朱敏 ，王亞楠 ，2＊

（1. 四川大學(xué)制革清潔技術(shù)國家工程實驗室，四川 成都 610065；2. 四川大學(xué)皮革化學(xué)與工程教育部重點實驗室，四川 成都 610065）

多糖是一種廣泛存在于植物、微生物和動物中的可再生天然高分子聚合物，是一種可持續(xù)的環(huán)境友好材料[1]。多糖由10 個以上的單糖通過糖苷鍵組成，其結(jié)構(gòu)通常為線性結(jié)構(gòu)或支鏈結(jié)構(gòu)，易于改性，并且具有無毒性和生物相容性高等優(yōu)點，在食品、醫(yī)藥、造紙、紡織、印染、皮革等諸多領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用[2-3]。但是，由于多糖缺乏發(fā)光基團(tuán)或熒光基團(tuán)等可被特異性檢測的基團(tuán)，使其在復(fù)雜混合體系中的定性/定量分析較為困難。研究者采用熒光標(biāo)記的方法，賦予多糖可被直觀檢測的熒光基團(tuán)，從而實現(xiàn)多糖在應(yīng)用過程中的可視化，以便更好地研究多糖的功能和機制，并指導(dǎo)其應(yīng)用。

本文綜述了目前熒光標(biāo)記多糖的常見方法，包括多糖結(jié)構(gòu)中引入熒光基團(tuán)的熒光標(biāo)記法和通過多糖與底物的化學(xué)反應(yīng)構(gòu)造共軛結(jié)構(gòu)的自發(fā)熒光法。闡述了不同熒光標(biāo)記方法的標(biāo)記原理、標(biāo)記過程和應(yīng)用效果，總結(jié)了熒光多糖在不同領(lǐng)域的應(yīng)用，以期為多糖的相關(guān)研究提供參考。

1 熒光標(biāo)記法

物質(zhì)的熒光特性與其共軛體系的大小、共平面性、剛性程度、取代基的種類/位置等因素相關(guān)，可通過為多糖設(shè)計共軛結(jié)構(gòu)來賦予其熒光特性[4,5]。相比于在多糖結(jié)構(gòu)中設(shè)計合成合適的共軛結(jié)構(gòu)，將商用熒光素引入多糖并形成共軛體系是相對便捷的方法。商業(yè)熒光素大都具有光譜特性優(yōu)良、化學(xué)穩(wěn)定性高的熒光基團(tuán)和便于接枝的反應(yīng)基團(tuán)等固定結(jié)構(gòu)[6]，本節(jié)對其性質(zhì)及在多糖熒光標(biāo)記中的應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)。

熒光標(biāo)記法通過接枝熒光素賦予多糖熒光基團(tuán)，在多糖的相關(guān)研究中應(yīng)用廣泛。多糖/氧化多糖通常具有大量的-OH 基團(tuán)、-COOH 基團(tuán)和-CHO基團(tuán)[7]，熒光素在多糖上的接枝反應(yīng)大多在這些基團(tuán)上發(fā)生。

1.1 在多糖-OH 基團(tuán)熒光標(biāo)記

1.1.1 5-(4,6-二氯三嗪)氨基熒光素（DTAF）熒光標(biāo)記

熒光素DTAF 的反應(yīng)基團(tuán)為二氯三嗪基，該基團(tuán)反應(yīng)活性很高，可在常溫、堿性條件（pH＞9）下與多糖羥基發(fā)生親核取代反應(yīng)[8]，如圖1 所示。該標(biāo)記方法在水環(huán)境中一步發(fā)生，可基本保留耐堿多糖（如纖維素）的天然特性[9]。在0.1 mol/L NaOH 溶液中，用40 mg DTAF 標(biāo)記100 mg 天然纖維素時，其接枝DTAF 量達(dá)到平臺值，在0.2 mol/L NaOH 溶液中，達(dá)到其接枝平臺值的DTAF 用量為70 mg，同時其接枝后熒光強度增加了25%，該平臺值可能取決于接枝環(huán)境中的NaOH 濃度，NaOH 濃度越大，接枝的 DTAF 越多[10]。

圖1 DTAF 熒光標(biāo)記纖維素納米晶的示意圖[9]Fig.1 Schematic DTAF fluorescent labeling of cellulose nanocrystals[9]

