離子交聯水凝膠中一般用哪些離子,水凝膠的基本效能有哪些?

2022-03-25 05:28:45 字數 4702 閱讀 1951

1樓:匿名使用者

水凝膠(hydrogel)是以水為分散介質的凝膠。具有網狀交聯結構的水溶性高分子中引入一部分疏水基團和親水殘基,親水殘基與水分子結合,將水分子連線在網狀內部,而疏水殘基遇水膨脹的交聯聚合物。是一種高分子網路體系,性質柔軟,能保持一定的形狀,能吸收大量的水。

水凝膠有各種分類方法,根據水凝膠網路鍵合的不同,可分為物理凝膠和化學凝膠。物理凝膠是通過物理作用力如靜電作用、氫鍵、鏈的纏繞等形成的,這種凝膠是非永久性的,通過加熱凝膠可轉變為溶液,所以也被稱為假凝膠或熱可逆凝膠。許多天然高分子在常溫下呈穩定的凝膠態,如k2型角叉菜膠、瓊脂等;在合成聚合物中,聚乙烯醇(pva)是一典型的例子,經過冰凍融化處理,可得到在60℃以下穩定的水凝膠。

化學凝膠是由化學鍵交聯形成的三維網路聚合物,是永久性的,又稱為真凝膠。

如何製造大小均一的海藻酸鈉水凝膠微球

2樓:爭朝曦

海藻酸鈉微球的製備方法

微球的製備方法是給藥途徑選擇和控制藥物釋放的關鍵。目前,海藻酸鈉微球的製備方法主要有乳化離子交聯法、微乳法、復凝聚法、銳孔凝固浴法、靜電滴法,以及對上述方法的改良制法等。

1. 乳化離子交聯法 該法係指將藥物與海藻酸鈉溶液混合均勻後滴加至一定的油相中攪拌,制得w/o乳劑,然後加入離子交聯劑交聯固化,攪拌,分離得載藥微球[4]。劉善奎等[5]利用此法製備了dna疫苗海藻酸鈉微球,李國明等[6]在交聯固化後,繼續與殼聚醣溶液反應製備了鹽酸阿公尺替林海藻酸鈉-殼聚醣微球。

ramesh等[7]改良此法,製備了利心平海藻酸鈉-甲基纖維素(mc)共混微球,研究表明,隨著微球中mc量的增加,微球的吸水性降低,mc的量與微球的釋藥速率有一定的關係,這類微球密度較低,可以在胃環境下保留12h以上,有效地提高了利心平的生物利用度。

2. 微乳法 此法系將一定量的海藻酸鈉、藥物溶於蒸餾水中攪拌互混,在超聲和高速攪拌的條件下將一定量混合液逐滴加入到油相中,形成微乳體系。再將cacl2溶液逐滴加入到上述混合液中,繼續攪拌,進行洗滌,冷凍乾燥儲存,即得海藻酸鈉載藥微球。

該法多用於磁性微球的製備,以獲得粒徑小、均勻、靶向性強的載藥磁微球。顏秋平等[8]應用該法制得具強磁響應性和緩釋效果的阿黴素磁性奈米微球,研究發現此微球粒徑小,分散性好,具磁靶向功能,有望成為一種優良靶向腫瘤的藥物載體。蘇科等[9]對此法進行了進一步改良,在已獲得的阿黴素磁性微球基礎上,又加入水溶性二亞胺和單抗人轉蛋白進行旋轉混合,分離、冷凍乾燥後獲得了人轉鐵蛋白修飾海藻酸鈉載阿黴素藥物奈米微球(tda)。

此外,chuah等[10]在此基礎上改進,應用甲基纖維素乳化法聯合外部凝膠法制得了大小均一的海藻酸鈉微球。

3. 復凝聚法 由於海藻酸鈉為陰離子聚合物,可與陽離子聚合物用復凝聚法製備復合微球。目前常用來與海藻酸鹽復凝聚成球的主要有殼聚醣,此外還常與聚賴氨酸一起製備復合微球。

這樣得到的微球的膜壁強度較強,適合實際應用。此法系將海藻酸鈉固體用蒸餾水溶解並分散均勻,加入表面活性劑,繼續攪拌形成w/o型乳液。將殼聚醣以乙酸溶解,再加入cacl2及藥物於分液漏斗中,攪拌下逐滴加入到上述w/o型乳液中。

