Dextran - Dextran

Nesmí být zaměňována s Dextrin.
Dextran
Dextran-2.png
Dextran ball-and-stick.png
Identifikátory
ChemSpider
  • žádný
Informační karta ECHA100.029.694 Upravte to na Wikidata
KEGG
Vlastnosti
H (C.6H10Ó5)XACH
Molární hmotnostVariabilní
Farmakologie
B05AA05 (SZO)
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
☒N ověřit (co je šekY☒N ?)
Reference Infoboxu

Dextran je komplex rozvětvený glukan (polysacharid odvozené z kondenzace glukóza ). IUPAC definuje dextrany jako „Rozvětvené poly-α-d-glukosidy mikrobiálního původu, které mají glykosidové vazby převážně C-1 → C-6“.[1] Dextranové řetězce mají různou délku (od 3 do 2000 kilodaltonů ).

Hlavní polymerní řetězec se skládá z α-1,6 glykosidový vazby mezi monomery glukózy s větvemi z vazeb α-1,3. Toto charakteristické větvení odlišuje dextran od a dextrin, což je glukózový polymer s přímým řetězcem uvázaný vazbami a-1,4 nebo a-1,6.[2]

Výskyt

Dextran objevil Louis Pasteur jako mikrobiální produkt ve víně,[3] ale hromadná výroba byla možná až po vývoji Allene Jeanes procesu pomocí bakterie.[4] Zubní plak je bohatý na dextrany.[5] Dextran je komplikujícím kontaminantem při rafinaci cukru, protože zvyšuje jeho viskozitu sacharóza řešení a faul instalatérství.[6]

Dextran se nyní jistě vyrábí ze sacharózy bakterie mléčného kvašení z čeledi lactobacillus. Druhy zahrnují Leuconostoc mesenteroides a Streptococcus mutans. Struktura produkovaného dextranu závisí nejen na rodině a druhu bakterie, ale na kmeni. Jsou odděleny frakčním srážením z extraktů bez proteinů za použití ethanol. Některé bakterie se produkují společně fruktany, což může komplikovat izolaci dextranů.[6]

Použití

Léčivě se používá jako antitrombotický (protidestička ), ke snížení krve viskozita a jako rozšiřovač hlasitosti v hypovolémie.[7] Dextran 70 je na WHO Model List of Essential Medicines, nejdůležitější léky potřebné v a zdravotní systém.[8]

Mikrochirurgie

Tato činidla jsou běžně používána mikrochirurgy ke snižování cév trombóza. Antitrombotický účinek dextranu je zprostředkován jeho vazbou na erytrocyty, krevní destičky a vaskulární endotel, zvýšení jejich elektronegativita a tím snižování červená krvinka agregace a destička přilnavost. Dextrans také snižuje faktor VIII-Ag Von Willebrandův faktor, čímž se snižuje funkce krevních destiček. Sraženiny vytvořené po podání dextranů jsou snadněji lyžovány kvůli změněné struktuře trombu (rovnoměrněji distribuované destičky s hrubšími fibrin[Citace je zapotřebí ]). Inhibicí a-2 antiplazminu slouží dextran jako a plazminogen aktivátor, takže má trombolytický funkce.

Mimo tyto vlastnosti jsou větší dextrany, které nevycházejí z cév, silnými osmotickými látkami, a proto byly naléhavě použity k léčbě hypovolemie. Hemodiluce způsobená objemovou expanzí s použitím dextranu zlepšuje průtok krve, čímž dále zlepšuje průchodnost mikroanastomóz a snižuje trombózu. Přesto nebyl zjištěn žádný rozdíl v antitrombotické účinnosti ve srovnání s intraarteriálním a intravenózním podáním dextranu.

Dextrany jsou k dispozici v několika molekulárních hmotnostech od 3 000 Da do 2 000 000 Da. Větší dextrany (> 60 000 Da) se špatně vylučují ledvinami, takže zůstávají v krvi tak dlouho, dokud nejsou metabolizovány. V důsledku toho mají prodloužené antitrombotické a koloidní účinky. V této rodině je nejoblíbenějším členem dextran-40 (MW: 40 000 Da) antikoagulace terapie. Téměř 70% dextranu-40 se vylučuje močí během prvních 24 hodin po intravenózní infuzi, zatímco zbývajících 30% se zadržuje ještě několik dní.

Jiná lékařská použití

  • V některých se používá oční kapky jako mazivo.[9] a v určitých intravenózních tekutinách k solubilizaci dalších faktorů, jako je železo (v roztoku známém jako Iron Dextran).
  • Intravenózní řešení s funkcí dextranu jak objemové expandéry a prostředky parenterální výživa. Takové řešení poskytuje osmoticky neutrální tekutinu, která je jednou v těle trávena buňkami na glukózu a volnou vodu. Občas se používá k nahrazení ztracených krev v nouzových situacích, kdy není k dispozici náhradní krev,[4][10] ale musí se používat opatrně, protože neposkytuje potřebné elektrolyty a může způsobit hyponatrémie nebo jiný elektrolyt poruchy.
  • Také se zvyšuje krevní cukr úrovně.

