Dekstran

Nie mylić z dekstryną .

Dekstran

Identyfikatory
Numer CAS	9004-54-0   T
ChemSpider	nic
Karta informacyjna ECHA	100.029.694
KEGG	C00372   Y
UNII	05Q25F6XJ3   Y
Pulpit nawigacyjny CompTox ( EPA )	DTXSID8020385
Nieruchomości
Wzór chemiczny	H ( C6H10O5 ) x OH _ _ _
Masa cząsteczkowa	Zmienny
Farmakologia
Kod ATC	B05AA05 ( KTO )
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w stanie normalnym (przy 25°C [77°F], 100 kPa).   N ( co to jest T N ?) Referencje w infoboksie

Dekstran jest złożonym rozgałęzionym glukanem ( polisacharydem pochodzącym z kondensacji glukozy ), pochodzącym pierwotnie z wina . IUPAC definiuje dekstrany jako „rozgałęzione poli-α-d-glukozydy pochodzenia mikrobiologicznego mające głównie wiązania glikozydowe C-1 → C-6”. Łańcuchy dekstranu mają różną długość (od 3 do 2000 kilodaltonów ).

Główny łańcuch polimeru składa się z wiązań glikozydowych α-1,6 między monomerami glukozy, z rozgałęzieniami z wiązań α-1,3. To charakterystyczne rozgałęzienie odróżnia dekstran od dekstryny , która jest prostołańcuchowym polimerem glukozy połączonym wiązaniami α-1,4 lub α-1,6.

Występowanie

Dekstran został odkryty przez Louisa Pasteura jako produkt mikrobiologiczny w winie, ale masowa produkcja była możliwa dopiero po opracowaniu przez Allene Jeanes procesu wykorzystującego bakterie . Płytka nazębna jest bogata w dekstrany. Dekstran jest komplikującym zanieczyszczeniem w rafinacji cukru, ponieważ podnosi lepkość sacharozy i zanieczyszcza instalacje wodociągowe.

Dekstran jest obecnie wytwarzany z sacharozy przez niektóre bakterie kwasu mlekowego z rodziny Lactobacillus. Gatunki obejmują Leuconostoc mesenteroides i Streptococcus mutans . Struktura produkowanego dekstranu zależy nie tylko od rodziny i gatunku bakterii, ale także od szczepu. Są one oddzielane przez frakcjonowane wytrącanie z ekstraktów bezbiałkowych za pomocą etanolu . Niektóre bakterie współprodukują fruktany , co może komplikować izolację dekstranów.

Używa

Dextran 70 znajduje się na Modelowej Liście Podstawowych Leków WHO , najważniejszych leków potrzebnych w systemie opieki zdrowotnej .

W medycynie stosowany jest jako środek przeciwzakrzepowy (przeciwpłytkowy ) , zmniejszający lepkość krwi oraz jako środek zwiększający objętość w hipowolemii .

Mikrochirurgia

Środki te są powszechnie stosowane przez mikrochirurgów w celu zmniejszenia zakrzepicy naczyniowej . Przeciwzakrzepowe działanie dekstranu polega na wiązaniu erytrocytów , płytek krwi i śródbłonka naczyń , zwiększając ich elektroujemność , a tym samym zmniejszając agregację erytrocytów i adhezję płytek krwi . Dextrans zmniejszają również czynnik VIII-Ag czynnika von Willebranda , zmniejszając w ten sposób czynność płytek krwi. Skrzepy powstające po podaniu dekstranów łatwiej ulegają lizie ze względu na zmienioną strukturę skrzepliny (bardziej równomiernie rozmieszczone płytki krwi z grubszą fibryną ). Hamując α-2 antyplazminę, dekstran służy jako plazminogenu , dzięki czemu posiada właściwości trombolityczne .

Poza tymi cechami większe dekstrany, które nie wydostają się z naczyń, są silnymi czynnikami osmotycznymi, dlatego zostały pilnie zastosowane w leczeniu hipowolemii . Hemodylucja spowodowana zwiększeniem objętości za pomocą dekstranu poprawia przepływ krwi, co dodatkowo poprawia drożność mikrozespoleń i zmniejsza zakrzepicę. Nadal nie wykryto różnicy w skuteczności przeciwzakrzepowej w porównaniu z podaniem dekstranu dotętniczo i dożylnie.

Dekstrany są dostępne w wielu masach cząsteczkowych w zakresie od 3 kDa do 2 MDa. Większe dekstrany (>60 000 Da) są słabo wydalane z nerek, więc pozostają we krwi nawet przez kilka tygodni, aż zostaną zmetabolizowane. W konsekwencji mają przedłużone działanie przeciwzakrzepowe i koloidalne . W tej rodzinie dekstran-40 (masa cząsteczkowa: 40 000 Da) był najpopularniejszym członkiem w terapii przeciwzakrzepowej . Blisko 70% dekstranu-40 jest wydalane z moczem w ciągu pierwszych 24 godzin po infuzji dożylnej, podczas gdy pozostałe 30% jest zatrzymywane przez kilka kolejnych dni.