加入戊二醛固化後,加正丁醇,充分振搖後放置,離心得沉澱物,即為殼聚醣-海藻酸鈉載藥微球。李柱來等[11]以殼聚醣-海藻酸鈉為基質材料,在乳化體系中以復凝聚法製備頭孢曲松微球,該微球具有良好的溶脹和緩釋效能。王津等[12]應用復凝聚法製備了出球形度好,均勻圓整,粒徑小,包封率較高,穩定性較好和具明顯緩釋作用的布洛芬殼聚醣-海藻酸鈉緩釋微球。

4. 銳孔凝固浴法 該法係將藥物加入到海藻酸鈉溶液中,攪拌均勻,將混合物通過注射器或微孔矽膠管滴入到cacl2溶液中,攪拌固化,分離微球移至殼聚醣溶液中,繼續攪拌交聯,分離微球並用蒸餾水洗滌乾燥後得載藥微球。高春鳳等[13]應用此法制得雷公藤多苷提取物殼聚醣-海藻酸鈉緩釋微球,研究表明海藻酸鈉濃度、殼聚醣濃度、cacl2濃度以及海藻酸鈉和藥物質量之比對包埋率、載藥量和體外釋放均有影響,而交聯固化時間對包埋率和載藥量有影響,對體外釋放影響不明顯。

黃嵐等[14]將陽離子-β環糊精聚合物(cp-β-cd)與胰島素形成複合物後,製備了含有此複合物的海藻酸鈉/殼聚醣微球系統,並應用於胰島素口服系統,結果表明cp-β-cd的加入,能有效的提高胰島素的包封率以及在模擬腸液中的釋放,是一種非常有前景的胰島素口服製劑的助劑。

5. 靜電滴法 該法係將囊材與藥液攪拌混合,攪拌條件下加進海藻酸鈉溶液,在注射器推動力和電場力作用下,原料液滴入低溫cacl2溶液,

迅速固化,形成海藻酸鈣凝膠微球,浸泡,清洗,真空避光室溫乾燥。谷繼偉等[15]用此法制得粒徑小於1mm的奧沙普秦殼聚醣-海藻酸鈉緩釋微球。

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海藻酸鈉的凝膠原理是什麼?

3樓:格調

海藻酸鈉遇到鈣離子可迅速發生離子交換,生成凝膠。利用這種性質,將海藻酸鹽溶液滴入含有鈣離子的水溶液中可產生海藻酸鈣膠球,使用噴嘴,可製造出凝膠纖維;

將含有鈣離子的水溶液加入海藻酸鹽溶液,可生成凝膠凍。 海藻酸鈉與鈣離子形成的凝膠具有熱不可逆性。

擴充套件資料:

海藻酸鈉是從褐藻類的海帶或馬尾藻中提取碘和甘露醇之後的副產物,其分子由β-d-甘露醣醛酸(β-d-mannuronic,m)和α-l-古洛醣醛酸(α-l-guluronic,g)按(1→4)鍵連線而成。海藻酸鈉的水溶液具有較高的黏度,已被用作食品的增稠劑、穩定劑、乳化劑等。

海藻酸鈉是無毒食品,早在2023年就已被收入美國藥典。海藻酸鈉含有大量的—coo-,在水溶液中可表現出聚陰離子行為,具有一定的黏附性,可用作**黏膜組織的 藥物載體。

在酸性條件下,—coo-轉變成—cooh,電離度降低,海藻酸鈉的親水性降低,分子鏈收縮,ph值增加時,—cooh基團不斷地解離,海藻酸鈉的親水性增加,分子鏈伸展。

因此,海藻酸鈉具有明顯的ph敏感性。海藻酸鈉可以在極其溫和的條件下快速形成凝膠,當有ca2+、sr2+等陽離子存在時,g單元上的na+與二價陽離子發生離子交換反應,g單元堆積形成交聯網路結構,從而形成水凝膠。

海藻酸鈉形成凝膠的條件溫和,這可以避免敏感性藥物、蛋白質、細胞和酶等活性物質的失活。由於這些優良的特性,海藻酸鈉已經在食品工業和醫藥領域得到了廣泛應用。

優勢海藻酸鈉作為飲料和乳品的增稠劑,在增稠方面有獨特的優勢:海藻酸鈉良好的流動性,使得新增後的飲品口感柔滑;並且可以防止產品消毒過程中的黏度下降現象。在利用海藻酸鈉作為增稠劑時,應盡量使用分子量較大的產品,適量新增ca。

