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功能化葡聚糖的精准修饰 —— 西安齐岳生物定制服务详解
发布时间:2025-12-23     作者:zhn   分享到:

一、葡聚糖修饰与改性简要介绍

葡聚糖是由葡萄糖单元通过α-1,6糖苷键为主连接形成的线性多糖,具有良好的生物相容性、水溶性和生物可降解性,在生物医药、食品工业、材料科学等领域应用广泛。但天然葡聚糖的结构和性能存在一定局限性,如靶向性不强、功能基团单一、分子量分布较宽等,难以满足特定应用场景的需求。葡聚糖的修饰与改性通过化学、生物或物理方法对其分子结构进行修饰,引入功能性基团或改变聚合度、连接方式等,从而优化其水溶性、靶向性、生物活性、稳定性等性能,拓展其在药物载体、生物成像、组织工程等领域的应用范围。


二、西安齐岳生物葡聚糖修饰与改性定制合成服务

西安齐岳生物专注于葡聚糖的精准修饰与改性定制服务,可根据客户的应用场景、性能需求及分子量要求,提供全方位的定制解决方案。

1、定制合成细分方向

主要方向涵盖以下几类:

• 功能性基团修饰定制:针对葡聚糖分子中的羟基,进行特异性功能基团接枝,满足靶向结合、荧光成像、交联反应等需求;

• 分子量精准调控定制:通过降解、聚合等技术,制备特定分子量(从几百到几百万Da)及窄分布的葡聚糖衍生物,适配不同载体尺寸要求;

• 靶向分子偶联定制:将抗原、抗体、配体、多肽等靶向分子与葡聚糖偶联,制备靶向性葡聚糖载体,提升生物利用度;

• 交联改性定制:通过交联剂构建葡聚糖水凝胶、微球、纳米粒等材料,调控其溶胀度、降解速率等性能;

• 复合改性定制:将葡聚糖与金属纳米粒子、量子点、聚合物等复合,制备多功能葡聚糖复合材料,用于成像-治疗一体化等领域。


2、葡聚糖修饰与改性种类及方法汇总

以下表格详细列出了常见的葡聚糖修饰与改性种类、对应的修饰方法及核心作用,为客户定制需求提供参考:

修饰改性种类具体修饰方式修饰方法核心作用
功能性基团修饰氨基化修饰1. 葡聚糖与乙二胺在高碘酸钠氧化后进行还原胺化反应;2. 溴化氰活化葡聚糖后与胺类化合物反应引入氨基活性位点,便于后续偶联蛋白、多肽等生物分子
羧基化修饰1. 葡聚糖与琥珀酸酐进行酯化反应;2. 氧化葡聚糖末端醛基为羧基提升水溶性,增强与阳离子物质的结合能力,可用于制备离子型水凝胶
荧光标记修饰1. 荧光素(FITC)与氨基化葡聚糖通过酰胺键偶联;2. 罗丹明、Cy系列荧光分子与葡聚糖的羟基进行酯化或醚化反应赋予葡聚糖荧光特性,用于生物成像、药物示踪等领域
生物素修饰生物素-NHS酯与氨基化葡聚糖进行酰胺化反应利用生物素-亲和素特异性结合作用,实现靶向识别与分离纯化
分子量调控改性降解改性(低分子量化)1. 酸催化降解(盐酸、硫酸等);2. 酶催化降解(葡聚糖酶);3. 氧化降解(高碘酸钠)获得特定低分子量葡聚糖,改善生物相容性,降低粘度,适配小分子药物载体需求
聚合改性(高分子量化)以葡聚糖为单体,通过引发剂引发聚合反应,或与其他单体共聚提升葡聚糖分子量,增强其成膜性、成胶性,用于制备高分子量载体材料
靶向分子偶联修饰抗体偶联氨基化葡聚糖与抗体的羧基通过EDC/NHS活化后进行酰胺键偶联实现葡聚糖载体对特定抗原阳性细胞的靶向识别与药物递送
多肽偶联葡聚糖与多肽的氨基或羧基进行缩合反应,形成稳定的肽键连接利用多肽的靶向性,提升载体对肿瘤细胞、炎症部位等的特异性富集
配体偶联(如叶酸、半乳糖)叶酸或半乳糖的羧基与氨基化葡聚糖通过酰胺键偶联针对叶酸受体阳性肿瘤细胞、半乳糖受体阳性肝细胞等实现靶向递送
交联改性化学交联改性1. 戊二醛作为交联剂,与葡聚糖的羟基或氨基反应;2. 环氧氯丙烷交联葡聚糖形成水凝胶构建三维网状结构,调控材料的溶胀度、降解速率,用于组织工程支架、药物缓释载体
物理交联改性1. 冷冻-解冻循环形成物理凝胶;2. 离子交联(与钙离子、铝离子等结合)避免化学交联剂残留,提升生物安全性,用于生物医药领域的温和型载体
复合改性金属纳米粒子复合葡聚糖的羟基与金属离子(金、银、铁等)配位,再通过还原反应制备葡聚糖-金属纳米复合粒子结合葡聚糖的生物相容性与金属纳米粒子的成像、抗菌、光热治疗等功能,实现多功能应用
聚合物复合葡聚糖与聚乳酸(PLA)、聚乙二醇(PEG)、壳聚糖等聚合物通过接枝共聚或共混方式复合互补各材料优势,优化载体的生物降解性、稳定性和靶向性


