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              FITC標記聚蔗糖

              來源:作者:人氣:-發表時間:2020-06-28 16:20:00【
              TdB葡聚糖衍生物
              FITC標記聚蔗糖
              化學名稱: Polysucrose (3’,6’dihydroxy3-oxospiro (isobenzofuran1(3H) ,9’[9H] xanthen]-5(or 6)-yl) carbamothioate
              Fluorescein isothiocyanate Fluoresceinyl thiocarbamoyl Polysucrose
              聚蔗糖是一種具有良好生物相容性的聚合物,比葡聚糖對酸更敏感,因此在酸性條件下須小心操作。TdB生產FITC標記聚蔗糖,從20kDa到400kDa,檢查所有批次的分子量、取代度、干燥失重和游離FITC以保證質量。FITC標記聚蔗糖為黃色粉末。
              結構
              聚蔗糖是由蔗糖與環氧氯丙烷交聯合成的聚合物。FITC標記聚蔗糖,在與合成FITC標記葡聚糖相似的條件下,讓聚蔗糖與FITC反應制備而成。聚蔗糖具有更大的球形結構,與葡聚糖相比彈性較小
              FITC標記聚蔗糖是黃色粉末,極易溶于水和鹽溶液,形成黃色的溶液。本品也可以溶于DMSO ,甲酰胺和一些極性有機溶劑中,但在低鏈脂肪醇、丙酮、氯仿,二甲基甲酰胺中溶解度較低。聚蔗糖是由蔗糖和環氧氯丙烷聚合而成。該聚合物高度分叉,在溶液中性能接近球形分子(參見物理化學性質章節)。聚蔗糖僅包含伯羥基和仲羥基基團。
              圖1 FITC標記聚蔗糖分子結構示意圖
              圖1 FITC標記聚蔗糖分子結構示意圖
              光譜數據
              FITC標記聚蔗糖在pH 9下的最大激發波長是493nm,最大發射波長為523nm。FITC標記聚蔗糖溶液在pH 3-9范圍內的熒光與pH相關。 在生物介質中的測量可能會顯著地影響熒光強度,熒光強度因此得到增強或削弱。
              合成
              按照de Belder和Granath所述(1)類似方法,通過熒光素標記聚蔗糖片段。熒光素部分通過穩定的硫代氨甲酰鍵連接,并且標記過程不會致聚蔗糖解聚。FITC標記聚蔗糖中,每單位葡萄糖含有0.001-0.008 摩爾 FITC。低取代度下,電荷的影響很小,這也符合滲透性研究的基本要求。
              物理化學性質
              據結構推測,聚蔗糖分子在溶液中表現類似球狀分子。 表1 (下方)葡聚糖和聚蔗糖組分的Stokes半徑的比較,反映出其分子彈性的差異。該分子被認為是介于堅固的球體和彈性的線圈之間的中間形態。因此,當比較具有哦相近分子量的聚蔗糖和葡聚糖時,聚蔗糖的分子尺寸常常更小一些。在使用GPC檢測聚蔗糖產品的分子量時,使用葡聚糖參照品是不合適的。相較于同等濃度的蔗糖溶液,聚蔗糖溶液有非常低的滲透壓。 10%的聚蔗糖70溶液的滲透壓為3 mOs/kg,而同樣10%的蔗糖溶液滲透壓為 150 mOs/kg。
              MW *103
              葡聚糖Stokes半徑
              聚蔗糖Stokes半徑
              白蛋白Stokes半徑
              500
              147
              106
              -
              70
              58
              49.5
              35
              49
              44.5
              40
              -
              表1. 以Stokes半徑表示的聚蔗糖和葡聚糖的分子尺寸
              儲存和穩定性
              FITC標記聚蔗糖粉末在密閉容器中儲存在室溫下,在溶液中至少可以穩定6年。雖然FITC標記聚蔗糖的穩定性尚未詳細研究,熒光素和聚蔗糖之間的硫代氨甲酰鍵的穩定性類似于葡聚糖(關于FITC葡聚糖的穩定性信息,請參見相關數據文件)。只有在較高的pH(>9)和溫度下,硫氨酰鍵才有水解的風險。
              FITC葡聚糖在pH4溫度35℃時可穩定1個月,但由于蔗糖糖苷鍵的不穩定性,不推薦用于聚蔗糖基產品的保存。聚蔗糖本身可以在中性和微堿性的pH下加壓解聚。
              毒性
              聚蔗糖組分經口或靜脈測試無中毒癥狀。在實驗動物靜脈注射聚蔗糖(分子量100000到500000),劑量高達12g/kg時,亦未出現中毒癥狀。不過,聚蔗糖不會在血液中降解,并在肝臟、脾臟和腎臟中堆積。聚蔗糖與細胞、病毒或微生物具有良好的生物相容性,在分離技術中已應用數十年。
              應用
              FITC標記聚蔗糖主要用于研究滲透性和微循環。由于其球形結構,常被用于腎小球過濾研究。
              生物學方面及其應用
              聚蔗糖及其衍生物,為研究多種器官的生理學研究提供了多種有趣的特性。近年來許多關于腎小球膜的文章面世。與葡聚糖不同的是,聚蔗糖具有更致密的球狀結構,似乎具有一定的韌性,最好視其為介于硬球狀蛋白和松散的葡聚糖彈性線圈之間的中間結構。聚蔗糖具有良好的生物相容性,不為腎小管分泌或再吸收。
              研究了葡聚糖和聚蔗糖窄分布樣品在膜中擴散系數(2)。結果表明,聚蔗糖的擴散性能與線性聚合物有顯著差異,線性聚合物在膜中擴散速度較快。作者的結論是,聚蔗糖的表現更類似一個固體球。使用GPC結合光散射和粘度檢測器對聚蔗糖分子的尺寸和構象進行了仔細的研究,結果表明聚蔗糖分子最好被理解為介于固體球和溶解性良好的線性不規則線圈之間的中間結構(3)。Venturoli和Rippe(4)回顧了聚蔗糖和葡聚糖在腎小球滲透選擇性的數據,并與腎小球蛋白進行了對照。作者闡述了影響結果的各種性質,如分子大小、形狀、電荷和柔韌性,并用不同的孔隙模型對其結果進行了評價。