可以大大提高海藻酸鈉的黏度。

海藻酸鈉是冰激凌等冷飲的高檔穩定劑,它可使冰淇淋等冷飲食品產生平滑的外觀、柔滑的口感。由於海藻酸鈣可形成穩定熱不可逆凝膠,因而在運輸、儲藏過程中不會變粗糙(冰晶生長),不會發生由於溫度波動而引起的冰淇淋變形現象;

同時這種冰淇淋食用時無異味,既提高了膨脹率又提高了融點,使得產品的質量和效益都有顯著提高。產品口感柔滑、細膩、口味良好。新增量較低,一般為1-3%,國外新增量為5-10%。

海藻酸鈉作為乳製品及飲料的穩定劑,穩定的冰凍牛乳具有良好的口感,無粘感和僵硬感,在攪拌時有粘性,並有遲滯感。

4樓:萌神

海藻酸鈉是應用最廣泛的水溶性海藻酸鹽。海藻酸鈉遇到鈣離子可迅速發生離子交換,生成凝膠。利用這種性質,將海藻酸鹽溶液滴入含有鈣離子的水溶液中可產生海藻酸鈣膠球,使用噴嘴,可製造出凝膠纖維;將含有鈣離子的水溶液加入海藻酸鹽溶液,可生成凝膠凍。

海藻酸鈉與鈣離子形成的凝膠具有熱不可逆性,凝膠效能不受溫度影響,可進行加熱滅菌和微波爐等處理。

海藻酸鈉凝膠化的速度與鈣鹽的種類、鈣離子絡合劑和溶液的酸鹼度有關,可通過調節以上三個要素,控制凝膠化的速度。

高g型海藻酸鈉生成的凝膠硬度大但易碎;高m型海藻酸鈉生成的凝膠則相反,柔任性好但硬度小,通過調整兩種海藻酸鹽的比例,可生產出不同強度的凝膠。利用其凝膠特性可製作各種仿生食品,彌補天然食品不足,同時兼有保健功效。南韓釜京大學研究人員提供的資料表明,人體對海藻中鈣的吸收率是碳酸鈣的3倍,比其它食品吸收快。

答疑專家:李可昌 青島明月海藻集團****

5樓:很會很會的牛牛

回答海藻酸鈉是應用最廣泛的水溶性海藻酸鹽。海藻酸鈉遇到鈣離子可迅速發生離子交換,生成凝膠。利用這種性質,將海藻酸鹽溶液滴入含有鈣離子的水溶液中可產生海藻酸鈣膠球,使用噴嘴,可製造出凝膠纖維;將含有鈣離子的水溶液加入海藻酸鹽溶液,可生成凝膠凍。

海藻酸鈉與鈣離子形成的凝膠具有熱不可逆性,凝膠效能不受溫度影響,可進行加熱滅菌和微波爐等處理。 海藻酸鈉凝膠化的速度與鈣鹽的種類、鈣離子絡合劑和溶液的酸鹼度有關,可通過調節以上三個要素,控制凝膠化的速度。 高g型海藻酸鈉生成的凝膠硬度大但易碎;高m型海藻酸鈉生成的凝膠則相反,柔任性好但硬度小,通過調整兩種海藻酸鹽的比例,可生產出不同強度的凝膠。

利用其凝膠特性可製作各種仿生食品,彌補天然食品不足,同時兼有保健功效。南韓釜京大學研究人員提供的資料表明,人體對海藻中鈣的吸收率是碳酸鈣的3倍,比其它食品吸收快。

水凝膠的基本效能有哪些?

6樓:職場導師小周

水凝膠(hydrogel)是以水為分散介質的凝膠。具有網狀交聯結構的水溶性高分子中引入一部分疏水基團和親水殘基,親水殘基與水分子結合,將水分子連線在網狀內部,而疏水殘基遇水膨脹的交聯聚合物。是一種高分子網路體系,性質柔軟,能保持一定的形狀,能吸收大量的水。

水凝膠有各種分類方法,根據水凝膠網路鍵合的不同,可分為物理凝膠和化學凝膠。物理凝膠是通過物理作用力如靜電作用、氫鍵、鏈的纏繞等形成的,這種凝膠是非永久性的,通過加熱凝膠可轉變為溶液,所以也被稱為假凝膠或熱可逆凝膠。許多天然高分子在常溫下呈穩定的凝膠態,如k2型角叉菜膠、瓊脂等;在合成聚合物中,聚乙烯醇(pva)是一典型的例子,經過冰凍融化處理,可得到在60℃以下穩定的水凝膠。

化學凝膠是由化學鍵交聯形成的三維網路聚合物,是永久性的,又稱為真凝膠。

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