ديكستران
الدكستران هو غلوكان متفرع معقد ( عديد السكاريد مشتق من تكثيف الجلوكوز )، وكان يُستخرج في الأصل من النبيذ . يُعرّف الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC) الدكستران بأنه "عديد غلوكوزيدات ألفا-د متفرعة من أصل ميكروبي، ذات روابط غليكوزيدية غالبة من C-1 إلى C-6". [ 1 ] وتختلف أطوال سلاسل الدكستران (من 3 إلى 2000 كيلودالتون ).
تتكون السلسلة الرئيسية للبوليمر من روابط جليكوسيدية من نوع α-1,6 بين مونومرات الجلوكوز، مع تفرعات من روابط α-1,3. هذا التفرع المميز هو ما يميز الدكستران عن الدكسترين ، وهو بوليمر جلوكوز ذو سلسلة مستقيمة مرتبط بروابط α-1,4 أو α-1,6. [ 2 ]
حدوث
اكتشف لويس باستور الدكستران كمنتج ميكروبي في النبيذ، [ 3 ] ولكن لم يكن الإنتاج بكميات كبيرة ممكنًا إلا بعد أن طورت ألين جينز عملية تستخدم البكتيريا . [ 4 ] طبقة البلاك السنية غنية بالدكستران. [ 5 ] يُعد الدكستران ملوثًا معقدًا في تكرير السكر لأنه يزيد من لزوجة محاليل السكروز ويتسبب في انسداد الأنابيب. [ 6 ]
يُنتَج الدكستران حاليًا من السكروز بواسطة أنواع معينة من بكتيريا حمض اللاكتيك من رتبة اللاكتوباسيلاليس . تشمل هذه الأنواع ليوكونوستوك ميزينترويدس وستربتوكوكوس ميوتانس . يعتمد تركيب الدكستران المُنتَج ليس فقط على عائلة ونوع البكتيريا، بل أيضًا على السلالة. ويتم فصلها بالترسيب الجزئي من مستخلصات خالية من البروتين باستخدام الإيثانول . تُنتِج بعض البكتيريا الفركتانات أيضًا ، مما قد يُعقّد عملية عزل الدكستران. [ 6 ]
الاستخدامات
يُعد ديكستران 70 مدرجًا في قائمة منظمة الصحة العالمية النموذجية للأدوية الأساسية ، وهي أهم الأدوية اللازمة في النظام الصحي . [ 7 ]
يستخدم طبياً كمضاد للتخثر (مضاد للصفائح الدموية )، لتقليل لزوجة الدم ، وكموسع لحجم الدم في حالات نقص حجم الدم . [ 8 ]
الجراحة المجهرية
يستخدم جراحو الأوعية الدموية الدقيقة هذه العوامل بشكل شائع للحد من تجلط الأوعية الدموية . ويتحقق التأثير المضاد للتخثر للدكستران من خلال ارتباطه بخلايا الدم الحمراء والصفائح الدموية وبطانة الأوعية الدموية ، مما يزيد من شحنتها السالبة وبالتالي يقلل من تجمع خلايا الدم الحمراء والتصاق الصفائح الدموية . كما يقلل الدكستران من عامل فون ويلبراند ( VIII-Ag) ، مما يقلل من وظيفة الصفائح الدموية. وتكون الجلطات المتكونة بعد إعطاء الدكستران أسهل في التحلل نظرًا لتغير بنية الخثرة (توزيع أكثر تجانسًا للصفائح الدموية مع ألياف أكثر خشونة ). وبتثبيطه لإنزيم ألفا-2 أنتي بلازمين، يعمل الدكستران كمنشط للبلازمينوجين ، وبالتالي يمتلك خصائص حالّة للخثرة .
إضافةً إلى هذه الخصائص، تُعدّ الدكسترانات الأكبر حجمًا، التي لا تخرج من الأوعية الدموية، عوامل تناضحية فعّالة، ولذلك تُستخدم بشكل عاجل لعلاج نقص حجم الدم . يُحسّن التخفيف الدموي الناتج عن زيادة حجم الدم باستخدام الدكستران تدفق الدم، مما يُحسّن بدوره من سالكية الوصلات الدقيقة ويُقلّل من خطر التخثر. مع ذلك، لم يُلاحظ أي فرق في فعالية مضادات التخثر عند مقارنة إعطاء الدكستران داخل الشرايين أو عن طريق الوريد.
