海藻酸钠的应用

武汉工程大学I摘要海藻酸钠是一种天然多糖，具有优良的生物相容性、生物可降解性和生物黏附性。海藻酸钠磁性纳米球在药物载体方面有了较深入的研究。其分子链上丰富的羟基和羧基可以进行多种修饰，海藻酸钠与钙离子发生离子反应生成球形海藻酸钙骨架，可以作为药物载体。以高分子包裹纳米微粒是目前解决纳米药物载体分散和缓释问题较常用的方法。关键词：海藻酸钠；药物载体；纳米球；交联武汉工程大学IIAbstractSodiumalginateisanaturalpolysaccharide,whichhasexcellentbiocompatibility,biodegradableandbioadhesive.Thesodiumalginatemagneticnanoparticlesasadrugcarrierhasbeenresearcheddeeply.themolecularchainhasrichhydroxylandcarboxylwhichcanmakemanykindsofdecoration,sodiumalginateandcalciumionoccurredreactionwhichformedsphericalcalciumalginateskeleton.Itcanbeusedasdrugcarrier.Apolymernanoparticlespackageisthegreatandcommonlyusedmethodstosolvethenanodrugcarrierdispersion.Keywords：Sodiumalginate；Drugcarrier；Nanoparticles;Preparation武汉工程大学III目录摘要...............................................................................................................................................................IAbstract................................................................................................................................................................II文献综述..............................................................................................................................................................11.1海藻酸钠的介绍................................................................................................................................11.1.1海藻酸钠的结构.........................................................................................................................11.1.2海藻酸钠的性质.........................................................................................................................11.1.3海藻酸钠的应用.........................................................................................................................31.1.4海藻酸钠的交联方式.................................................................................................................51.1.5海藻酸钠的展望.........................................................................................................................61.2超顺磁性海藻酸钠纳米球的介绍........................................................................................................61.2.1超顺磁性海藻酸钠纳米球的发展现状.....................................................................................61.2.2超顺磁性海藻酸钠纳米球的制备.............................................................................................61.3四氧化三铁纳米材料的介绍................................................................................................................81.3.1四氧化三铁纳米材料