海藻酸鈉環(huán)境友好高分子材料教學(xué)提綱

海藻酸鈉環(huán)境友好高分子材料目錄一、海藻酸鹽簡介二、海藻酸鹽的應(yīng)用三、重要的海藻酸鹽——海藻酸鈉四、總結(jié)一、海藻酸鹽簡介1.1海藻酸鹽

海藻酸鹽是一種從褐色海藻中提取出的天然多糖，分子通式為(C6H7O6X)y，由β-D-甘露糖醛酸（M單元）與α-L-古洛糖醛酸（G單元）依靠β-1,4-糖苷鍵連接并由不同比例的GM、MM和GG片段組成的共聚物。1/191.2海藻酸鹽的分類海藻酸鹽的通式為(C6H7O6X)y，其中X可為H、Na、K、Ca等。海藻酸海藻酸鈉海藻酸鈣的蛋盒結(jié)構(gòu)2/19由于甘露糖醛酸M、古洛糖醛酸G分子構(gòu)象的不同，從而造成M段、G段和MG交替段各種性質(zhì)的差異，使得海藻酸鹽類的性質(zhì)根據(jù)鏈段組成的不同有著一些差別。3/19在醫(yī)學(xué)上，M段具有抗凝血性，可用來制備抗凝血和心腦血管藥物；而G段具有止血、凝血功能，可用來制作止血粉、止血劑或織成止血紗布等。M段在低pH酸性介質(zhì)中可溶，而G段在低pH值酸性介質(zhì)中難溶。M段是分子鏈伸展型而G段分子鏈?zhǔn)蔷砬菪偷?。“MG”交替型性能介于兩者之間。M段含量高的海藻酸膠，酯化速度較快，酯化度可達(dá)90％以上，乳化穩(wěn)定性能最好。開發(fā)新的海藻酸衍生物時(shí)，如將海藻酸與十八碳環(huán)氧物反應(yīng)，應(yīng)該選用適當(dāng)M/G組成和分布的海藻酸，以得到所需性能的產(chǎn)品。4/191.3海藻酸鹽的制備過程

海草（藻）碾碎，水洗，強(qiáng)堿水萃取粗海藻酸鹽溶液氯化鈣沉淀帶色海藻酸鈣脫色，脫味，酸處理海藻酸鈣碳酸鈉海藻酸鈉碳酸鉀海藻酸鉀……5/19二、海藻酸鹽的應(yīng)用

2.1開發(fā)海洋活性藥物海洋活性藥物，是利用從各種海洋生物中提取出的具有生物活性的化合物所開發(fā)出來的新型藥物。而海藻酸鹽作為從海藻中提取出的一種天然多糖，正是可以用于開發(fā)海洋活性藥物的新對象。用海藻酸系列原材料可開發(fā)抗腫瘤、抗病毒、抗放射、抗衰老、抗心腦血管疾病的海洋藥物。6/19心腦血管藥物藻酸雙酯鈉（PSS）是從海帶等海藻中分離提取的海藻酸，經(jīng)化學(xué)修飾組成的一種半合成的多糖硫酸酯。它具有明顯的抗凝血、降低血粘度、降低血脂、抑制紅細(xì)胞和血小板聚集，以及改善微循環(huán)的作用。PSS治療缺血性心腦血管疾病總有效率達(dá)91%-98%。7/19以褐藻酸糖膠為原料開發(fā)的腎?？?FPS)，治療慢性腎衰，對中早期腎衰效果好，無毒副作用，特別對改善腎功能，提高腎臟對肌酐清除率效果尤為顯著，現(xiàn)已按國家二類新藥獲準(zhǔn)進(jìn)入臨床研究。低分子海藻酸及海藻酸鹽是生產(chǎn)各種治療心血管疾病的主要原料，其中低分子海藻酸鉀被譽(yù)為生命活化因子，可有效的凈化血液環(huán)境，養(yǎng)護(hù)血管，阻止血黏度增高，減少血栓的生成，使血管保持年輕狀態(tài)，防止糖尿病、動脈硬化、高血壓、冠心病、呼吸系統(tǒng)疾病及肝臟病的發(fā)生。8/192.2在外科修復(fù)上的應(yīng)用當(dāng)海藻酸鈣海綿用于傷口接觸層時(shí)，即與創(chuàng)口滲出液及血液中的鈉離子與鈣離子進(jìn)行交換，釋放出鈣離子并在創(chuàng)口表面形成一凝膠薄層。由于鈣離子釋放，加速了毛細(xì)血管末端中血塊的形成，從而達(dá)到迅速止血。9/192.3在食品保鮮上的應(yīng)用有良好的成膜性能，而且透氣性好，能調(diào)節(jié)水分的蒸發(fā)，抑制呼吸強(qiáng)度，形成自發(fā)性氣調(diào)作用，從而調(diào)節(jié)O2和CO2比例。此外，海藻酸鈉還具有良好的粘性和凝膠特性，能與除鎂、汞以外的二價(jià)金屬離子發(fā)生快速離子交換反應(yīng)，形成海藻酸鈉凝膠。海藻酸鈉的抑菌作用可有效抑制微生物的繁殖，延長保鮮期。2.4在其他領(lǐng)域的作用工業(yè)上，海藻酸鹽可以快速的吸收水分，可以在造紙和紡織行業(yè)中用作脫水劑和上漿劑。在食品業(yè)，是以海藻酸鈉或海藻酸鉀的形式在食品工業(yè)中被用作乳化劑或增稠劑，是冰激凌、奶昔等食品的常見成分。