تتوفر الدكسترانات بأوزان جزيئية متعددة تتراوح من 3 كيلو دالتون إلى 2 ميغا دالتون. تُفرز الدكسترانات الأكبر حجمًا (>60,000 دالتون) بشكل ضعيف عن طريق الكلى، لذا تبقى في الدم لأسابيع حتى يتم استقلابها. ونتيجة لذلك، يكون لها تأثيرات مضادة للتخثر وغروانية طويلة الأمد . في هذه المجموعة، يُعد الدكستران-40 (الوزن الجزيئي: 40,000 دالتون) الأكثر شيوعًا في علاج التخثر . يُفرز ما يقارب 70% من الدكستران-40 في البول خلال أول 24 ساعة بعد الحقن الوريدي، بينما تبقى النسبة المتبقية (30%) لعدة أيام أخرى.
استخدامات طبية أخرى
- يستخدم الدكستران في بعض قطرات العين كمادة مزلقة. [ 9 ] وفي بعض السوائل الوريدية لإذابة عوامل أخرى، مثل الحديد (في محلول يعرف باسم حديد الدكستران).
- تُستخدم المحاليل الوريدية المحتوية على الدكستران كموسعات لحجم الدم ووسيلة للتغذية الوريدية . يوفر هذا المحلول سائلاً متعادلاً أسموزياً، وبمجرد دخوله الجسم، تقوم الخلايا بهضمه وتحويله إلى جلوكوز وماء حر. يُستخدم أحيانًا لتعويض الدم المفقود في حالات الطوارئ، عندما لا يتوفر الدم البديل، [ 4 ] [ 10 ] ولكن يجب استخدامه بحذر لأنه لا يوفر الإلكتروليتات اللازمة وقد يُسبب نقص صوديوم الدم أو اضطرابات أخرى في الإلكتروليتات .
- يزيد الدكستران أيضًا من مستويات السكر في الدم .
- يمكن استخدام الدكستران في نظام الطورين المائيين (ATPS) لعملية البولي إيثيلين جلايكول (PEGylation) .
الاستخدامات المختبرية
- يستخدم الدكستران في تقنية الإجهاد الأسموزي لتطبيق الضغط الأسموزي على الجزيئات البيولوجية.
- كما أنه يستخدم في بعض مصفوفات كروماتوغرافيا الاستبعاد الحجمي ؛ ومن الأمثلة على ذلك سيفادكس .
- كما تم استخدام الدكستران على شكل حبيبات للمساعدة في تطبيقات المفاعلات الحيوية .
- تم استخدام الدكستران كعامل تثبيت في أجهزة الاستشعار البيولوجية .
- يرتبط الدكستران بشكل تفضيلي بالجسيمات الداخلية المبكرة ؛ ويمكن استخدام الدكستران الموسوم بالفلورسنت لتصوير هذه الجسيمات الداخلية تحت المجهر .
- يمكن استخدام الدكستران كطلاء مثبت لحماية الجسيمات النانوية المعدنية من الأكسدة وتحسين التوافق الحيوي .
- يمكن استخدام الدكستران المقترن بجزيء فلوري مثل إيزوثيوسيانات الفلورسين لإنشاء تدرجات تركيز للجزيئات القابلة للانتشار من أجل التصوير والسماح بالتوصيف اللاحق لميل التدرج.
- يمكن ضخ محاليل الدكستران الموسومة بالفلورسنت من خلال الأوعية المصممة هندسيًا لتحليل نفاذية الأوعية الدموية [ 11 ].
- يُستخدم الدكستران في صنع الحوامل الدقيقة لزراعة الخلايا الصناعية
- يُستخدم كبريتات دكستران الصوديوم الذي يُعطى عن طريق الفم ، والذي يحمل شحنة كهربائية أكبر من الدكستران، لتحفيز التهاب القولون في النماذج الحيوانية لمرض التهاب الأمعاء . [ 12 ]
- الدكستران هو مركب نموذجي شائع لاختبار قدرة تركيبات الأدوية على تسهيل الامتصاص المعوي عبر المسار بين الخلايا . [ 13 ]
تأثيرات جانبية
على الرغم من قلة الآثار الجانبية المرتبطة باستخدام الدكستران، إلا أن هذه الآثار قد تكون خطيرة للغاية. وتشمل هذه الآثار الحساسية المفرطة ، [ 14 ] وفرط حجم السوائل، والوذمة الرئوية ، والوذمة الدماغية ، أو خلل وظائف الصفائح الدموية.
من المضاعفات النادرة، ولكنها خطيرة، لتأثير الدكستران الأسموزي هو إصابة الكلى الحادة . [ 15 ] ولا تزال آلية حدوث هذا الفشل الكلوي موضع نقاشات عديدة، حيث يُقترح أن يكون التأثير السمي المباشر على الأنابيب الكلوية والكبيبات، أو فرط لزوجة السائل داخل الأنابيب، من بين الآليات الأخرى. ويُعدّ المرضى الذين لديهم تاريخ مرضي لداء السكري ، أو أمراض الكلى المزمنة ، أو اضطرابات الأوعية الدموية، الأكثر عرضةً للخطر. ويوصي بروكس وآخرون بتجنب العلاج بالدكستران لدى مرضى الكلى المزمنة .
