Dextran sulfát

Struktura

Sulfáty dextranu se dodávají ve formě sodné soli, takže jsou rozpustné a stabilní ve vodě. Dextran sulfát obsahuje přibližně 17 % síry, což odpovídá přibližně 2,3 sulfátové skupiny na jeden glukosylový zbytek.

Dextran je polymer anhydroglukosy. Je složen přibližně z 95 % z alfa-D-(166) vazeb. Zbývající (163) vazby tvoří větvení dextranu.^1,2,3 Z rozporuplných údajů o délce větví vyplývá, že průměrná délka větví je menší než tři glukózové jednotky.^4,5 Jiné metody však uvádějí, že existují větve o délce větší než 50 glukózových jednotek.^6,7

Dextrany s nižší molekulovou hmotností (MW) budou vykazovat o něco menší větvení⁴ a budou mít užší rozsah rozložení MW.⁸

V roztocích s nízkou iontovou silou bude polymer dextran sulfátu plně roztažen v důsledku odpuzování záporně nabitých sulfátových skupin.⁹ V roztocích o vysoké iontové síle se polymer smrští a více se podobá unionizovanému dextranu.⁹ Změny pH v titračním rozsahu sulfátové skupiny způsobí expanzi a kontrakci.⁹ MW dextran sulfátu se měří jednou nebo více z následujících metod: nízkoúhlovým laserovým rozptylem světla¹⁰, velikostní vylučovací chromatografií¹¹ a viskozitou¹².

Informace o produktu

Naše dextrany pocházejí z Leuconostoc mesenteroides, kmene B 512. Různé MW se vyrábějí omezenou hydrolýzou a frakcionací. Esterifikace kyselinou sírovou se provádí za mírných podmínek. Přesné metody našeho dodavatele jsou chráněny patentem. Frakcionace dextranu může být provedena pomocí velikostně vylučovací chromatografie¹¹ nebo ethanolové frakcionace, při níž se nejprve vysráží největší MW dextrany^.17

Skladování/Stabilita

Při správném skladování při pokojové teplotě by měl být dextran-sulfátový prášek stabilní minimálně dva až tři roky.

Rozpustnost/stabilita roztoku

Rozpustnost dextran sulfátů testujeme při koncentraci 100 mg/ml ve vodě. Získávají se čiré roztoky. Pufrované vodné roztoky dextran sulfátu lze sterilizovat autoklávováním při teplotě 110-115 °C po dobu 30 až 45 minut.⁸ Dextran může být hydrolyzován silnými kyselinami při vysokých teplotách. Dextran sulfát má vyšší afinitu k vápenatým iontům než k sodným. Vápníková sůl dextran sulfátu je nerozpustná.⁸  Volná kyselá (vodíková) forma dextran sulfátu je extrémně kyselá a rychle autohydrolyzuje v roztoku i jako prášek.⁸

Použití

Separace lipoproteinů

Dextran sulfát se běžně používá k selektivnímu vysrážení lipoproteinů.

V přítomnosti 0,05% dextran sulfátu (MW 15 000) a 0,05M MnCl₂ dochází k precipitaci VLDL a LDL. Zvýšení konečné koncentrace na 0,65 % dextran sulfátu a 0,2M MnCl₂ vede k následnému vysrážení HDL.¹⁴

Dextran sulfát (MW 500 000) byl podobně použit při stanovení HDL cholesterolu.¹⁵

Hybridizace

Bylo prokázáno, že zařazení dextran sulfátu v konečné koncentraci 10 % urychluje hybridizaci značených sond s DNA imobilizovanou na membráně.¹⁶ Pro tuto aplikaci nabízíme dextran sulfát (MW 500 000) molekulárně biologické kvality (č. výrobku  D8906).

Další aplikace související s nukleovými kyselinami

Bylo prokázáno, že dextran sulfát uvolňuje DNA z komplexů DNA-histon.¹⁷  Dextran sulfát inhibuje vazbu RNA na ribosomy.^18,19  Je také silným inhibitorem ribonukleáz²⁰ a byl použit při izolaci ribosomů.²¹

Různé aplikace

Dextran sulfát se používá s polyethylenglykolem při vodných dvoufázových separacích polymerů pro bakterie, viry, proteiny a nukleové kyseliny.²²

Byly studovány jeho účinky na buněčnou proliferaci.²³

Bylo prokázáno, že tvoří nerozpustné komplexy s fibrinogenem.²⁴

Bylo zjištěno, že dextran sulfát se váže na virus a inhibuje počáteční adsorpci na citlivé buňky.²⁵

Odkazy

1. Rankin JC, Jeanes A. 1954. Evaluation of the Periodate Oxidation Method for Structural Analysis of Dextrans. J. Am. Chem. Soc.. 76(17):4435-4441. https://doi.org/10.1021/ja01646a046

2. Dimler RJ, Wolff IA, Sloan JW, Rist CE. 1955. Interpretation of Periodate Oxidation Data on Degraded Dextran. J. Am. Chem. Soc.. 77(24):6568-6573. https://doi.org/10.1021/ja01629a044