Helbert W 等人[10]首先采用DTAF 對天然纖維素進(jìn)行標(biāo)記，研究發(fā)現(xiàn)DTAF 標(biāo)記并未改變微纖維的物理完整性，并且能夠有效地檢測和表征微量纖維素酶。應(yīng)用上述DTAF 標(biāo)記纖維素的方法，Reid M S 等人[11]建立了檢測紙張浸出時纖維素的游離、定位和損失情況的方法。瓊脂、魔芋甘露聚糖、低醛基結(jié)冷膠、ι-角叉菜聚糖和κ-卡拉膠等多糖也可通過接枝DTAF 來獲得可被檢測的熒光[12-13]，通過這一方法可觀察二元多糖復(fù)合凝膠的網(wǎng)絡(luò)形成和多糖的相間相容性。

1.1.2 異硫氰酸酯（FITC）熒光標(biāo)記

FITC 是一種在蛋白質(zhì)熒光標(biāo)記中廣泛應(yīng)用的熒光素。異硫氰基作為FITC 的反應(yīng)基團(tuán)，可與蛋白質(zhì)的伯氨基共價結(jié)合，形成穩(wěn)定的硫脲鍵[14]。多糖接枝熒光素，可以通過修飾多糖的羥基來實現(xiàn)[15]?；贔ITC 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、光譜特性優(yōu)良等優(yōu)點，Dong S等人[16]開發(fā)了將FITC 分子共價接枝到纖維素納米晶表面的三步反應(yīng)途徑：首先，環(huán)氧氯丙烷在堿性條件下與纖維素納米晶羥基反應(yīng)，用環(huán)氧官能團(tuán)對纖維素納米晶表面進(jìn)行修飾；然后用一水合氨打開環(huán)氧環(huán)，引入伯氨基；最后伯氨基與FITC 的異硫氰基反應(yīng)生成硫脲鍵，將FITC 共價結(jié)合到纖維素納米晶的表面，如圖2 所示。該FITC 熒光標(biāo)記方法在堿性水環(huán)境中分三步進(jìn)行，能夠保持纖維素納米晶的生物相容性。

圖2 FITC 熒光標(biāo)記纖維素納米晶的示意圖[16]Fig. 2 Schematic FITC fluorescent labeling of cellulose nanocrystals[16]

Roman M 等人[17]應(yīng)用這一熒光標(biāo)記方法對纖維素納米晶進(jìn)行標(biāo)記，探究人腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞對FITC-纖維素納米晶的攝取，并將其應(yīng)用在纖維素納米晶作為載體的靶向藥物釋放研究中。有文獻(xiàn)報道[18-19]將該FTIC 熒光標(biāo)記法對不同形貌、不同表面電荷的纖維素納米晶進(jìn)行標(biāo)記，探究其生物相容性、分散性和細(xì)胞毒性等。FITC-纖維素納米晶也被應(yīng)用于探究紙張中纖維素納米晶的位置和遷移潛力[20]?；贔ITC 熒光標(biāo)記纖維素納米晶的方法，有報道[21-22]開發(fā)了FITC 熒光標(biāo)記淀粉納米晶和瓜爾膠羥基的方法，并將其應(yīng)用于生物成像。

1.1.3 羅丹明B 異硫氰酸酯（RBITC）熒光標(biāo)記

RBITC 與FITC 結(jié)構(gòu)類似，以異硫氰基作為反應(yīng)基團(tuán)，可與待標(biāo)物的伯氨基共價結(jié)合，形成穩(wěn)定的硫脲鍵[23]。Mahmoud K A 等人[24]參考 Dong S 等人[16]的FITC 三步共價結(jié)合法，將RBITC 共價結(jié)合到纖維素納米晶的表面，如圖3 所示。Ding Q 等人[25]探究了RBITC 通過靜電吸附法和三步共價結(jié)合法熒光標(biāo)記纖維素納米晶的結(jié)合機理，及其與RBITTC-纖維素納米晶熒光性質(zhì)之間的關(guān)系，證明了不同結(jié)合機理的熒光纖維素納米晶具有不同的熒光性質(zhì)。相較靜電吸附法，三步共價結(jié)合法熒光標(biāo)記后的纖維素納米晶具有發(fā)光效率高、熒光壽命長和熒光素泄露率低等優(yōu)點。

