相萍萍

上海震旦職業(yè)學(xué)院公共衛(wèi)生與護(hù)理學(xué)院，上海 200000

右旋糖酐是一種胞外微生物同多糖，主鏈主要由α-（1，6）糖苷鍵鏈接的D-吡喃葡萄糖殘基組成，同時(shí)側(cè)鏈上還有α-（1，4）、α-（1，3）或α-（1，2）分支鍵，一般情況下，右旋糖酐的水溶性隨著α-（1，6）糖苷鍵增多而增大，隨著支鏈增加而降低。右旋糖酐的結(jié)構(gòu)主要取決于合成右旋糖酐所使用的微生物菌株[1]，使用的菌體不同，發(fā)酵合成右旋糖酐的糖苷鍵比例以及分支度不同，則右旋糖酐的分子結(jié)構(gòu)不同。目前合成右旋糖酐最常用的菌株為腸膜明串珠菌。右旋糖酐分子量大小及分布與右旋糖酐的性質(zhì)及生物活性密切相關(guān)，不同分子量的右旋糖酐可應(yīng)用于不同的行業(yè)領(lǐng)域。

1 右旋糖酐分子量及分子量分布的檢測(cè)手段

對(duì)于多分散性右旋糖酐的分子量，一般常使用重均分子量（Mw）和數(shù)均分子量（Mn）來(lái)描述。 分子量越大，用Mw 來(lái)統(tǒng)計(jì)比較準(zhǔn)確；分子量越小，用Mn 統(tǒng)計(jì)更精確。對(duì)于一個(gè)多分散系統(tǒng)，Mw 總是大于Mn，一般用Mw/Mn（D 值）代表右旋糖酐的多分散性，Mw/Mn 主要用于測(cè)定分子量分布的范圍，Mw/Mn值越接近1，右旋糖酐分子量的均一度越好；Mw/Mn值越遠(yuǎn)離1，右旋糖酐分子量分布越分散。AlsopD 等評(píng)估了用這種方法測(cè)定右旋糖酐分子量及分子量分布的可行性。

一般光散射法、超速離心法和小角中子散射法可以用來(lái)測(cè)定Mw，Mn 則用膜滲透壓法測(cè)定，另一種能快速測(cè)定Mn 的方法為端基官能團(tuán)分析法，此外，也可以用一種比較快速的測(cè)量方法—黏度法測(cè)定右旋糖酐的分子量。但是，單獨(dú)使用以上方法都不能測(cè)出聚合物完整的分子量分布。首次能測(cè)出一個(gè)多聚物完整的分子量分布的方法為有機(jī)溶劑沉淀法，通過(guò)與繪制的右旋糖酐分子量的標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)比，有機(jī)溶劑沉淀所得的每個(gè)分子量片段的右旋糖酐的分子量可以選用一種合適的方法測(cè)得，但使用這種方法特別耗時(shí)。

凝膠色譜法的出現(xiàn)解決了以上難題，因?yàn)槟z色譜法具有高效快速、分辨率高、結(jié)果重現(xiàn)性好以及測(cè)量范圍廣、精度高等優(yōu)點(diǎn)，是目前測(cè)定右旋糖酐分子量及分子量分布比較常用的方法。除此之外，Kim 和Day 第一次報(bào)道了用掃描電鏡測(cè)定不同分子量分布的右旋糖酐的形態(tài)。近年來(lái)，還有研究者使用高效分子排阻色譜—蒸發(fā)光散射檢測(cè)法（HPGPC-ELSD）測(cè)定右旋糖酐分子量及分子量分布[2]。《中華人民共和國(guó)藥典》2010年版本中采用分子排阻色譜法測(cè)定分子量大小及分布情況，右旋糖酐分子量大小及分布的測(cè)定通常采用HPGPC法。各種方法測(cè)定的分子量范圍及精度如表1 所示。