造紙工業(yè)：施膠。礦業(yè)：浮選取劑、鉆探泥漿調(diào)整劑。橡膠工業(yè)：膠乳濃縮劑。

10/19三、重要的海藻酸鹽——海藻酸鈉

3.1海藻酸鈉海藻酸鈉（sodiumalginate）又稱褐藻酸鈉，是從褐藻或細(xì)菌中提取出的一種天然多糖物質(zhì)。海藻酸鈉（C6H7O8Na）n是α－Ｌ－甘露糖醛酸（Ｍ單元）與β－Ｄ－古羅糖醛酸（Ｇ單元）依靠1,4－糖苷鍵連接并由不同比例的ＧＭ、ＭＭ和ＧＧ片段組成的共聚物。11/193.2海藻酸鈉的性質(zhì)海藻酸鈉為白色或淡黃色粉末，幾乎無臭無味。溶于水，不溶于乙醇、乙醚、氯仿等有機(jī)溶劑，溶于水成粘稠狀液體。具有良好的生物性和生物降解性，這也為海藻酸鈉的綠色應(yīng)用提供的基礎(chǔ)。12/192.3海藻酸鈉作為藥物載體的開發(fā)聚合物的生物相容性或?qū)ι锝M織的免疫原性是決定其能否作為藥物釋放載體與組織工程材料的主要因素之一，海藻酸具有良好的生物粘著性。藥劑學(xué)中利用海藻酸鈉的溶解度特性、凝膠和聚電解質(zhì)作為緩釋制劑的載體、包埋劑或生物粘附劑，利用其水溶脹性，作為片劑崩解劑，利用其成膜性，制備微囊，利用其與二價(jià)離子的結(jié)合性，曾作為軟膏基質(zhì)或混懸劑的增粘劑，其中作為緩釋制劑的骨架和包埋和微囊材料等尤為重要。13/192.3.1海藻酸鈉作為緩釋包衣材料海藻酸鈉為水溶性聚合物，常用于片劑制備作粘合劑和崩解劑，其與鈣鹽作用，與鈣離子發(fā)生交鏈形成的鈣鹽不溶于水，它形成的衣膜具控制藥物釋放速率的能力。14/192.3.2海藻酸鈉與果膠在結(jié)腸給藥上的應(yīng)用消化道內(nèi)胃的pH為0.9-1.5，小腸為6.0-6.8。在結(jié)腸為6.5-7.5，海藻酸鈉，果膠都是酸性多糖，在胃內(nèi)低pH環(huán)境中不溶解，在腸道堿性環(huán)境下溶解，同時(shí)可被結(jié)腸酶系降解，而且由于果膠，海藻酸可吸收體內(nèi)的鉛、鎘等重金屬的積累。對高血壓、便秘等慢性病有一定療效，并可降低血糖、血脂、減少膽固醇，具有防癌、抗癌等作用。15/19酶觸型結(jié)腸靶向吲哚美辛微丸16/192.3.3海藻酸鈉在微球、微囊上的應(yīng)用海藻酸鈉作為囊材具有如下優(yōu)點(diǎn)：①性質(zhì)穩(wěn)定；②有合宜的釋藥速率；⑨無毒無刺激性；④能與藥物配伍，不影響藥物的藥理作用及含量測定；⑤有一定的強(qiáng)度及可塑性，能完全包封囊心物，或藥物與附加劑能比較完全地進(jìn)入