرمولی آن ۱۳۰ است. اگر فرض کنیم که جرم مولکولی این ماده ۱۳۰ تعیین شده است، می‌توان نتیجه گرفت فرمول تجربی و فرمول مولکولی معادلند و ضمنا فرمول مولکولی باید C7H14O2 باشد.

روش کار : ۰٫۰۲g  اسید مجهول وزنی را وزن می کنیم و بعد آن را در ۱۰^cc  الکل سفید حل می کنیم و بعد به آن ۴۰^cc  آب مقطر می افزاییم و در قسمت آخر به آن ، به مقدار ۲ قطره شناساگر فنل فتالئین می افزاییم فنل فتالئین در محیط اسیدی بی رنگ است و در محیط بازی به بنفش است .

بعد از تهیه آن محلول به مرحله تهیه ی ۱۰۰^cc  محلول NaOH 0.1M تهیه می کنیم و در داخل بورت می ریزیم و مرحله ی بعدی مرحله ی انجام تیتراسیون است که آن را نیز انجام می دهیم و به محض اینکه رنگ محلول به رنگ بنفش می رسد شیر بورت را می بندیم و بعد جرم مولکولی اسید مجهول را  به دست می آوریم

استری شدن “تهیه اتیل استات”

مقدمه و تئوری :

استری کردن نمونه ای از یک واکنش تراکمی است که با حذف درون مولکولی و یا بین مولکولی یک مولکول کوچک تقطیر H₂O  از واکنش گرما همراه است در طی این واکنش استر از اجزای سازنده خود یعنی اسید و الکل یا استوکیومتری زیر به وجود می آید :

R COOH + HOR^/ + H₂O

 استر ها معمولا از واکنش الکل ها و یا فنل ها با اسید های کربوکسیلیک و یا مشتقات آنه تهیه می گردند .

حضور گروههای حجیم در نزدیکی محل انجام واکنش خواه در اسید ها یا الکل استری شدن را آهسته می سازد . در زیر فعالیت الکلها و اسید ها  را در استری شدن مشاهده می نمایید این مطلب در آبکافت استرها نیز صدق می نماید .

الکل ها           CH₃OCH > 1⁰ > 2⁰ > 3⁰

HCOOH > CH₃COOH > RCH₂COOH > R₂OH COOH > R₃CCOOH

چون این فرایند برگشت پذیر است حذف فراورده های جانبی (آب ) به تولید محصول بیشتر و کامل شدن واکنش کمک می کند . در استری کردن به روش فیشری از گاز HCL  به عنوان کاتالیزگر استفاده می شود . اما استری شدن اسیدهای کلرید آروماتیک ArCOCl  معمولاً در حضور باز انجام می گیرد .

در هیروکسی اسید ها که دارای هم عامل ایدی و هم عامل الکلی هستند اگر یک حلقه پنج یا شش ضلعی تشکیل شود استری شدن درون مولکولی اتفاق می افتد . بنابراین یک گاما و یا آلفا هیدروکسی اسید خود به خود آب از دست می دهد و یک استخر حلقوی را (ن کتون ) تولید می کند

 شرح کار :

ابتدا یک بالن ۱۰۰ سی سی را برداشته و مقدار cc15 اتانول مطلق ، cc30 استیک اسید و cc1 اسید سولفوریک غلیظ و چند عدد سنگ جوش را باهم مخلوط کرده و به مدت نیم ساعت رفلاکس می کنیم . بعد از سرد شدن به محتویات بالن cc5 آب نمک اشباع اضافه می کنیم و درون قیف جدا کننده  جداسازی دو              انجام می دهیم . فلز روی حاوی اتیل استات ( استر ) خواهد بود .

تهیه صابون

به نمک  اسید های چرب صابون گفته می شود.صابون ها ر از چربیها (چربی های حیوانی یا روغن های گیاهی یعنی دانه ها و میوه های گیاهی مانند بادام .نارگیل و خرما و…) تهیه می کنند.چربیها یک نوع استر می باشند و وقتی آنها را در حضور سود یا پتاس هیدرولیز می کند به اکل (گلیسرول)و نمک اسید مربوطه (صابون) هیدرولیز می شوند.به این عمل صابونی شدن گفته می شود در صابون ها گروه R شامل بیش از ۱۰ کربن است.

در صنعت دنبه مذاب (چربی گاو یا گوسفند) را با مقدار زیاد قلیا در یک ظرف بزرگ مخلوط کرده و آنرا حرارت می دهند و در این حال بخار آب بدان  وارد می کنند پس از کامل شدن هیدرولیز با افزایش سدیم کلراید صابون رسوب می نماید.گلیسیرین که محصول دیگر هیدرولیز است از محلول آبی بازیابی می شود.

معمولا نمک های سدیم اسید های چرب اشباع شده یا اشباع نشده سفت تر از نمک های پتاسیم مربوطه می باشند و حلالیت آنها نیزدر آب کمتر است.صابون پتاسیم بعلت نرم بودنش بیشتر در خمیر ریش یا شامپو استفاده می گردد.نمک های کلسیم .منیزیم و آهن اسیدهای چرب غیر محلول بوده و این امر سبب عدم کاربرد آنها به عنوان یک صابون می گردد .همچنین آب سخت که محتوی مقدار قابل ملاحظه ای از یون های ۳ لز یاد شده است مانع پاک کنندگی صابون می شوند.