圖3 RBITC 熒光標(biāo)記纖維素納米晶的示意圖[24]Fig.3 Schematic RBITC fluorescent labeling of cellulose nanocrystals[24]

Ding Q[26]等人使用熒光素RBTIC 對纖維素納米纖維進(jìn)行熒光標(biāo)記，開發(fā)了一種利用熒光纖維素納米纖維分析造紙過程中留存率和損失率的新方法。Mahmoud K A 等人[27-28]將RBITTC-納米纖維素顆粒應(yīng)用于表征造紙過程中熒光纖維素納米晶的留存率、損失率和三維定位，并與紙張的關(guān)鍵性能進(jìn)行了關(guān)聯(lián)。該法對未來納米復(fù)合材料在提高紙張性能方面的應(yīng)用具有重要價值。有文獻(xiàn)報道[29]采用三步共價結(jié)合法同時在纖維素納米晶上引入熒光素FITC 和RBITC，可將纖維素納米晶轉(zhuǎn)化為pH 敏感的納米粒子，應(yīng)用于pH 傳感。

1.1.4 N-甲基靛紅酸酐（MIA）熒光標(biāo)記

由于對RNA 的 2’-OH 基團(tuán)的特異性反應(yīng)，MIA 常被用于RNA 的標(biāo)記、純化和分析[30]?；贛IA 反應(yīng)基團(tuán)苯并惡嗪環(huán)對-OH 基團(tuán)的反應(yīng)活性[31-32]，Deangelis P L[33]建立了 MIA 熒光標(biāo)記多糖的方法（圖4），該快速標(biāo)記反應(yīng)在溫和pH 及室溫條件下進(jìn)行，能夠保留多糖的生物活性和理化性質(zhì)，用該方法得到的熒光標(biāo)記產(chǎn)物可在-80 ℃條件下保存72 h。

圖4 MIA 熒光標(biāo)記多糖的示意圖[33]Fig. 4 Schematic MIA fluorescent labeling of polysaccharide[33]

應(yīng)用上述方法，涂宗財?shù)热薣34]將MIA 應(yīng)用于阿拉伯膠和麥芽糊精的熒光標(biāo)記，并制備得到熒光微膠囊；齊猛[35]用MIA 對杠柳新苷P 進(jìn)行熒光標(biāo)記，應(yīng)用于杠柳殺蟲機理的研究。

1.2 在多糖-COOH 基團(tuán)熒光標(biāo)記

1.2.1 5-氨基熒光素（5-AF）熒光標(biāo)記

作為5-AF 的反應(yīng)基團(tuán), 伯氨基可與羧基發(fā)生反應(yīng)，生成穩(wěn)定的酰胺結(jié)構(gòu)[36]。5-AF 的標(biāo)記反應(yīng)通常由含碳化二亞胺基團(tuán)的活化劑進(jìn)行活化，碳二亞胺先與待標(biāo)物的羧基反應(yīng)，生成中間體O-?；愲?，該中間體易與5-AF 的伯氨基反應(yīng)，從而實現(xiàn)熒光素的接枝[36-38]。5-AF 的標(biāo)記反應(yīng)多在有機溶劑中進(jìn)行，并以N,N’-二環(huán)己基碳二亞胺（DCC）作為活化劑[36-37]。該反應(yīng)也可在水相中使用水溶性活化劑進(jìn)行，如1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亞胺鹽酸鹽（EDC-HCl）[39]，如圖 5 所示。Hu T Q 等人[39]開發(fā)了一種纖維改性技術(shù)，在水相中將5-AF 接枝到漂白硫酸鹽漿（NBSK）纖維的羧基上，該法具有較好的重復(fù)性，可賦予紙張防偽特性。

圖5 5-AF 熒光標(biāo)記NBSK 纖維的示意圖[39]Fig. 5 Schematic 5-AF fluorescent labeling of NBSK fiber[39]

