葡聚糖化學(xué)
葡聚糖化學(xué)
葡聚糖化學(xué)部分簡(jiǎn)要概述了葡聚糖的物理和化學(xué)性質(zhì)。此外，本節(jié)簡(jiǎn)要概述了葡聚糖的常見(jiàn)應(yīng)用。
此處提供的信息基于文獻(xiàn)和內(nèi)部知識(shí)的數(shù)據(jù)。
葡聚糖性質(zhì)：
葡聚糖特性
葡聚糖組分的特征是其平均分子量和分子量分布。
葡聚糖用于制藥、攝影和農(nóng)業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域。
葡聚糖產(chǎn)品的多用途與良好的性能有關(guān)：
葡聚糖為中性水溶性。
葡聚糖容易過(guò)濾。
葡聚糖具有生物相容性。
葡聚糖可生物降解。
葡聚糖穩(wěn)定5年以上。
右旋糖酐結(jié)構(gòu)
葡聚糖是一種α-D-1,6-葡萄糖連接的葡聚糖，其側(cè)鏈1-3連接到葡聚糖生物聚合物的主鏈單元。天然（未分餾）葡聚糖的支化度約為5%，并且隨著分子量的降低而降低。分支大多為1-2個(gè)葡萄糖單位長(zhǎng)。
圖1：葡聚糖是一種葡萄糖聚合物，其中鍵主要為α（1,6）型。α（1,3）支化度一般小于5%，并且隨著分子量的降低而降低
葡聚糖的物理性質(zhì)
分子量和尺寸
葡聚糖餾分的分子量為1000道爾頓至2000000道爾頓（1）。在大多數(shù)情況下，餾分的分子量是一個(gè)關(guān)鍵屬性，并根據(jù)平均分子量Mw（2）和數(shù)平均分子量Mn（3）進(jìn)行定義。
凝膠色譜法獲得的每個(gè)組分的分子量分布曲線為表征葡聚糖組分提供了獨(dú)特的方法。
葡聚糖10的分子量分布如圖2所示。
葡聚糖分子量
葡聚糖5、10等表示平均分子量除以1000道爾頓。因此，葡聚糖10對(duì)應(yīng)于10000道爾頓的平均分子量。
葡聚糖組分表現(xiàn)為非常靈活和延伸的聚合物，在溶液中以可膨脹線圈的形式存在。一些葡聚糖組分的分子尺寸如表1所示。
Molecular Dimensions Of Dextran
葡聚糖組分的溶解度
葡聚糖組分易溶于水和電解質(zhì)溶液，形成透明、穩(wěn)定的溶液。pH值對(duì)溶解度沒(méi)有顯著影響。可制備濃縮溶液（>50%w/v）。
葡聚糖組分也可溶于其他一些溶劑，尤其是甲基硫醚、甲酰胺、乙二醇和甘油。葡聚糖組分不溶于一元醇，例如甲醇、乙醇和異丙醇，以及大多數(shù)酮，例如丙酮和2-丙酮。
盡管右旋糖酐組分將形成透明溶液，但應(yīng)注意，最低分子量組分5和10可能在靜置時(shí)形成渾濁溶液，尤其是在使用濃縮溶液時(shí)。制備后立即煮沸溶液可能會(huì)延遲這種效果。
葡聚糖溶液的過(guò)濾
葡聚糖組分溶液可以很容易地過(guò)濾。更濃的溶液需要更大的過(guò)濾器或過(guò)濾器系列和更高的壓力，以提高過(guò)濾速度。可通過(guò)提高溫度進(jìn)一步提高過(guò)濾速率。過(guò)濾系統(tǒng)的尺寸必須與所用葡聚糖溶液的體積和濃度有關(guān)。
葡聚糖溶液粘度
葡聚糖餾分溶液表現(xiàn)出牛頓流動(dòng)特性，即流速與剪切應(yīng)力無(wú)關(guān)。
圖3顯示了25°C下葡聚糖組分粘度與濃度的關(guān)系。
由于葡聚糖是一種中性多糖，粘度不受pH值或鹽濃度變化的顯著影響。
葡聚糖溶液的膠體滲透壓
膠體滲透壓對(duì)于葡聚糖的許多應(yīng)用非常重要。在比較滲透壓時(shí)，重要的是分子不能通過(guò)與其接觸的膜。對(duì)于類似的溶質(zhì)濃度，滲透壓在很大程度上取決于溶質(zhì)的分子量。由于右旋糖酐是一種尺寸較大的中性聚合物，它不容易滲透到許多人體組織中，因此將保持良好的滲透環(huán)境，而不像鹽水那樣容易擴(kuò)散到細(xì)胞和組織中。
葡聚糖組分40和70的膠體滲透壓比較如圖4所示。
比旋光度
[α] D=+195–+201（25°C時(shí)）
式中，[α]是在鈉D線中測(cè)得的比旋光度。
在大約20000道爾頓以下，比旋光度隨著分子量的減少而降低。
Da：當(dāng)沒(méi)有任何指示時(shí)，分子量單位被假定為道爾頓。
Mw：葡聚糖組分的重均分子量。
Mn：葡聚糖組分的數(shù)均分子量。
