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| 識別子 | |
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| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.029.694 |
| ケッグ |
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| ユニ |
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CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |
| H(C 6 H 10 O 5 ) x OH | |
| モル質量 | 変数 |
| 薬理学 | |
| B05AA05 ( WHO ) | |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
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デキストランは、もともとワインから抽出された複雑な分岐グルカン（グルコースの凝縮から得られる多糖類）です。IUPACはデキストランを「主にC-1→C-6のグリコシド結合を持つ微生物由来の分岐ポリ-α-d-グルコシド」と定義しています。[1]デキストラン鎖の長さは様々です（3～2000キロダルトン）。
ポリマーの主鎖は、グルコースモノマー間のα-1,6グリコシド結合とα-1,3結合からの分岐で構成されています。この特徴的な分岐により、デキストランは、α-1,4またはα-1,6結合でつながれた直鎖グルコースポリマーであるデキストリンと区別されます。[2]
発生
デキストランはルイ・パスツールによってワインの微生物産物として発見されましたが[3]、大量生産が可能になったのはアレン・ジーンズによる細菌を用いたプロセスの開発後でした。[4] 歯垢にはデキストランが豊富に含まれています。[5]デキストランはショ糖溶液 の粘度を高め、配管を汚染するため、砂糖の精製において厄介な汚染物質です。[6]
デキストランは現在、乳酸菌科の特定の乳酸菌によってスクロースから生産されています。その種には、 Leuconostoc mesenteroidesやStreptococcus mutansなどがあります。生産されるデキストランの構造は、細菌の科や種だけでなく、菌株によっても異なります。それらは、エタノールを使用したタンパク質を含まない抽出物から分別沈殿によって分離されます。細菌の中にはフルクタンを共生産するものもあり、これがデキストランの分離を複雑にすることもあります。[6]
用途
デキストラン70はWHOの必須医薬品モデルリストに掲載されており、医療システムで必要とされる最も重要な医薬品です。[7]
医学的には、抗血栓薬（抗血小板薬）として、血液粘度を下げる薬として、また血液量減少症における容積増加剤として使用されます。[8]
顕微手術
これらの薬剤は、血管血栓症を減らすために顕微外科医によって一般的に使用されています。デキストランの抗血栓効果は、赤血球、血小板、血管内皮に結合してそれらの電気陰性度を高め、赤血球凝集と血小板粘着性を低下させることによって媒介されます。デキストランはまた、第 VIII 因子-Ag フォンヴィレブランド因子を低下させ、それによって血小板機能を低下させます。デキストランの投与後に形成された血栓は、血栓構造の変化 (より粗いフィブリンでより均一に分布した血小板[要出典] ) により溶解されやすくなります。α-2 抗プラスミンを阻害することにより、デキストランはプラスミノーゲン活性化因子として機能し、血栓溶解特性を備えています。
これらの特徴以外にも、血管から出ない大きなデキストランは強力な浸透圧剤であるため、血液量減少症の治療に緊急に使用されています [要出典]。デキストランの使用による体積拡大によって引き起こされる血液希釈により血流が改善され、それにより微小吻合部の開存性がさらに改善され、血栓症が減少します。それでも、デキストランの動脈内投与と静脈内投与を比較した場合、抗血栓効果に違いは検出されていません。
デキストランには、3 kDa から 2 MDa までの範囲のさまざまな分子量のものがあります。より大きなデキストラン (>60,000 Da) は腎臓から排出されにくいため、代謝されるまで数週間も血液中に残ります。その結果、抗血栓作用とコロイド作用が長続きします。このファミリーでは、デキストラン 40 (MW: 40,000 Da) が抗凝固療法で最も人気のあるメンバーです。静脈内注入後、最初の 24 時間以内にデキストラン 40 の約 70% が尿中に排出されますが、残りの 30% は数日間保持されます。
その他の医療用途
- デキストランは、潤滑剤として一部の点眼薬に使用されています。 [9]また、特定の点滴液では、鉄などの他の因子を溶解するために使用されています（鉄デキストランとして知られる溶液）。
- デキストランを含む静脈内溶液は、体積膨張剤と非経口栄養の両方の手段として機能します。このような溶液は浸透圧が中性の液体を提供し、体内に入ると細胞によってグルコースと自由水に消化されます。緊急時に交換血液が入手できない場合に、失われた血液を補充するために時々使用されますが、 [4] [10]必要な電解質が提供されず、低ナトリウム血症やその他の電解質障害を引き起こす可能性があるため、注意して使用する必要があります。
- デキストランは血糖値も上昇させます。[要出典]
- デキストランはPEG化のためのATPSで使用できる
研究室での使用
- デキストランは、生体分子に浸透圧を加える浸透圧ストレス技術で使用されます。
- これは、一部のサイズ排除クロマトグラフィーマトリックスでも使用されます。例としては、Sephadexがあります。
- デキストランは、バイオリアクターの用途を支援するためにビーズの形でも使用されています。
- デキストランはバイオセンサーの固定化剤として使用されています。
- デキストランは初期エンドソームに優先的に結合します。蛍光標識デキストランを使用すると、顕微鏡下でこれらのエンドソームを視覚化できます。
- デキストランは、金属ナノ粒子を酸化から保護し、生体適合性を向上させる安定化コーティングとして使用できます。