三、葡聚糖修饰与改性定制案例

案例一:FITC-葡聚糖定制合成

定制需求

客户需求:制备分子量为200K Da的FITC标记葡聚糖,荧光标记率≥8%,纯度≥95%,用于细胞内药物递送的荧光示踪实验。

合成方案

1.原料预处理:选取分子量200K Da的高纯度葡聚糖,通过透析法去除杂质;

2. 氨基化修饰:将葡聚糖与乙二胺在高碘酸钠氧化条件下进行还原胺化反应,引入氨基活性位点;

3. 荧光偶联:将FITC溶解于二甲基亚砜(DMSO)中,与氨基化葡聚糖在pH 8.5的缓冲溶液中反应,形成酰胺键连接;

4. 纯化:通过凝胶过滤层析(GPC)纯化产物,去除未反应的FITC和杂质。(以上方案来自于互联网,仅供参考)

产品表征

FITC标记葡聚糖


案例二:Dextran500K-Biotin定制合成

定制需求

客户需求:定制分子量500K Da的生物素修饰葡聚糖,生物素接枝率≥5个/葡聚糖分子,水溶性良好,用于生物分子的靶向分离与检测。

合成方案

1.葡聚糖活化:采用溴化氰活化500K Da葡聚糖的羟基,形成活性氰酸酯基团;

2.生物素偶联:将生物素-NHS酯与活化后的葡聚糖在pH 9.0的碳酸氢钠缓冲溶液中反应,NHS酯基团与葡聚糖的羟基发生取代反应,实现生物素接枝;

3. 终止与纯化:加入乙醇胺终止反应,去除未反应的活化剂和生物素,通过透析和冷冻干燥获得纯品。(以上方案来自于互联网,仅供参考)

产品表征

Dextran500K-Biotin

四、西安齐岳生物提供葡聚糖修饰与改性服务优势

• 精准定制能力强:可根据客户需求实现从分子量(几百Da-几百万Da)、功能基团、靶向分子到复合材料的全维度精准定制,满足不同应用场景的个性化需求;

• 技术体系成熟:拥有一支专业的研发团队,精通化学修饰、生物偶联、聚合反应等多种改性技术,具备丰富的复杂产物合成经验,可解决高难度定制问题;

• 完善的服务流程:提供从需求沟通、方案设计、合成制备、产品表征到售后技术支持的一站式服务,及时响应客户疑问,保障定制项目高效推进;

• 良好的生物相容性保障:选用高纯度原料,优化合成工艺,避免有害杂质残留,产物符合生物医药等领域的生物安全性要求,可直接用于细胞实验、动物实验等应用场景。 


五、葡聚糖的功能化修饰相关文献分享

文献一、生物素化葡聚糖胺逆行标记检测嗅鞘细胞移植对视神经损伤后视网膜神经节细胞存活的影响

社区医学杂志

作者:尹丹萍、柳林

摘要:

目的通过生物素化葡聚糖胺(biopinylated dextan amine,BDA)逆行标记的方法,检测移植嗅鞘细胞对视神经损伤后视网膜神经节细胞(retinal ganglion cell,RGCs)存活的影响;观察BDA逆行标记RGCs效果.方法培养纯化嗅鞘细胞(olfactory ensheathing cells,OECs),并进行活性鉴定.取纯度为95%活性最高OECs种植于10只成年SD大鼠(雌雄不限)视神经吸断处,另设10只行单纯吸断伤作为对照,两组均于术后存活4W,做视网膜铺片,记数各象限同一视野下BDA荧光标记RGCs数.结果各视野下,移植OECs组荧光标记RGCs数均显著高于对照组(P<0.01);RGCs胞体及轴突轮廓清晰.结论OECs可有效保护RGCs,减缓其凋亡速率;BDA逆行标记RGCs效果理想,可进一步推广应用.


文献二、FITC标记葡聚糖粘附定量测定肿瘤组织血管密度

海南医学院学报

作者:谭光宏、黄风迎、王华、黄用豪、林映莹、黎岳南

摘要:

目的:测定肿瘤组织异硫氰酸荧光素标记的葡聚糖(FITC-dextran)粘附水平是否可 作为肿瘤血管密度的量化指标.方法:用endolgin疫苗免疫小鼠后,在同一只小鼠上同时建立小鼠Meth A纤维肉瘤模型和藻酸盐包被肿瘤细胞试验模型,2周后将FITC-dextran注射入小鼠体内,然后手术完整摘取肿瘤组织和藻酸盐颗粒,取部分肿瘤组织 进行免疫组化检测血管密度的同时,将其他组织和藻酸盐颗粒匀桨并离心,取上清检测荧光强度,分析二者之间是否存在直线相关关系.结果:免疫组化和肉眼观察 显示2种测定方法均有明显的血管生成效应,用FITC-dextran粘附测定肿瘤组织血管相对密度和藻酸盐包被试验均能较好地量化测定抗血管生成效果, 直线相关分析表示二者的疫苗免疫实验组FITC-dextran的测定值之间呈明显的正性相关关系(r=0.962,P〈0.01).结论:和藻酸盐包被 试验相比,FITC-dextran测定肿瘤组织血管相对密度是一种简单有效的量化测定肿瘤组织血管生成水平的方法.