1.2.2 氨基熒光素（AF）熒光標(biāo)記

AF（5-((( 2- (carbohydrazino)methyl) thio) acetyl )-aminofluorescein）與5-AF 有著類似的熒光基團(tuán)，且都以氨基為反應(yīng)基團(tuán)[40]。Han Z 等人[41]探究了AF 一步標(biāo)記法和分步標(biāo)記法的有效性，如圖6 所示。在一步標(biāo)記法中，用過量的1-乙基-3-（3-二甲基氨丙基）-碳化二亞胺（EDC）將多糖活化后，直接加入熒光素AF 反應(yīng)；在分步標(biāo)記法中，多糖羧基先與EDC 反應(yīng)，生成中間體氧異酰脲，再與N-羥基琥珀酰亞胺（NHS）反應(yīng)，形成穩(wěn)定的多糖-NHS 酯，隨后純化去除過量EDC，最后接枝AF。研究發(fā)現(xiàn)，在一步標(biāo)記法中，過量的EDC 會與AF 羧基發(fā)生反應(yīng)，使AF 自聚集，導(dǎo)致熒光強度的急劇下降，而分步標(biāo)記法能夠獲得更高的標(biāo)記率。

圖6 AF 一步標(biāo)記法和分步標(biāo)記法熒光標(biāo)記硫酸軟骨素A 的示意圖[41]Fig.6 Schematic AF fluorescent labeling of chondroitin sulfate A by using one-step labeling method and multi-step labeling method[41]

Wang C 等人[40]使用熒光素AF 對糖蛋白中低聚糖進(jìn)行一步標(biāo)記，應(yīng)用高靈敏毛細(xì)管-高效液相色譜-激光誘導(dǎo)熒光檢測器法，建立了微量糖的分析方法，該法能賦予糖類穩(wěn)定的熒光結(jié)構(gòu)。焦廣玲[42]使用AF 對海藻多糖進(jìn)行一步標(biāo)記，研究海藻多糖的抗糖尿病機理。趙小亮[43]采用AF 對多糖進(jìn)行一步標(biāo)記，應(yīng)用于多糖與蛋白質(zhì)相互作用的研究。

1.3 在多糖/氧化多糖-CHO 基團(tuán)熒光標(biāo)記

1.3.1 8-萘胺-1,3,6 三磺酸（APTS）熒光標(biāo)記

還原胺化衍生是多糖還原末端最為常用的衍生方法之一[44]。APTS 以氨基作為反應(yīng)基團(tuán)，同時具有光譜特性優(yōu)良的熒光基團(tuán)以及3 個負(fù)電荷基團(tuán)，可以為多糖提供永久電荷和可被檢測的熒光，常被應(yīng)用于毛細(xì)管電泳和激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)中，對糖類進(jìn)行分離和表征[45-48]。多糖還原末端的醛基與APTS上的胺基反應(yīng)形成碳氮雙鍵，再經(jīng)過還原劑（如硼氫化鈉等）還原后即可得到熒光標(biāo)記多糖[45]，如圖7所示。

圖7 APTS 熒光標(biāo)記葡萄糖的示意圖[45]Fig. 7 Schematic APTS fluorescent labeling of glucose[45]

O’Shea M G 等人[45]用 APTS 標(biāo)記了聚合度從 1到135 的麥芽低聚糖，并建立了用于APTS 標(biāo)記低聚糖的電泳分離和表征方法，該方法有著出色的分辨率與高復(fù)現(xiàn)性。Evangelista R A 等人[49]探究了酸催化對APTS 熒光標(biāo)記的影響，在酸性比乙酸強的酸催化劑催化下，APTS 對含有N-乙酰氨基的單糖標(biāo)記效率明顯提高。當(dāng)檸檬酸作為催化劑時，其標(biāo)記產(chǎn)率最高，在75 ℃條件下，可在60 min 內(nèi)將幾個納摩爾的中性糖轉(zhuǎn)化為APTS 衍生物。Mitra I 等人[50]使用APTS 對人血清中N- 聚糖進(jìn)行熒光標(biāo)記，采用微芯片電泳-激光誘導(dǎo)熒光法來表征人血清中N-聚糖的結(jié)構(gòu)，該方法有著可靠的分離效率和可檢測性，易于分離鏈接和定位糖基異構(gòu)體，且重復(fù)性好。

