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葡聚糖-巯基/Dextran-SH/巯基化葡聚糖/Dex-Thiol/渝偲分享

2025-08-26

在天然多糖的大家族中,葡聚糖-巯基(Dextran-SH)凭借其独特的分子设计脱颖而出。这种通过化学修饰在葡聚糖主链上引入巯基(-SH)的衍生物,既保留了天然葡聚糖的生物亲和性,又赋予了材料前所未有的化学反应活性,成为连接生物科学与材料工程的“桥梁分子”。

葡聚糖是由葡萄糖单元通过α-1,6糖苷键连接而成的支链多糖,其分子链呈三维网状结构,赋予材料良好的柔韧性和水溶性。通过精准的化学修饰,巯基被均匀引入葡聚糖骨架的特定位置,形成Dextran-SH。这种结构设计既保持了多糖的天然特性,又通过巯基的硫原子提供了高反应活性位点——硫原子外层孤对电子可与金属离子配位,也能与氨基、醛基等基团发生特异性反应,形成稳定的化学键。

Dextran-SH的物理状态随分子量变化呈现多样性:低分子量产品为流动性液体,高分子量则呈现半固态凝胶特征,但均保持优异的水溶性。其热稳定性通过分子内氢键网络优化,可在较宽温度范围内维持结构完整。更关键的是,巯基的引入赋予材料动态响应能力——在氧化条件下,相邻巯基可自发形成二硫键,实现材料的自修复或可控交联;在还原环境中,二硫键又能重新解离,恢复初始状态。

在材料科学领域,Dextran-SH的巯基可与金、银等纳米粒子表面形成强配位键,构建稳定的金属-多糖复合体系,用于开发高灵敏度生物传感器。通过巯基-烯点击化学反应,该材料还能与丙烯酸酯类聚合物共价结合,制备出兼具韧性与生物相容性的水凝胶支架。在环境科学研究中,Dextran-SH与铜、锌离子的络合作用被用于开发新型水处理吸附剂,其多糖骨架的可降解性避免了二次污染风险。

这种“天然-合成”杂化材料的出现,不仅拓展了多糖类物质的应用边界,更通过分子层面的精准设计,为开发智能响应材料、环境友好型功能材料提供了全新思路。随着对巯基化学调控机制的深入理解,Dextran-SH有望在更多交叉领域展现其独特价值。