化學名稱: Inulin(3’,6’dihydroxy-3-oxospiro(isobenzofuran-1(3H) ,9’-[9H] xanthen]-5 (or 6)yl) carbamothioate
Fluorescein isothiocyanate- Inulin
Fluoresceinyl thiocarbamoyl- Inulin

菊糖是一種低分子量的聚果糖，人和動物腸道外給藥時具有良好的耐受性。它被腎小球完全過濾，不被腎小管分泌或再吸收，因此被認為是測量腎小球濾過率（GFR）的金標準。

不同來源的菊糖純化組分，分子量約為3000至5000。

FITC標記菊粉是由異硫氰酸熒光素（FITC）與來源于大麗花塊莖的菊粉合成而成，方法如de Belder和Granath（1）所述。產(chǎn)品為黃色粉末，易溶于水或鹽溶液，形成黃色的溶液。稀溶液（1-2%）透明澄清，而濃溶液在靜置后會析出菊粉的結(jié)晶，結(jié)晶在加熱條件下可以重新溶解。溫度升至80°C，保持溶液近中性。該品也可溶于DMSO, 甲酰胺和其它極性有機溶劑，但不溶于短鏈脂肪醇，丙酮，氯仿，二甲基甲酰胺。

所有批次的分子量、取代度、干燥失重和游離FITC都要檢查。TdB提供分子量為4kDa的FITC標記菊粉。

熒光素部分通過穩(wěn)定的硫代氨甲酰鍵連接，并且標記過程不會致菊糖解聚。FITC標記菊粉中，每單位果糖含有0.001-0.008 摩爾 FITC。低取代度下，電荷的影響很小。

圖1 FITC標記菊粉分子結(jié)構(gòu)示意圖

FITC標記菊粉的最大激發(fā)波長490 nm，最大發(fā)射波長 520nm(見 Fig.2)。熒光強度與pH相關(guān)。pH3-9時，F(xiàn)ITC標記菊粉溶液的熒光相關(guān)性見圖3.。 在生物介質(zhì)中的測量可能會顯著地影響熒光強度，熒光強度因此得到增強或削弱。

Fig. 2 pH9.0的0.025M硼酸緩沖液（13.5 mg溶于50ml緩沖液）中FITC標記菊粉的熒光吸收圖譜。最大激發(fā)波長490 nm，最大發(fā)射波長 520nm。

圖3 FITC標記菊粉的熒光相關(guān)性

FITC標記菊粉的平均重均分子量是由SEC檢測確定的（Superose 6+ 12; 葡聚糖標準品校準），大約是5000。三個批次的檢測結(jié)果分別為：5440, 5165, 5640。 使用Dionex樹脂分離得到菊粉，甚至可獲得分散度高至30的組分。缺點是該方法并不定量(2)。Phelps 使用檢測滲透壓來確定重均分子量，數(shù)值是5640 (3) 。

當使用光散射法時，得到的重均分子量的數(shù)據(jù)是7250。值得注意的是，低分子量下，光散射法得到的數(shù)據(jù)不那么可靠。

Marchessault和同事研究了菊糖晶體的結(jié)構(gòu)，他們提出了五倍螺旋結(jié)構(gòu)（4）。后來André和同事利用電子衍射技術(shù)對菊糖單晶進行了研究，發(fā)現(xiàn)了兩個反向平行的六重螺旋結(jié)構(gòu)（5）。

FITC標記菊粉在密封容器室溫下可以保存6年以上。

室溫下密封保存，F(xiàn)ITC標記菊粉可以穩(wěn)定超過6年。穩(wěn)定性與FITC標記葡聚糖類似。

只有在較高的pH（>9）和溫度下，硫氨酰鍵才有水解的危險。和聚蔗糖一樣，由于呋喃果糖單元對酸水解的敏感性，其在酸性pH下的穩(wěn)定性較差。

菊粉經(jīng)口或靜脈測試無中毒癥狀。

菊粉長期以來一直用于監(jiān)測腎清除率。 FITC標記菊粉提供了一種簡便靈敏的實時分析方法，以替代繁瑣的化學分析。

生物學方面及其應(yīng)用

FITC菊粉主要用于研究實驗動物腎小球濾過率（GFR），也用于研究影響其它組織透過性的因素。

熒光測量分別提供了健康和疾病組織的傳輸和滲透性的定量數(shù)據(jù)。此類研究可以通過活體熒光顯微鏡實時進行。該技術(shù)具有高靈敏度，在組織液中可檢測到低至1微克/毫升的濃度。

腎小球膜透過性的研究

在大鼠股靜脈注射FITC菊粉后，測定大鼠腎小管液與血漿濃度的比值（6）。通過比較51Cr-EDTA和[H3]-菊糖，確定了該方法作為腎小球濾過率測量的有效性。Fleck在1999年（7）對FITC菊粉用于GFR研究進行了全面的調(diào)查。大鼠經(jīng)尾靜脈或頸靜脈以每小時4ml/100g體重的速率給藥4mg/mL。