1.3.2 8-氨基-1,3,6 奈三磺酸二鈉鹽（ANTS）熒光標(biāo)記

ANTS 結(jié)構(gòu)與APTS 相似，但市售價格遠(yuǎn)低于APTS。ANTS 同樣以氨基作為活性基團(tuán)，同時具有3個負(fù)電荷基團(tuán)，可在多糖還原末端的醛基上進(jìn)行還原胺化衍生，實現(xiàn)多糖的熒光標(biāo)記[51]，如圖8 所示。Jackson P[52]建立了用ANTS 對各種單糖、低聚糖和小分子多糖的還原末端進(jìn)行共價標(biāo)記的方法，該方法具有良好的分辨率，且成本低，操作簡單快捷。Roger O 等人[53]用ANTS 對3 種磺化多糖進(jìn)行標(biāo)記，結(jié)果表明ANTS 能夠很好地保持樣品的相對分子質(zhì)量、化學(xué)組成等物化性能和抗凝血活性等生物完整性，且有著較高的標(biāo)記效率。Gennaro L A 等人[54-55]應(yīng)用ANTS 對聚糖進(jìn)行熒光標(biāo)記，開發(fā)了在線質(zhì)譜分析/毛細(xì)電泳結(jié)合技術(shù)，來分析聚糖混合物，并開發(fā)了離子對反相色譜與離子阱質(zhì)譜檢測的方法，來分離同分異構(gòu)多糖。Oonuki Y 等人[56]用ANTS 對透明質(zhì)酸寡糖/低聚糖進(jìn)行標(biāo)記，實現(xiàn)了透明質(zhì)酸寡糖/低聚糖多分散性的可視化。

圖8 ANTS 熒光標(biāo)記后的葡聚糖低聚糖示意圖[51]Fig. 8 Schematic diagram of ANTS-labeled dextran oligosaccharides[51]

2 自發(fā)熒光法

盡管使用熒光素賦予多糖可被檢測的熒光是一種相對便捷的方法，但部分熒光素的不可生物降解性和生物毒性限制了熒光素在生物成像等領(lǐng)域的應(yīng)用[57-58]。設(shè)計合適的化學(xué)反應(yīng)，在多糖中引入生物/環(huán)境友好的共軛結(jié)構(gòu)，是這類場景中更為理想的選擇[59-61]。通過控制單分散π-共軛低聚物或發(fā)色團(tuán)自組裝，是制備具有生物可降解性、生物相容性和可設(shè)計性的自發(fā)熒光多糖的最適策略之一[62-64]。

2.1 多糖-多巴胺-聚乙烯亞胺自聚合

Zhang XY 等人[65-66]開發(fā)了多巴胺（DA）和聚乙烯亞胺（PEI）自聚為聚多巴胺（PDA）的技術(shù)，該反應(yīng)在室溫下無需催化劑即可進(jìn)行，工藝簡單，制備得到的熒光PDA 有熒光強、水分散性好、生物相容性良好和光學(xué)性能良好等優(yōu)點。這一方法可被用于制備熒光多糖聚合物，應(yīng)用于生物成像、藥物傳遞和基因傳遞等相關(guān)研究。

Shi Y 等人[67]通過高碘酸鈉氧化得到雙醛淀粉，隨后與DA 反應(yīng)連接，再加入PEI 使淀粉-DA 結(jié)合物自聚，得到熒光淀粉聚合物（圖9）。該聚合物具有穩(wěn)定的光學(xué)性能、高水分散性和良好的生物相容性，可作為熒光探針和載體用于研究生物活性組分的傳遞。同樣，多巴胺修飾透明質(zhì)酸、葡聚糖和殼聚糖后，也可通過該方法制備得到相應(yīng)的熒光多糖聚合物[68-70]。

圖9 制備淀粉熒光納米粒子的示意圖[67]Fig. 9 Schematic diagram of preparation of starch-based fluorescent nanoparticles[67]