بحث
بُذلت جهود لتطوير بوليمرات ديكستران مُعدّلة. أحد هذه البوليمرات يحتوي على مجموعات هيدروكسيل مُعدّلة بالأسيتال . وهو قابل للذوبان في الماء والمذيبات العضوية . وهذا يسمح بمعالجته بنفس طريقة معالجة العديد من البوليسترات ، مثل حمض بولي (لاكتيك-كو-جليكوليك) ، من خلال عمليات مثل تبخير المذيب والاستحلاب . يختلف ديكستران الأسيتال بنيويًا عن ديكستران الأسيتيل . وحتى عام 2017، تم استكشاف العديد من استخداماته في توصيل الأدوية في المختبر ، واختُبر عدد قليل منها على نماذج حيوانية. [ 16 ]
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ "ديكستران" . موسوعة المصطلحات الكيميائية للاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية . 2014. doi : 10.1351/goldbook.D01655 .
- ↑ توماس هاينز؛ تيم ليبرت؛ بريجيت هيوبلين؛ ستيفاني هورنيج (2006). "بوليمرات وظيفية قائمة على الدكستران". مجلة علوم البوليمرات المتقدمة. 205 : 199-291 . doi : 10.1007/12_100 . ISBN 978-3-540-37102-1.
- ↑ باستور، ل. (1861). "حول التخمر اللزج والتخمر الزبداني". نشرة الجمعية الكيميائية، باريس (بالفرنسية). 11 : 30-31 . ISSN 0037-8968 .
- 1 2 "ألين روزاليند جينز" . اللمسة الإنسانية للكيمياء. مؤرشف من الأصل في 14 مايو 2014. تم الاسترجاع في 13 مايو 2014 .
- ↑Staat RH, Gawronski TH, Schachtele CF (1973). "Detection and preliminary studies on dextranase-producing microorganisms from human dental plaque". Infect. Immun. 8 (6): 1009–16. doi:10.1128/IAI.8.6.1009-1016.1973. PMC 422963. PMID 4594114.
- 12Sidebotham, R. L. (1974). "Dextrans". Adv. Carbohydr. Chem. Biochem. Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry. 30: 371–444. doi:10.1016/s0065-2318(08)60268-1. ISBN 9780120072309. PMID 4157174.
- ↑"19th WHO Model List of Essential Medicines (April 2015)"(PDF). WHO. April 2015. Retrieved May 10, 2015.
- ↑Lewis, Sharon L. (2010). Medical Surgical Nursing (8th ed.). Elsevier - Health Sciences Division. ISBN 978-0323079150.
- ↑"Tears Naturale - Summary of Product Characteristics (SmPC) - (eMC)". www.medicines.org.uk.
- ↑Ogilvie, Marilyn; Harvey, Joy (2000). The biographical dictionary of women in science. New York: Routledge. p. 654. ISBN 0-415-92038-8.
- ↑Wang et al. "Engineering anastomosis between living capillary networks and endothelial cell-lined microfluidic channels", Lab on a Chip (journal), 2016, 16, 282
- ↑Murthy et al. "Treatment of dextran sulfate sodium-induced murine colitis by intracolonic cyclosporin", Digestive Diseases and Sciences, 1993, 38, 1722
- ↑Guggi, Davide; Bernkop-Schnürch, Andreas (January 2005). "Improved paracellular uptake by the combination of different types of permeation enhancers". International Journal of Pharmaceutics. 288 (1): 141–150. doi:10.1016/j.ijpharm.2004.09.023.
- ↑"CosmoFer - Summary of Product Characteristics (SmPC) - (eMC)". www.medicines.org.uk.
- ↑ فيست، تي جي (1976). " الدكستران ذو الوزن الجزيئي المنخفض: سبب مستمر للفشل الكلوي الحاد" . المجلة الطبية البريطانية . 2 (6047): 1300. doi : 10.1136/bmj.2.6047.1300 . PMC 1689992. PMID 1000202 .
- ↑ باتشيلدر، إي إم؛ بينو، إي إن؛ أينسلي، كيه إم (فبراير 2017). "دكستران مُؤَسْتَل: بوليمر حيوي قابل للتعديل وغير مستقر في الوسط الحمضي، سهل التركيب وله تطبيقات متعددة". مجلة الكيمياء . 117 (3): 1915-1926 . doi : 10.1021/acs.chemrev.6b00532 . PMID 28032507 .
روابط خارجية
- مصدر حول خصائص الدكستران وبنية بوليمرات الدكستران
- ديكستران في رؤوس الموضوعات الطبية (MeSH) التابعة للمكتبة الوطنية الأمريكية للطب
- منتجات التكنولوجيا الحيوية
- السكريات المتعددة
- السوائل الوريدية