              FITC標記聚蔗糖主要用于研究滲透性和細胞、血管和組織中的傳輸。附加的好處是測量熒光度,可提供健康和病變組織傳輸和滲透性的定量數據。這些研究可通過活體熒光顯微鏡實時進行。該技術具有高靈敏度,在組織液中可檢測到低至1微克/毫升的濃度。
              通用程序
              倉鼠頰囊微血管研究,已證明是一個有用的模型,用于研究不同實驗條件下的血漿滲漏,例如缺血/再灌注后,一系列炎癥介質、寄生蟲和細菌的局部應用。利用該技術可以實時研究血管滲透性的變化,與白細胞粘附和活化等微血管事件相關。使用合適的濾光片(490/520nm)對頰囊進行活體熒光顯微鏡檢查,并用數碼相機拍攝圖像。實驗動物推注FITC標記聚蔗糖的適宜濃度為5%(約100mg/kg體重)(5-7)。本文介紹了一種使用兔耳腔的替代方案。用可再生的鈦耳腔(兔)為材料,用熒光標記葡聚糖研究血液/淋巴系統的微循環。植入4-8周后可見淋巴生長(8)。
              多分散性
              多糖是測量腎小球滲透選擇性的優良探針,結果可復制,可靠和簡明。作者詳細闡述了 影響分子大小、形狀、電荷和柔韌性等結果,并在各種孔隙模型中評估其結果。
              靜脈注射聚蔗糖,腎小球通透性的研究表明,在50Å 左右有一個極限值,而葡聚糖極限值則在60-70°之間,這是由于葡聚糖具有更大的靈活性。為了闡明大分子的傳輸途徑,我們研究了FITC在缺失內皮細胞的裸小鼠體內的代謝情況。使用FITC標記聚蔗糖70和400(即FITC標記菊粉)在不同滲透率下研究腎小球滲透性。(15)
              對葡聚糖和聚蔗糖的腎小球滲透性研究表明,腎小球膜對聚蔗糖的屏障比對葡聚糖的屏障更為嚴格(16)。
              有趣的是,聚蔗糖的篩分系數θ值與不帶電的球狀蛋白的報導值接近。應用FITC-70/400(17)監測大鼠手術后腎小球篩分和肌肉損傷。采用FITC標記聚蔗糖400(960微克)、FITC標記聚蔗糖70(40微克)和FITC inulin(500微克)的混合物搓成小團喂食大鼠。采用FITC標記聚蔗糖70/400檢測caveolin-1基因敲除小鼠腎小球的篩分,探討影響腎小球滲透性的因素(18)。
              FITC標記聚蔗糖70和白蛋白用于在使用酶降解糖萼中各種多聚糖胺治療前后,評估小鼠的清除率(19)。給大鼠注入FITC標記聚蔗糖70和白蛋白,探討溫度和氯化銨濃度對大鼠清除率的影響。溫度在8~37℃范圍時,篩分系數差異并不顯著。聚蔗糖的作用與葡聚糖不同,θ在20-70Å范圍內低于相應的葡聚糖。溶質形狀的影響可能超過顆粒尺寸和電荷(20,21)。
              為進一步解釋蛋白質穿過毛細血管壁的傳導,使用包括FITC標記聚蔗糖(22)在內的多種滲透性探針,以內皮細胞質膜微囊缺乏小鼠為對象進行了研究。測定灌注低離子強度的FITC標記聚蔗糖的孤立腎的清除率(23)。含約70mg /L的FITC標記聚蔗糖70灌流液用來評估灌注9周后糖尿病患天然白蛋白清除率的增加,是由于電荷選擇性降低還是由于大孔比例的改變引起的(24)。
              最近的研究探索了一氧化氮(25)、活性氧(26)和清除劑對腎小球通透性的影響(27)。
              產品列表
              產品編號
              品名
              分子量(kDa)
              包裝
              FITC-Polysucrose 20
              20
              100 mg
              1 g
              FITC-Polysucrose 20
              40
              100 mg
              1 g
              FITC-Polysucrose 50
              50
              100 mg
              1 g
              FITC-Polysucrose 70
              70
              100 mg
              1 g
              FITC-Polysucrose 100
              100
              100 mg
              1 g
              FITC-Polysucrose 170
              170
              100 mg
              1 g
              FITC-Polysucrose 400
              400
              100 mg
              1 g
              參考文獻
              1. A.N.de Belder and K.Granath. Preparation and properties of fluorescein-labelled dextrans. Carbohydr Res.1973;30:375-378.
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              3. C.F.Phelps. The physical properties of inulin solu- tions. Biochem J. 1965;95:41-47.
              4. R.H.Marchessault, T.Bleha, Y.Deslandes et al. Con- formation and crystalline structure of (2-1)-α-D-fructofuranan(inulin). Can J Chem. 1980;58:2415-2421.
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