2.2 多糖引入席夫堿結(jié)構(gòu)自發(fā)熒光

席夫堿結(jié)構(gòu)是醛酮與伯胺生成的含碳氮雙鍵的亞胺，其中碳氮共軛結(jié)構(gòu)可吸收紫外-可見光，發(fā)生n-π*躍遷，從而自發(fā)熒光[71]。Wei W 等人[71-72]通過醛類交聯(lián)劑與殼聚糖制備自發(fā)熒光的殼聚糖微球（圖10），該熒光微球的熒光顏色隨交聯(lián)劑的不同而變化，而熒光強度可通過調(diào)節(jié)交聯(lián)的粒徑和程度來控制，同時微球的表面電荷、空腔大小和壁孔隙等也具有可控性。這些熒光微球價格低廉，具有穩(wěn)定明亮的自發(fā)熒光特性和良好的生物相容性和生物降解性。該類熒光殼聚糖微球可作為藥物載體，應(yīng)用于藥物動力學(xué)的相關(guān)研究。由于大多數(shù)醛類具有一定的毒性，可使用低毒的京尼平代替醛類作為交聯(lián)劑[73-75]。

圖10 殼聚糖與戊二醛的反應(yīng)示意圖Fig. 10 Schematic diagram of reaction between chitosan and glutaraldehyde

含有醛基的多糖/氧化多糖在膠原/明膠中傳質(zhì)時，可在一定條件下與膠原/明膠的氨基反應(yīng)生成席夫堿結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)多糖/氧化多糖傳質(zhì)的可視化[76]。Song Y 等人[77]通過觀測氧化海藻酸鈉和二醛羧甲基纖維素鈉等氧化多糖與膠原結(jié)合生成的自發(fā)熒光的席夫堿結(jié)構(gòu)，探究不同氧化多糖在皮革中的傳質(zhì)行為。

3 熒光多糖的應(yīng)用

熒光多糖由于其接枝熒光素的優(yōu)良光譜特性，可實現(xiàn)多糖在應(yīng)用過程中的可視化，常用于研究多糖的功能與作用機理。

熒光標(biāo)記技術(shù)是多糖類藥物體內(nèi)藥代動力學(xué)研究的關(guān)鍵技術(shù)。由于多糖在生物體內(nèi)難以進(jìn)行檢測，且易受內(nèi)源性多糖的干擾[78]，因此熒光標(biāo)記技術(shù)在該研究中得到廣泛應(yīng)用。Sun M M 等人[79]使用FITC 對馬尾松花粉多糖進(jìn)行標(biāo)記，對多糖在細(xì)胞中的傳遞進(jìn)行示蹤，證實馬尾松多糖通過內(nèi)吞作用進(jìn)入巨噬細(xì)胞。Wang K 等人[80]通過對當(dāng)歸多糖進(jìn)行琥珀酰胺化學(xué)修飾，使其與近紅外熒光染料Cy5.5 偶聯(lián)，近紅外熒光成像顯示當(dāng)歸多糖口服后，可被吸收并循環(huán)到血液中，從而分布到各個器官。Roman M等人[17]研究了人腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞對FITC-纖維素納米晶的攝取，證實了纖維素納米晶作為載體的靶向藥物釋放應(yīng)用中的潛力。熒光標(biāo)記技術(shù)對多糖在生物體內(nèi)的定位，作用機理和代謝機制等的研究具有重要意義。

基于多糖的高分子骨架，可開發(fā)具有優(yōu)良光譜特性、良好加工性能和生物/環(huán)境友好性等性能的天然多糖基熒光材料，這些材料可以應(yīng)用于水質(zhì)監(jiān)測、食品監(jiān)測和可降解智能包裝材料等領(lǐng)域[81-82]。Chauhan P 等人[83]通過一步法制備了pH 敏感的熒光纖維素納米晶，其顏色在pH 酸性條件下呈黃色，堿性條件下呈紫色。由于其多糖特性，該材料具有較好的可塑性，可被加工成薄膜等形態(tài)，同時基于其發(fā)色基團(tuán)的pH 響應(yīng)性能，該材料在智能包裝領(lǐng)域具有一定的應(yīng)用前景。同時在纖維素納米晶上引入熒光素 FITC 和 RBITC[29，84-85]，也可將其轉(zhuǎn)化為 pH敏感的納米粒子作為傳感器用于檢測。劉俊等人[86]應(yīng)用天然高分子電沉積技術(shù)制備了ZnO 量子點（QDs）/海藻酸鈉復(fù)合膜，該復(fù)合膜具有ZnO QDs 的優(yōu)良熒光穩(wěn)定性和海藻酸鈉的綠色環(huán)保等優(yōu)點，復(fù)合膜對K3[Fe(CN)6]和Cu2+具良好的熒光檢測作用，在電化學(xué)檢測領(lǐng)域中具有應(yīng)用潛力。Chen W 等人[87]制備了Mn 摻雜ZnS 量子點/海藻酸鈉納米復(fù)合微球，該微球具有ZnS 量子點的熒光特性和海藻酸鈉的生物環(huán)境友好性，可用于金屬離子檢測。