Laboratorní použití

  • Dextran se používá v technika osmotického stresu pro podání žádosti osmotický tlak na biologické molekuly.
  • Používá se také v některých matricích vylučovací chromatografie; příkladem je Sephadex.
  • Dextran se také používá ve formě kuliček jako pomoc při aplikacích v bioreaktorech.
  • Dextran se používá k imobilizaci v biosenzorech.
  • Dextran se přednostně váže na brzy endozomy; k vizualizaci těchto endosomů pod fluorescenčním mikroskopem lze použít fluorescenčně značený dextran.
  • Dextran lze použít jako stabilizační povlak k ochraně kovových nanočástic před oxidací a ke zlepšení biokompatibility.
  • Dextran spojený s fluorescenční molekulou, jako je fluorescein isothiokyanát lze použít k vytvoření koncentračních gradientů difuzních molekul pro zobrazování a umožnění následné charakterizace gradientu sklonu.
  • Roztoky fluorescenčně značeného dextranu lze perfundovat pomocí upravených cév k analýze vaskulární permeability[11]
  • Dextran se používá k výrobě mikronosiče pro průmyslovou buněčnou kulturu
  • Perorálně podávaný dextran síran sodný se používá k vyvolání kolitidy na zvířecích modelech zánětlivých onemocnění střev. [12]

Vedlejší efekty

Přestože s užíváním dextranu je spojeno relativně málo vedlejších účinků, mohou být tyto nežádoucí účinky velmi závažné. Tyto zahrnují anafylaxe,[13] objemové přetížení, plicní otok, mozkový edém nebo dysfunkce krevních destiček.

Méně častou, ale významnou komplikací osmotického účinku dextranu je akutní poškození ledvin.[14] Patogeneze tohoto selhání ledvin je předmětem mnoha debat s přímým toxickým účinkem na tubuly a glomerulus versus intraluminální hyperviskozita je jedním z navrhovaných mechanismů.[Citace je zapotřebí ] Pacienti s anamnézou diabetes mellitus, chronické onemocnění ledvin nebo jsou nejvíce ohroženy vaskulární poruchy. Brooks a další doporučují vyhnout se léčbě dextranem u pacientů s chronickým onemocněním ledvin.

Výzkum

Bylo vyvinuto úsilí k vývoji modifikovaných dextranových polymerů. Jeden z nich má acetal upraveno hydroxyl skupiny. to je nerozpustný ve vodě, ale rozpustný v organickém rozpouštědla. To umožňuje, aby byla zpracována stejným způsobem jako mnoho dalších polyestery, jako poly (kyselina mléčná-glykolová), prostřednictvím procesů, jako je odpařování rozpouštědla a emulze. Acetalovaný dextran se strukturálně liší od acetylovaný dextran. Jak 2017 několik použití pro dodávka léků byly prozkoumány in vitro a několik jich bylo testováno na zvířecích modelech.[15]

Viz také

Reference

  1. ^ "dextrans".
  2. ^ Thomas Heinze, Tim Liebert, Brigitte Heublein, Stephanie Hornig (2006). "Funkční polymery na bázi dextranu". Adv. Polym. Sci. Pokroky ve vědě o polymerech. 205: 199–291. doi:10.1007/12_100. ISBN  978-3-540-37102-1.CS1 maint: používá parametr autoři (odkaz)
  3. ^ Pasteur, L. (1861). "Na viskózní fermentaci a butyrou fermentaci". Býk. Soc. Chim. Paříž (francouzsky). 11: 30–31. ISSN  0037-8968.
  4. ^ A b „Allene Rosalind Jeanes“. Lidský dotek chemie. Archivovány od originál dne 14. května 2014. Citováno 13. května 2014.
  5. ^ Staat RH, Gawronski TH, Schachtele CF (1973). „Detekce a předběžné studie mikroorganismů produkujících dextranázu z lidského zubního plaku“. Infikovat. Immun. 8 (6): 1009–16. doi:10.1128 / IAI.8.6.1009-1016.1973. PMC  422963. PMID  4594114.
  6. ^ A b Sidebotham, R.L. (1974). „Dextrans“. Adv. Sacharidy. Chem. Biochem. Pokroky v chemii sacharidů a biochemii. 30: 371–444. doi:10.1016 / s0065-2318 (08) 60268-1. ISBN  9780120072309. PMID  4157174.
  7. ^ Lewis, Sharon L. (2010). Lékařské chirurgické ošetřovatelství (8. vydání). ISBN  978-0323079150.
  8. ^ „19. modelový seznam WHO základních léčivých přípravků (duben 2015)“ (PDF). SZO. Dubna 2015. Citováno 10. května 2015.
  9. ^ „Tears Naturale - Souhrn údajů o přípravku (SmPC) - (eMC)“. www.medicines.org.uk.
  10. ^ Ogilvie, Marilyn; Harvey, Joy (2000). Biografický slovník žen ve vědě. New York: Routledge. str.654. ISBN  0-415-92038-8.
  11. ^ Wang a kol. „Inženýrská anastomóza mezi živými kapilárními sítěmi a mikrofluidními kanály lemovanými endoteliálními buňkami“, Lab on a Chip (deník), 2016, 16, 282
  12. ^ Murthy a kol. „Léčba myší kolitidy vyvolané dextran sulfátem sodným intrakolonovým cyklosporinem“, Trávicí choroby a vědy, 1993, 38, 1722
  13. ^ „CosmoFer - Souhrn údajů o přípravku (SmPC) - (eMC)“. www.medicines.org.uk.
  14. ^ Feest, TG (1976). „Nízkomolekulární dextran: přetrvávající příčina akutního selhání ledvin“. British Medical Journal. 2 (6047): 1300. doi:10.1136 / bmj.2.6047.1300. PMC  1689992. PMID  1000202.
  15. ^ Bachelder, EM; Pino, EN; Ainslie, KM (únor 2017). „Acetalated Dextran: Tunable and Acid-Labile Biopolymer with Facile Synthesis and a range of applications“. Chem Rev. 117 (3): 1915–1926. doi:10.1021 / acs.chemrev.6b00532. PMID  28032507.

externí odkazy