Inne zastosowania medyczne

• Dekstran jest stosowany w niektórych kroplach do oczu jako środek poślizgowy. oraz w niektórych płynach dożylnych w celu rozpuszczenia innych czynników, takich jak żelazo (w roztworze znanym jako dekstran żelaza).
• Roztwory dożylne z dekstranem pełnią zarówno funkcję zwiększania objętości, jak i środka żywienia pozajelitowego . Takie rozwiązanie zapewnia osmotycznie obojętny płyn, który po dostaniu się do organizmu jest trawiony przez komórki do glukozy i wolnej wody. Czasami stosuje się go w celu uzupełnienia utraconej krwi w sytuacjach awaryjnych, gdy krew zastępcza nie jest dostępna, ale należy ją stosować ostrożnie, ponieważ nie dostarcza niezbędnych elektrolitów i może powodować hiponatremię lub inne zaburzenia elektrolitowe .
• Dekstran zwiększa również poziom cukru we krwi .
• Dekstran można stosować w ATPS do PEGylacji

Zastosowania laboratoryjne

• Dekstran jest stosowany w technice stresu osmotycznego do wywierania ciśnienia osmotycznego na cząsteczki biologiczne.
• Jest również stosowany w niektórych matrycach do chromatografii wykluczania wielkości; przykładem jest Sephadex .
• Dekstran był również używany w postaci kulek, aby pomóc w zastosowaniach w bioreaktorach .
• Dekstran był stosowany jako środek unieruchamiający w bioczujnikach .
• Dekstran preferencyjnie wiąże się z wczesnymi endosomami ; Dekstran znakowany fluorescencyjnie może być użyty do wizualizacji tych endosomów pod mikroskopem .
• Dekstran może być stosowany jako powłoka stabilizująca do ochrony nanocząstek metali przed utlenianiem i poprawy biokompatybilności .
• Dekstran sprzężony z cząsteczką fluorescencyjną, taką jak izotiocyjanian fluoresceiny , można wykorzystać do tworzenia gradientów stężeń cząsteczek ulegających dyfuzji do obrazowania i umożliwić późniejszą charakterystykę nachylenia gradientu.
• Roztwory znakowanego fluorescencyjnie dekstranu można poddawać perfuzji przez zaprojektowane naczynia w celu analizy przepuszczalności naczyń
• Dekstran jest używany do wytwarzania mikronośników do przemysłowej hodowli komórkowej
• Siarczan sodowy dekstranu podawany doustnie jest stosowany do wywoływania zapalenia okrężnicy w zwierzęcych modelach nieswoistego zapalenia jelit .

Skutki uboczne

Chociaż ze stosowaniem dekstranu wiąże się stosunkowo niewiele skutków ubocznych, te działania niepożądane mogą być bardzo poważne. Należą do nich wstrząs anafilaktyczny , przeciążenie objętościowe, obrzęk płuc , obrzęk mózgu lub dysfunkcja płytek krwi.

Rzadkim, ale znaczącym powikłaniem efektu osmotycznego dekstranu jest ostre uszkodzenie nerek . Patogeneza tej niewydolności nerek jest przedmiotem wielu debat, przy czym jednym z proponowanych mechanizmów jest bezpośredni toksyczny wpływ na kanaliki i kłębuszki nerkowe w porównaniu z nadmierną lepkością światła. Najbardziej zagrożeni są pacjenci z cukrzycą w wywiadzie , przewlekłą chorobą nerek lub zaburzeniami naczyniowymi. Brooks i inni zalecają unikanie terapii dekstranem u pacjentów z przewlekłą chorobą nerek.

Badania

Podjęto wysiłki w celu opracowania modyfikowanych polimerów dekstranu. Jeden z nich ma hydroksylowe modyfikowane acetalem . Jest nierozpuszczalny w wodzie, ale rozpuszczalny w rozpuszczalnikach organicznych . Dzięki temu można go przetwarzać w taki sam sposób, jak wiele poliestrów , takich jak poli(kwas mlekowy-ko-glikolowy) , poprzez procesy takie jak odparowanie rozpuszczalnika i emulsja . Acetylowany dekstran różni się strukturalnie od acetylowanego dekstranu. Od 2017 r. Zbadano kilka zastosowań dostarczania leków in vitro , a kilka przetestowano na modelach zwierzęcych.

Zobacz też

• Systemy dostarczania leków z dekstranu
• Pentoksyfilina

Linki zewnętrzne

• Zasoby dotyczące właściwości dekstranu i struktury polimerów dekstranu
• Dextrans w US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)