表1 測(cè)定右旋糖酐分子量的方法

2 不同分子量的右旋糖酐的應(yīng)用

右旋糖酐的親水性、生物相容性、穩(wěn)定性以及低毒性使其被廣泛地應(yīng)用于食品、制藥、化妝品等領(lǐng)域。

2.1 右旋糖酐在醫(yī)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用

右旋糖酐及其衍生物在醫(yī)藥行業(yè)應(yīng)用廣泛，104＜Mw＜105Da 的分子量片段的右旋糖酐最適合在臨床上用作血漿替代品，分子量過(guò)低的右旋糖酐容易在腎臟循環(huán)中丟失，而分子量過(guò)高的右旋糖酐會(huì)干擾血液的正常凝固。目前三種能應(yīng)用于臨床作為血漿替代品的右旋糖酐制劑為：Dex-70、Dex-20 和Dex-40，《中華人民共和國(guó)藥典》[3]對(duì)其分子量及分子量分布有明確要求。小分子量（6-8 kDa）的右旋糖酐可以與鐵形成復(fù)合物，靜脈注射右旋糖酐鐵可以用于治療貧血；低分子量的右旋糖酐硫酸酯具有抗凝血功能，是一種核糖核酸酶的強(qiáng)抑制劑，還可用于人體免疫缺陷型病毒感染的治療。此外，大分子量右旋糖酐還可以作為降血糖、抗腫瘤等藥物的載體[4]。

2.2 右旋糖酐在食品行業(yè)中的應(yīng)用

在食品工業(yè)中，右旋糖酐常用作保濕劑、賦形劑、穩(wěn)定劑和增稠劑等，高分子量的右旋糖酐（Mw=1×106～2×106Da）可以作為食品添加劑添加到面包中，增加面包的柔軟度和體積并改善面包的質(zhì)地[5]；還可用于果糖糖漿和糖果中，以阻止蔗糖結(jié)晶；此外，高分子量右旋糖酐還可用于食品烘焙，提高食品膨脹度；小分子量右旋糖酐還可作為益生元，充當(dāng)動(dòng)物和人類的營(yíng)養(yǎng)添加劑。

2.3 右旋糖酐在化工行業(yè)的應(yīng)用

在堿性溶液中，大分子量右旋糖酐（Mw＞106Da）與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)可以生成交聯(lián)葡聚糖，用于分子篩，作為色譜柱的填充劑，分離和純化生物大分子物質(zhì)；大分子右旋糖酐還可以與聚乙二醇構(gòu)成雙水相體系[6]，用于物質(zhì)的萃取分離。

2.4 其他應(yīng)用

右旋糖酐的結(jié)構(gòu)中分布著很多自由羥基和羧基基團(tuán)，可以用于修飾納米粒子，提高其親水性及生物相容性。Chuiu 等用右旋糖酐包裹的納米金簇可以提供熒光性能的信號(hào)源，可用于細(xì)菌的標(biāo)記；Hauser 等用右旋糖酐包裹納米氧化鐵，作為磁共振成像劑，還用于磁熱療和靶向性藥物運(yùn)輸?shù)?；巰基葡聚糖與銀、汞、銅、金等重金屬的親和作用強(qiáng)，可以用于治療急性重金屬中毒，以及凈化環(huán)境中的重金屬；右旋糖酐還可用于制作眼睛及皮膚的護(hù)理品；在石油工業(yè)中，還可作為油井鉆泥的保水劑[7]。

3 結(jié)語(yǔ)

右旋糖酐分子量及其分布是決定右旋糖酐生物活性的一個(gè)重要因素，不同分子量的右旋糖酐可廣泛應(yīng)用于食品、制藥、化妝品等領(lǐng)域，尤其在醫(yī)藥領(lǐng)域，右旋糖酐有重要的應(yīng)用。 傳統(tǒng)“發(fā)酵—酸解—醇沉”制備右旋糖酐的方法對(duì)分子量控制效果不理想，限制了右旋糖酐在醫(yī)藥領(lǐng)域的大規(guī)模推廣應(yīng)用。在未來(lái)研究中，探索一種能有效控制右旋糖酐分子量及其分布的新方法，對(duì)右旋糖酐的制備及應(yīng)用具有現(xiàn)實(shí)意義。