的发展.....................................................................................................81.3.2四氧化三铁纳米材料的制备方法.............................................................................................81.3.3氧化铁纳米材料的性质...........................................................................................................10参考文献............................................................................................................................................................12武汉工程大学1文献综述1.1海藻酸钠的介绍1.1.1海藻酸钠的结构海藻酸钠又称褐藻酸钠、海带胶、褐藻胶、藻酸盐，是从褐藻类的海带或马尾藻中提取碘和甘露醇之后的副产物，是一类天然线性多糖，由1-4键合的β-D-甘露糖醛酸（M单元）和α-L-古洛糖醛酸（G单元）残基组成。M单元和G单元是C5的差向异构体，海藻酸钠的结构在分子水平上有四种连接方式：MM,GG,MG和GM。M单元的生物相容性较G单元优良，而G单元的刚性大于M单元。根据海藻酸盐的不同来源，M和G单元的数量和序列结构会发生变化，这些因素与相对分子质量共同影响着海藻酸盐的物理和化学性能[1]。当海藻酸6位上的羧基与钠离子结合，就构成了海藻酸钠盐(SodiumAlginate)。海藻酸钠的分类方法较多。从结构上分，可分为高G/M比、中G/M比、低G/M比三种。从黏度上分，可分为低黏度、中黏度和高黏度海藻酸钠。从纯度上分，可分为工业用，食用以及医用三个级别[2]。1.1.2海藻酸钠的性质海藻酸钠系β无水右旋甘露蜜醛酸钠的聚合物。海藻酸钠为白色或淡黄色粉末，几乎无臭无味。海藻酸钠溶于水，不溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂。溶于水成粘稠状液体[3]，1%水溶液pH值为6-8。当pH=6-9时粘性稳定，加热至80℃以上时则粘性降低。海武汉工程大学2藻酸钠无毒，LD505000mg/kg。螯合剂可以络合海藻酸钠体系中的二价离子，使得海藻酸钠能稳定于体系中。海藻酸钠具有增稠性、成膜性、生物相容性、生物粘附性、PH值敏感性、稳定性等性质[4]。1.增稠性和成膜性作为饮料/乳品等的增稠剂海藻酸钠在增稠方面有独特的优势：海藻酸钠良好的流动性，使得添加后的饮品口感柔滑；并且可以防止产品消毒过程中的黏度下降现象。在利用海藻酸钠作为增稠剂时，应尽量使用分子量较大的产品，适量添加Ca2+，可以大大提高海藻酸钠的黏度。作为冰淇淋等冷饮的稳定剂海藻酸钠是一种高档的稳定剂，它可使冰淇淋等冷饮食品产生平滑的外观、柔滑的口感。由于海藻酸钙可形成稳定热不可逆凝胶，因而在运输、储藏过程中不会变粗糙(冰晶生长)，不会发生由于温度波动而引起的冰淇淋变形现象；同时这种冰淇淋食用时无异味，既提高了膨胀率又提高了融点，使得产品的质量和效益都有显著提高。产品口感柔滑、细腻、口味良好。添加量较低，一般为1—3‰，国外添加量为5—10‰。作为乳制品及饮料的稳定剂用海藻酸钠稳定的冰冻牛乳具有良好的口感，无粘感和僵硬感，在搅拌时有粘性，并有迟滞感。2.生物相容性海藻酸钠的水溶液具有较高的粘度，已被用作食品的增稠剂，稳定剂，乳化剂等。海藻酸钠是无毒食品，早在1938年就已收入美国药典[5]。据报道，海藻酸钠经口服后并未产生免疫性反应，而且无毒，可生物降解[6]。3.生物粘附性粘性药物释放系统是通过增加药物在病灶部位的停留时间来提高药物吸收利用率的。具有一定电荷密度的聚合物可以作为粘附性载体来使用，电荷密度越大，其粘附性越好。聚阴离子型聚合物的生物粘附性腰优于聚阳离子型和非离子型聚合物。海藻酸钠由于含有大量的-COO-,可作为用于治疗粘膜组织的药物载体[7]。4.pH敏感性海藻酸钠微溶于水，不溶于大部分有机溶剂。它溶于碱性溶液，使溶液具有粘性。海藻酸钠粉末遇水变湿，微粒的水合作用使其表面具有粘性。然后微粒迅速粘合在一起形成团块，团块很缓慢的完全水化并溶解。如果水中含有其它与海藻酸盐竞争水合的化合物，则海藻酸钠更难溶解于水中。水中的糖、淀粉或蛋白质会降低海藻酸钠的武汉工程大学3水合速率，混合时间有必要延长。单价阳离子的盐（如NaCl）在浓度高于0.5%时也会有类似的作用。海藻酸钠在1%的蒸馏水溶液中的pH值约为7.2。海藻酸钠的pH敏感性源于海藻酸钠中的-COO-基团，在酸性条件下，-COO-转变成-COOH，电离度大大降低，海藻酸钠的亲水性增加。海藻酸钠小球在低pH环境中对其包裹的药物的释放量显著减少，这对于口服给药是相当有利的。在胃液中，海藻酸钠会发生收缩形成致密不溶解的膜，其包裹的药物不会释放出来，当到达中性pH的肠道时，海藻酸钠膜会溶解，释放出所包裹的药物。然而，对于蛋白质药物，海藻酸钠的这种pH依赖性显示出一定的缺陷。在肠道中，海藻酸钠会迅速崩解，释放出的蛋白质药物随后会被肠道中的蛋白水解酶水解掉。因此，要对海藻酸钠进行改性，以减少蛋白水解酶对药物的破坏。5.稳定性海藻酸钠具有吸湿性，平衡时所含水分的多少取决于相对湿度。干燥的海藻酸钠在密封良好的容器内于25℃及以下温度储存相当稳定。海藻酸钠溶液在pH5～9时稳定。聚合度（DP）和分子量与海藻酸钠溶液的粘性直接相关，储藏时粘性的降低可用来估量海藻酸钠去聚合的程度。高聚合度的海藻酸钠稳定性不及低聚合度的海藻酸钠。据报道海藻酸钠可经质子催化水解，