صابون با گلیسیرین به طور مخلوط تولید می شود.برای جدا کردن آنها به مخلوط آب نمک غلیظ اضافه می شود.صابون در آب نمک حل نمی شود و چون از آب سبکتر است روی مخلوط بصورت خمیر جمع می شود.در صنعت آن را جدا کرده و به آن اسانس و رنگ دلخواه افزوده و در قالبهایی ریخته و خشک می کنند.

واکنش صابونی شدن بر خلاف هیدرولیز تعادلی نیست و بخوبی در جهت تشکیل محصولات پیشرفت می کند.صابون معمولی سدیم استئارات است که از ترکیب چربی استئارین با سود تولید می شود.

صابون در وهله ی اول بخاطر توانایی اش در شیرگون کردن چربیها .روغن ها.گریسها و سایر مولکول های آلی می تواند آنها را از پارچه و یا وسایل آلوده بزداید .تعلیق قطرات کوچکی از روغن ذر آب را شیرگون یا امولسیون می گویند.اگر روغن و آب را با هم برای مدت کوتاهی به آهستگی تکان دهیم و صبر کنیم تا مدتی بی حرکت باقی بمانند می بینیم که دو لایه دوباره نمایان می شود.حال اگر قبل از تکان دادن یک قطعه کوچک صابون به مخلوط اضافه کنیم و آنگاه به هم بزنیم یک شیرگون پدیدار می شود و ذرات روغن به صورت قطرات کوچکی در آب پخش می شوند.این شیرگون بسیار پایدار بوده و تمایلی برای جدا شدن به دو لایه آب و روغن از خود نشان نمی دهد.

علت پاک کنندگی صابون

صابون نمک قلیاییاسید چرب سیر شده یا سیر نشده با زنجیر بلند است که دارای دو قسمت است .سمت قطبی آن با آب و قسمت زنجیری دهیدرو کربنی صابون با ذرات چرک و چربی پیوند می دهد بدین ترتیب لکه چربی از روی الیاف پارچه به آب کشیده می شود و شناور می ماند.

توانایی برجسته صابون به عنوان یک امولسیون کننده در این است که دارای دو قسمت می باشد یکی گروه R  که چربی دوست بوده و در آب نامحلول است (لیپوفیل) و دیگری گروه COO – که آب دوست بوده و کشنده آب به سوی خود می باشد (هیدروفیل) و توسط حلال های آلی دفع می شود.

تشکیل یک لایه از صابون بر روی آب باعث ایجاد سطحی میان فاز محلول آبی و فازهای دیگر مانند هوا یا یک ذره چربی می نماید و سبب کف کردن صابون می گردد.اگر روغن به صورت قطرات کوچکی در اثر تکان دادن در آب پخش شده باشد مولکولهای صابون خود را در اطراف قطره می آرایند و در محلول مجموعه ای موسوم به مایسل تشکیل می دهند چون سطح هر قطره دارای بار منفی است قطرات یکدیگر را دفع نموده و در نتیجه لایه های روغن بهم آمیخته نمی گردند و بدین ترتیب روغن در آب شیرگون می شود.هرگاه مقدار کمی صابون در آب حل شود انتهای کربوکسیلات آن که آب دوست است در آب حل شده ولی انتهای هیدروکربنی آن که آب گریز است در آب حل نمی شود.در نتیجه صابون به صورت یک لایه به ضخامت یک مولکول سطح آب را می پوشاند.به علت تشکیل این لایه کشش سطحی آب به مقدار قابل ملاحظه ای کاهش می یابد به همین سبب آب محتوی مقدار اندکی صابون با سرعت بیشتری لیوان را تر می کند تا آب خالص. این دوگانگی به انیون اسیدهای چرب خاصیت  Tension-Activity  یعنی موثر روی کشش سطحی مایعات می دهد.

شرح آزمایش

۱۲گرم روغن مایع را برداشته و درون یک بشر ۲۰۰میلی لیتری می ریزیم و سپس درون یک بالن ژوژه ۵گرم NaOH را در ۱۵ میلی لیتر آب به اضافه ۱۰ میلی لیتر اتانول حل می کنیم و به بشر محتوی روغن می افزائیم .

سپس در این لحظه بشر را درون یک حمام آب گرم به مدت زمان ۲۰ الی ۳۰ دقیقه می گذاریم تا روغن درون محلول اتانول و آب و هیدروکسید سدیم حل شود.

بعد از گذشت این مدت زمان بشر را از حمام آب گرم بیرون می آوریم و آن را مشاهده می کنیم تا ببینیم که آیا روغن درون محلول فوق حل شده است یا نه؟

در این هنگام که روغن درون حمام آب گرم است ، مقدار ۵۰ گرم Nacl را درون ۱۵۰ میلی لیتر آب حل می کنیم .

بعد از اینکه بشر حاوی روغن است را بیرون آوردیم محلول اشباع شده Nacl را به آن می افزائیم.

بعد از چند لحظه کوتاه که مقداری رسوب در محلول ظاهر شد محلول را توسط یک کاغذ صافی صاف می کنیم .

کاغذ صافی را در یک محیط قرار می دهیم تا رسوب درون آن خشک شود ، سپس حجم بدست آمده را اندازه گیری می کنیم و مقدار آن را گزارش می کنیم. مقدار بدست آمده رسوب صابون ۱۰٫۳۵ گرم می باشد.(بدون احتساب کاغذ صافی)