- フルオレセインイソチオシアネートなどの蛍光分子と結合したデキストランは、イメージング用の拡散性分子の濃度勾配を作成し、その後の勾配傾斜の特性評価に使用できます。
- 蛍光標識デキストラン溶液を人工血管に通して灌流し、血管透過性を分析することができる[11]
- デキストランは産業用細胞培養用のマイクロキャリアの製造に使用されている
- 経口投与されたデキストラン硫酸ナトリウムは、炎症性腸疾患の動物モデルにおいて大腸炎を誘発するために使用される。[12]
- デキストランは、薬物製剤が細胞間経路を介して腸管吸収を促進する可能性を試験するための一般的なモデル化合物である。[13]
副作用
デキストランの使用に伴う副作用は比較的少ないですが、これらの副作用は非常に重篤になる可能性があります。これには、アナフィラキシー、[14]、体液量過剰、肺水腫、脳浮腫、または血小板機能不全が含まれます。
デキストラン浸透圧効果のまれではあるが重大な合併症は急性腎障害である。[15]この腎不全の病因は多くの議論の対象となっており、尿細管と糸球体への直接的な毒性作用と管腔内過粘稠度などが提唱されている。 [要出典]糖尿病、慢性腎臓病、または血管障害の病歴を持つ患者が最も危険にさらされている。ブルックスらは慢性腎臓病患者にはデキストラン療法を避けるよう推奨している。
研究
修飾デキストランポリマーの開発が進められている。これらのうちの1つは、アセタール修飾ヒドロキシル基を有する。これは水には不溶だが、有機溶媒には溶ける。これにより、溶媒蒸発や乳化などのプロセスを通じて、ポリ（乳酸-グリコール酸）などの多くのポリエステルと同じ方法で処理することができる。アセタール化デキストランは、アセチル化デキストランとは構造が異なります。2017年現在、薬物送達のためのいくつかの用途がin vitroで研究されており、いくつかは動物モデルでテストされています。[16]
参照
参考文献
- ^ 「デキストラン」。IUPAC化学用語集。2014年。doi :10.1351/goldbook.D01655。
- ^ Thomas Heinze、Tim Liebert、 Brigitte Heublein、Stephanie Hornig (2006)。「デキストランに基づく機能性ポリマー」。Adv . Polym. Sci . ポリマー科学の進歩。205 : 199–291。doi :10.1007/12_100。ISBN 978-3-540-37102-1。
- ^ Pasteur, L. (1861). 「粘性発酵と酪酸発酵について」. Bull. Soc. Chim. Paris (フランス語). 11 : 30–31. ISSN 0037-8968.
- ^ ab "Allene Rosalind Jeanes". Human Touch of Chemistry. 2014年5月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年5月13日閲覧。
- ^ Staat RH、Gawronski TH、 Schachtele CF (1973)。「ヒト歯垢からのデキストラナーゼ産生微生物の検出と予備研究」。 感染免疫。8 (6): 1009–16。doi : 10.1128 /IAI.8.6.1009-1016.1973。PMC 422963。PMID 4594114。
- ^ ab Sidebotham, RL (1974). 「デキストラン」. 炭水化物化学生化学. 炭水化物化学と生化学の進歩. 30 : 371–444. doi :10.1016/s0065-2318(08)60268-1. ISBN 9780120072309. PMID 4157174。
- ^ 「第19回WHO必須医薬品モデルリスト（2015年4月）」（PDF） WHO、2015年4月。 2015年5月10日閲覧。
- ^ ルイス、シャロン L. (2010)。外科看護学（第 8 版）。エルゼビア - 健康科学部門。ISBN 978-0323079150。
- ^ 「Tears Naturale - 製品特性概要 (SmPC) - (eMC)」。www.medicines.org.uk。
- ^ オギルビー、マリリン、ハーヴェイ、ジョイ（2000年）。科学界の女性伝記辞典。ニューヨーク：ラウトレッジ。p.654。ISBN 0-415-92038-8。
- ^ Wang et al. 「生体毛細血管ネットワークと内皮細胞で裏打ちされたマイクロ流体チャネル間の吻合のエンジニアリング」、Lab on a Chip（ジャーナル）、2016年、16、282
- ^ Murthy et al. 「デキストラン硫酸ナトリウム誘発マウス大腸炎の結腸内シクロスポリンによる治療」、Digestive Diseases and Sciences、1993、38、1722
- ^ Guggi, Davide ; Bernkop-Schnürch, Andreas (2005 年 1 月)。「異なるタイプの浸透促進剤の組み合わせによる細胞間吸収の改善」。International Journal of Pharmaceutics。288 ( 1): 141–150。doi : 10.1016 /j.ijpharm.2004.09.023。
- ^ 「CosmoFer - 製品特性概要 (SmPC) - (eMC)」。www.medicines.org.uk。
- ^ Feest, TG (1976). 「低分子量デキストラン：急性腎不全の継続的な原因」. British Medical Journal . 2 (6047): 1300. doi : 10.1136 /bmj.2.6047.1300. PMC 1689992. PMID 1000202.
- ^ Bachelder, EM; Pino, EN; Ainslie, KM (2017 年 2 月)。「アセタール化デキストラン: 合成が容易で幅広い用途に使用できる、調整可能で酸に不安定なバイオポリマー」。Chem Rev . 117 (3): 1915–1926。doi :10.1021/ acs.chemrev.6b00532。PMID 28032507 。
外部リンク
- デキストランの特性とデキストランポリマーの構造に関するリソース
- 米国国立医学図書館の医学件名標目表(MeSH)におけるデキストラン