Dunn和同事發(fā)現(xiàn)小鼠肌酐清除率（通過兩種方法）和FITC菊粉清除率（8）之間存在良好的相關(guān)性。用FITC菊粉測定小鼠GFR的兩種方法已見諸報道（9）。

Lorenz和Gruenstein描述了一種簡單、非放射性方法，使用FITC菊粉（10）評估單個腎小球濾過率。FITC標記菊粉用于測定小鼠腎小管的液體吸收（11）。用FITC菊粉（12）研究了雄性和雌性經(jīng)飲食誘導(dǎo)的2型糖尿病小鼠的腎功能和葡萄糖輸送。用FITC菊粉灌流法研究了單個近端小管和負鼠腎細胞（KO）。在（14-15）中，有很多KO細胞研究中，F(xiàn)ITC菊粉作為液相內(nèi)標和FITC標記白蛋白作為受體介導(dǎo)的內(nèi)標。測定了腎上皮細胞Ca+開關(guān)前后FITC標記菊粉的輸送率變化（16）。近期，F(xiàn)ITC標記菊粉用于評估生物人工腎裝置的屏障功能（17，18）。

其他細胞透過性研究

FITC菊粉對腸上皮細胞單層透過性的研究（19）已見諸報道。Neunlist和同事使用FITC標記菊粉和FITC標記葡聚糖研究腸上皮細胞單層的透過性（20）。照射后2～24小時，用FITC標記菊粉（21）通過免疫熒光顯微鏡觀察結(jié)腸上皮緊密連接（TJ）、貼壁連接（AJ）和肌動蛋白細胞骨架的完整性。FITC標記菊粉在肝臟和腸道組織破壞的研究中也很有價值（22）。

葡聚糖和FITC標記葡聚糖具有牛頓流體特征，例如粘度與剪切速率無關(guān)（圖4）。在pH4-10范圍的研究顯示，粘度與pH無關(guān)。 在pH8-9和6.5-9.5下，經(jīng)電泳，F(xiàn)ITC標記菊粉的等電點未發(fā)生遷移(1)。

產(chǎn)品編號	品名	分子量(kDa)	包裝
FI-100mg	FITC標記菊粉	4500	100 mg
FI-1g			1 g
FI-5g			5 g

1. A.N.de Belder and K.Granath. Preparation and properties of fluorescein-labelled dextrans. Carbohydr Res.1973;30:375-378.
2. C.Fleck. Determination of the glomerular filtration rate (GFR); Methodological problems, age-dependen- ce, consequences of various surgical interventions, and the influence of different drugs and toxic sub- stances. Physiol Res.1999; 48:267-279.
3. C.F.Phelps. The physical properties of inulin solu- tions. Biochem J. 1965;95:41-47.
4. R.H.Marchessault, T.Bleha, Y.Deslandes et al. Con- formation and crystalline structure of (2-1)-α-D-fructofuranan(inulin). Can J Chem. 1980;58:2415-2421.
5. I.André, K.Mazeau, I.Tvaroska et al. Molecular and crystal structures of inulin from electron diffractional data. Macromolecules. 1996;29:4626-4635.
6. M.Sohtell, B.Karlmark and H.Ulfendahl. FITC-in- ulin as a kidney tubule marker. Acta Physiol Scand. 1983;119:313-6.
7. C.Fleck, Determination of the glomerular filtration rate(GFR); Methological problems, Age-dependence, consequence of various surgical interventions and the influence of different drugs and toxic substances. Physiol Res.1999;48:267-279.
8. S.R.Dunn, Z.Qi, E.P.Bottinger et al., Utility of endo- genous creatinine clearance as a measure of renal function in mice. Kidney Int. 2004;65:1959-67.
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10. J.N.Lorenz and E.Gruenstein. A simple, non radio- active method for evaluating single-nephron filtration rate using FITC-inulin. Am J Physiol. 1999;276:F172-7.
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12. W.T.Noonan and R.O.Banks. Renal function and glucose transport in male and female mice with diet induced type II diabetes mellitus. Proc Soc Exp Biol Med. 2000; 225: 221-30.
13. J.S.Schwegler, B.Heppelmann, S.Mildenberger et al. Receptor-mediated endocytosis of albumin in cultured opossum kidney cells: a model for a prox- imal tubular protein reabsorption. Pfluegers Arch. 1991;418:383-92
14. M.Takano, N.Nakaanishi, Y.Kitahara et al. Cispla- tin-induced inhibition of receptor-mediated endocyto- sis protein in the kidney. Kidney int. 2002;62:1707-17.
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