熒光標(biāo)記是糖芯片處理檢測芯片反應(yīng)信號的主要方法。糖芯片技術(shù)是將多糖固定于化學(xué)修飾后的基質(zhì)上，利用多糖探針與蛋白質(zhì)等待測樣品的特異性作用，對多糖探針的信息變化（即糖芯片的反應(yīng)信號）進(jìn)行檢測，從而實現(xiàn)對待測樣品進(jìn)行分析測試的方法[88-89]。對多糖探針進(jìn)行熒光標(biāo)記后，糖芯片的反應(yīng)信號可通過多糖探針特異性反應(yīng)前后的熒光強度變化來檢測[90]。焦廣玲[42]使用海藻多糖芯片篩選與糖尿病蛋白具有特異性作用、有抗糖尿病作用的海藻多糖，應(yīng)用于新型糖尿病藥物研發(fā)。趙小亮[43]構(gòu)建了海洋多糖芯片，運用該芯片研究了流感病毒蛋白、胰淀素和結(jié)締組織生長因子等疾病相關(guān)蛋白與海洋多糖的相互作用和結(jié)合特點，應(yīng)用于海洋多糖藥物的開發(fā)。Baum A 等人[91]使用糖芯片技術(shù)對不同工藝提取的果膠的結(jié)構(gòu)特征和質(zhì)量進(jìn)行分析，從而指導(dǎo)相關(guān)工業(yè)生產(chǎn)過程。

熒光標(biāo)記技術(shù)有望助力皮革行業(yè)多糖基無鉻鞣劑的研發(fā)與應(yīng)用。氧化多糖鞣劑可替代鉻鞣劑進(jìn)行鞣制，促進(jìn)皮革工業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展[92]。Ding W 等人[93-95]用高碘酸鈉氧化法制備了氧化海藻酸鈉鞣劑，該綠色無鉻鞣劑的鞣制性能和生態(tài)性能優(yōu)良。改性殼聚糖類鞣劑可賦予皮革優(yōu)良的濕熱穩(wěn)定性、物理機械性能和感官性能，具有一定的開發(fā)潛力[96-97]。雙氧水-高碘酸鈉氧化法制備得到的二醛羧甲基纖維素鞣劑具有類似鉻鞣劑的鞣制性能，具有良好的應(yīng)用前景[98]。但該類鞣劑在皮革纖維網(wǎng)絡(luò)中的傳質(zhì)規(guī)律及交聯(lián)鞣制機理，目前仍缺乏深入研究。熒光標(biāo)記技術(shù)可實現(xiàn)多糖類鞣劑在皮革纖維中傳質(zhì)行為的可視化[77]，為該類鞣劑的分子開發(fā)與設(shè)計提供理論參考。

4 總結(jié)與展望

多糖具有大量的活性基團(tuán)可供熒光標(biāo)記，從而能便捷地賦予多糖可被檢測到的熒光。此外，還可采用自發(fā)熒光法，實現(xiàn)多糖的生物成像。因此，熒光標(biāo)記是實現(xiàn)多糖分布和作用可視化、探究多糖作用機理和賦予多糖新性能的有效手段。

對皮革行業(yè)而言，綠色低碳發(fā)展是未來的必然趨勢，而將天然多糖基鞣劑/復(fù)鞣劑等生物質(zhì)化學(xué)品應(yīng)用于皮革行業(yè)正契合這一理念。熒光標(biāo)記多糖技術(shù)的應(yīng)用將會揭示多糖基化學(xué)品在皮革中的傳質(zhì)行為，指導(dǎo)其結(jié)構(gòu)與性能的有效調(diào)控，從而有助于多糖基化學(xué)品在生態(tài)皮革制造中的應(yīng)用。