DOI:10.3969/j.issn.1007-1237.2007.05.003

FITC标记葡聚糖


文献三、耳后注射异硫氰酸荧光素标记葡聚糖的可能转运途径

作者:刁桐湘、余力生、静媛媛、韩琳、郑宏伟

摘要:

目的探讨耳后注射异硫氰酸荧光素标记的葡聚糖(FITC-Dextran)进入内耳的可能途径.方法以异硫氰酸荧光素标记的葡聚糖(分子量为3 000~5 000,20μl)为示踪剂,将200只出生24h内的昆明乳鼠随机分为耳后对照组[5mg/ml的葡聚糖(Dextran)20μl耳后注射],耳后实验组(5mg/ml的FITC-Dextran 20μl耳后注射),肌注对照组(5mg/ml的葡聚糖20μl肌肉注射),肌注实验组(5mg/ml FITC-Dextran 20μl肌肉注射),每组50只;于给药后0min,5min,15min,30min,1h,3h,5h,7h,12h,24h处死动物,取其头颅做冰冻切片,应用激光共聚焦成像技术观察分析荧光示踪剂在乙状窦,内淋巴囊及耳蜗的分布及强度变化,以实验组与相应对照组荧光强度比值为强度值.结果肌注实验组乙状窦在给药后3h,内淋巴囊及耳蜗在给药后12h可检测到荧光强度轻度增高,其余各部位各时间点均未检测出明显荧光增强.耳后实验组耳后注射示踪剂后,乙状窦,内淋巴囊分别在给药后即刻,耳蜗在给药后30min可观察到荧光信号,随后荧光强度随时间延长依次升高,乙状窦,内淋巴囊,耳蜗的荧光强度达峰值时间分别为给药后5~15,30,60min,到12小时强度均再次小幅度升高.结论药物在耳后注射较肌肉注射更易于进入内淋巴液,可能径路为:示踪剂首先通过局部循环和局部渗透至乙状窦内富集,随后通过乙状窦与内淋巴囊间的脉络关系进入内淋巴液,最终逆内淋巴浓度梯度作用于内耳.

DOI:10.3969/j.issn.1006-7299.2017.04.015

FITC-Dextran


六、西安齐岳生物可以提供的葡聚糖具体产品

序号

中文名称

英文名称

1

葡聚糖-羧基

Dextran-COOH

2

葡聚糖-氨基

Dextran-NH2

3

葡聚糖-巯基

Dextran-SH/Thiol

4

葡聚糖-马来酰亚胺

Dextran-MAL

5

葡聚糖-荧光素

Dextran-FITC

6

葡聚糖-罗丹明

Dextran-Rhodamine/TRITC

7

葡聚糖-甲基丙烯酸酯

Dextran-MA/Methacryloyl

8

羧甲基葡聚糖

Carboxymethyl Dextran(CM-Dextran)

9

硫酸葡聚糖

Dextran Sulfate

10

二乙氨乙基葡聚糖

DEAE-Dextran

11

季铵化葡聚糖

Q-Dextran

12

葡聚糖-聚乳酸-羟基乙酸共聚物

Dextran-PLGA

13

葡聚糖-聚赖氨酸

Dextran-PLL

14

葡聚糖-透明质酸

Dextran-Hyaluronic Acid

15

葡聚糖-聚乙二醇

Dextran-PEG

16

葡聚糖-聚缩醛

Dextran-Polyacetal

17

葡聚糖-牛血清白蛋白

Dextran-BSA

18

葡聚糖-人血清白蛋白

Dextran-HSA

19

葡聚糖-转铁蛋白

Dextran-Transferrin

20

葡聚糖-链霉亲和素

Dextran-Streptavidin

21

葡聚糖-卵清蛋白

Dextran-Ovalbumin

22

葡聚糖-酪蛋白

Dextran-Casein

23

葡聚糖-苯硼酸

Dextran-PBA/Phenylboronic Acid-Dextran

24

葡聚糖-阿霉素

Dextran-Doxorubicin

25

葡聚糖-紫杉醇

Dextran-Paclitaxel

26

葡聚糖-甲氨蝶呤

Dextran-MTX/Methotrexate-Dextran

27

葡聚糖-顺铂

Dextran-Cisplatin

28

葡聚糖-环丙沙星

Dextran-Ciprofloxacin

29

葡聚糖-小麦胚凝集素

Dextran-Wheat Germ Agglutinin

30

葡聚糖-聚 (β-氨基酯)

Dextran-PAE/Poly(β-amino ester)-Dextran

 

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