3. Van Cleve JW, Schaefer WC, Rist CE. 1956. The Structure of NRRL B-512 Dextran. Methylation Studies2. J. Am. Chem. Soc.. 78(17):4435-4438. https://doi.org/10.1021/ja01598a064

4. Lindberg B, Svensson S, Sjövall J, Zaidi NA. 1968. Structural Studies on Dextran from Leuconostoc mesenteroides NRRL B-512.. Acta Chem. Scand.. 221907-1912. https://doi.org/10.3891/acta.chem.scand.22-1907

5. Larm O, Lindberg B, Svensson S. 1971. Studies on the length of the side chains of the dextran elaborated by Leuconostoc mesenteroides NRRL B-512. Carbohydrate Research. 20(1):39-48. https://doi.org/10.1016/s0008-6215(00)84947-2

6. Bovey FA. 1959. Enzymatic polymerization. I. Molecular weight and branching during the formation of dextran. J. Polym. Sci.. 35(128):167-182. https://doi.org/10.1002/pol.1959.1203512813

7. Senti FR, Hellman NN, Ludwig NH, Babcock GE, Tobin R, Glass CA, Lamberts BL. 1955. Viscosity, sedimentation, and light-scattering properties of fraction of an acid-hydrolyzed dextran. J. Polym. Sci.. 17(86):527-546. https://doi.org/10.1002/pol.1955.120178605

8. Supplier's data.

9. Katchalsky A. 1964. Polyelectrolytes and Their Biological Interactions. Biophysical Journal. 4(1):9-41. https://doi.org/10.1016/s0006-3495(64)86924-1

10. Allen P. 1959. Techiques of Polymer Characterization. Butterworths Scientific Publications.

11. Granath KA, Flodin P. 1961. Makromol. Chem.. 48(1):160-171. https://doi.org/10.1002/macp.1961.020480116

12. Granath KA. 1958. Solution properties of branched dextrans. Journal of Colloid Science. 13(4):308-328. https://doi.org/10.1016/0095-8522(58)90041-2

13. Cramér H. 1949. On the factorization of certain probability distributions. Ark. Mat.. 1(1):61-65. https://doi.org/10.1007/bf02590468

14. Burstein M, Scholnick HR, Morfin R. 1970. Rapid method for the isolation of lipoproteins from human serum by precipitation with polyanions. J Lipid Res. 11 (6) 583-95.

15. Warnick GR, Benderson J, Albers JJ. 1982. Dextran sulfate-Mg2+ precipitation procedure for quantitation of high-density-lipoprotein cholesterol.. 28(6):1379-1388. https://doi.org/10.1093/clinchem/28.6.1379

16. Wahl GM, Stern M, Stark GR. 1979. Efficient transfer of large DNA fragments from agarose gels to diazobenzyloxymethyl-paper and rapid hybridization by using dextran sulfate.. Proceedings of the National Academy of Sciences. 76(8):3683-3687. https://doi.org/10.1073/pnas.76.8.3683

17. Kent PW, Hichens M, Ward PFV. 1958. Displacement fractionation of deoxyribonucleoproteins by heparin and dextran sulphate. 68(4):568-572. https://doi.org/10.1042/bj0680568

18. Vazquez D, Monro R. 1967. Effects of some inhibitors of protein synthesis on the binding of aminoacyl tRNA to ribosomal subunits. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Nucleic Acids and Protein Synthesis. 142(1):155-173. https://doi.org/10.1016/0005-2787(67)90524-2

19. Miyazawa F, Olijnyk O, Tilley C, Tamaoki T. 1967. Interactions between dextran sulfate and Escherichia coli ribosomes. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Nucleic Acids and Protein Synthesis. 145(1):96-104. https://doi.org/10.1016/0005-2787(67)90658-2

20. Philipson L, Kaufman M. 1964. The efficiency of ribonuclease inhibitors tested with viral ribonucleic acid as substrate. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Specialized Section on Nucleic Acids and Related Subjects. 80(1):151-154. https://doi.org/10.1016/0926-6550(64)90207-5

21. Ascione R, Arlinghaus RB. 1970. Characterization and cell-free activity of polyribosomes isolated from baby hamster kidney cells. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Nucleic Acids and Protein Synthesis. 204(2):478-488. https://doi.org/10.1016/0005-2787(70)90168-1

22. Walter H, Johansson G. 1986. Partitioning in aqueous two-phase systems: An overview. Analytical Biochemistry. 155(2):215-242. https://doi.org/10.1016/0003-2697(86)90431-8

23. SANDERS FK, SMITH JD. 1970. Effect of Collagen and Acid Polysaccharides on the Growth of BHK/21 Cells in Semi-solid Media. Nature. 227(5257):513-515. https://doi.org/10.1038/227513a0

24. Sasaki S, Noguchi H. 1959. Interaction of Fibrinogen with Dextran Sulfate. 43(1):1-12. https://doi.org/10.1085/jgp.43.1.1

25. Bengtsson S, Philipson L, Persson H, Laurent TC. 1964. The basis for the interaction between attenuated poliovirus and polyions. Virology. 24(4):617-625. https://doi.org/10.1016/0042-6822(64)90216-8