گلوکز دوتره چیست؟

گلوکز دوتره نوعی از ملکول گلوکز نشان دار شده با ایزوتوپ دوتریوم است .گلوکز یک قند ساده است که در گیاهان وجود دارد. مولکول گلوکز می­تواند به‌صورت زنجیره‌باز  و همچنین حلقه‌ای وجود داشته باشد. شکل طبیعی گلوکز، D-گلوکز، است. به علاوه گلوکزنقش حیاتی در فتوسنتز دارد و انرژی مورد نیاز برای تنفس سلولی را تامین می­کند. گلوکز در فرآیندهای متابولیکی مختلف از جمله سنتز آنزیمی سیکلوهگزیل α- و β-D- گلوکوزیدها استفاده می­­شود. همچنین می­تواند به عنوان یک ابزار تشخیصی در بیماری­هایی چون دیابت و بیماری هانتینگتون استفاده گردد.

کاربرد های گلوکز دوتره

1-بررسی میزان سطح لنفوسیت ها

یکی از موارد استفاده گلوکز نشان دار 6و6 [6,6-2H2]Glucoseدر بررسی میزان سطح  لنفوسیت ها می باشد که در این متد که به نام بررسی سنتیکی لنفوسیتی می باشد به بیمار گلوکز نشاندار عنوان شده تزریق میشود و نمونه های خونی در روزهای مختلف از بیمار  گرفته میشود و انالیز GC-MS برای D2 گرفته می شود  و اگر میزان جمعیت لنفوسیت ها بیشتر باشد میزان مصرف گلوکز نشان دار افزایش خواهد یافت در نتیجه در آنالیز GC-MS شدت D2 افزایش خواهد یافت که نشان دهنده بیماری در بدن می باشد. همانطور که می دانیم لنفوسیتوز (افزایش تعداد لنفوسیت ها)، افزایش میزان گلبول‌های سفید به نام لنفوسیت‌ها است. لنفوسیت‌ها به مقابله با بیماری‌ها کمک می‌کنند، از این رو طبیعی است که بعد از عفونت، شاهد افزایش موقتی لنفوسیت‌ها باشیم.

2-ردیاب

برچسب گذاری ایزوتوپ پایدار تصویر منحصر به فردی از متابولیسم داخل سلولی ارائه می دهد. بسیاری از تغییرات متابولیک منجر به تجمع یا کاهش در سطح متابولیت ردیابی ایزوتوپ پایدار می تواند اطلاعات روشنگری را ارائه دهد که توسط متابولومیک طبیعی آشکار نشده است، امروزه شار گلوکز کل بدن معمولاً با استفاده از تکنیک‌های ردیاب ایزوتوپی تعیین می‌شود. این تکنیک‌ها معمولاً شامل تزریق یک ردیاب ایزوتوپی گلوکز به جریان خون یا از طریق نوشیدن، نمونه‌برداری از پلاسمای خون انجام می شود. از اندازه گیری های غنی سازی و نسبت میزان تزریق ردیاب می توان سرعت تولید گلوکز توسط بدن را محاسبه کرد. ایزوتوپولوگ های گلوکز با نشان دار پایدار که  به عنوان ردیاب استفاده می شوند،D-Glucose-6,6-d2 ، D-Glucose-1-13C، D-Glucose (U-13C6) می باشند. در نهایت توسط طیف سنجی جرمی این شناسایی انجام میشود.

3-DMI

بعنوان مثال یکی از موارد استفاده گلوکز نشاندار شده در موقعیت 6 و6 با دوتریم[6,6-2H2]Glucose، DMI می باشد. تصویربرداری متابولیک دوتریوم یا DMI یک روش ابتکاری مبتنی بر MR است که اخیراً توصیف شده است تا متابولیسم را به صورت غیرتهاجمی به صورت سه بعدی ترسیم کند. DMI، امکان تصویربرداری از بسترها و محصولات متابولیکی آنها را فراهم می کند که با ایزوتوپ دوتریوم غیر رادیواکتیو و زیست سازگار غنی شده است.  شمای زیر گردش کار یک مطالعه معمولی DMI را نشان میدهد.

علاوه بر این گلوکز دوتره در تکنیک STRIDE , درمان افسردگی و پت اسکن کاربرد دارد

روش های سنتز گلوکز دوتره

روش های مورد استفاده در سنتز این ترکیبات  شامل روش های شیمیایی، شیمی آنزیمی، آنزیمی و بیولوژیکی می باشد . با استفاده از روش زیستی، قندی که بدست میاد تماما نشان دار شده می باشد ولی با استفاده از روش سنتزی بطور انتخابی فقط یک بخش یا بخش هایی را نشان گذاری میکنیم که بعنوان مثال [1-2H1]Glucose،  [3-2H1]Glucoseو[6,6-2H2]Glucose با استفاده از ترکیبات احیا کننده سنتز شده اند.

" D-Glucose-3-d1; 98 atom % D {[3-2H1]Glucose} " " D-Glucose-1-d1; 98 atom % D{[1-2H1]Glucose}" "D-Glucose-6,6-d2; 98 atom % D{[6,6-2H2]Glucose}"