海藻酸鈉的研究與應用進展

彭琪琪

【摘 要】 海藻酸鈉（SA）是從褐藻類的海帶或馬尾藻中提取的一種天然多糖類物質，是由β-D-甘露糖醛酸和α-L-古洛糖醛酸按（1→4）鍵連接而成，具有pH敏感性和一定的黏附性，安全環保，成本低廉，廣泛應用于醫療、食品包裝、環境污染治理等領域[1]。本文對近十年海藻酸鈉的研究與應用進行了探討。

【關鍵詞】 海藻酸鈉 醫藥領域 食品保鮮 污水治理

海藻酸鈉又稱褐藻酸鈉，是一種從海藻中提取的天然高分子多糖，無毒，可生物降解，具有良好的生物相容性和pH敏感性。海藻酸鈉作為陰離子型高分子，遇陽離子可形成凝膠層，形成條件溫和，適合用于醫藥領域作為藥物緩釋載體[2]。除此之外，海藻酸鈉具有良好的保濕性、抗菌性、透氣性等特點，可以有效地進行食品保鮮。海藻酸鈉來源廣泛、成本低廉，有利于推廣工業化應用。

1.醫藥領域的研究與應用

海藻酸鈉在醫藥領域的巨大潛能使其成為當今的研究熱點。在普通的藥物治療中，藥物的突釋會降低療效，增加藥物的服用頻率，加重患者的身體和經濟負擔。而藥物治療在醫療領域占有相當大的比重，因此提高藥物療效一直是人們關注的重點。

海藻酸鈉形成的水凝膠能夠阻滯藥物釋放，達到緩釋效果。并且，利用海藻酸鈉制得的藥物載體可徹底降解、容易排泄，適用于體內藥物治療[3]。

海藻酸鈉具有良好的生物相容性、無毒、可生物降解等優點，因此可用于制作生物支架，滿足醫用需求。毛偉等人[4]利用0.25%的氯化鐵溶液增強海藻酸鈉水凝膠空心圓管的力學性能，制得較穩定的空心圓管及其類血管網絡支架，可有效運輸和灌注細胞培養液。

2.食品工業的研究與應用

海藻酸鈉可有效抑制食品表面微生物的生長，延長食品保鮮期。對于食品，安全性永遠是不容忽視的問題，近年來出現的無機和有機抗菌薄膜安全性問題仍令人擔憂。而海藻酸鈉作為天然多糖物質，無毒、生物降解性良好，安全環保，因此被廣泛應用于蔬菜、水果、肉類以及海產品等的保鮮中。郭錦棠等人[5]以海藻酸鈉為基材，以丁香油和肉桂油作為殺菌劑，制備具有殺菌性能的可食性海藻酸鈉膜，通過實驗得出，當海藻酸鈉為3.0%、CaCl2為5.0%、甘油為1.0%、吐溫-80為2.0%、丁香油和肉桂油為2.0%（上述數據均為各物質的質量分數）時，膜的綜合性能最好。

水果不耐貯藏，采摘后在運輸或貯存的過程中容易滋生霉菌，腐敗變質，影響水果品質，而海藻酸鈉可作為天然食品保鮮劑解決這一難題。帥良等人[6]發現采用2%海藻酸鈉涂膜處理百香果具有優良的保鮮效果，不僅可以降低果實失重率和皺縮指數，維持外觀品質;而且能夠較好地維持百香果的TSS（可溶性固形物）、Vc、總酸和總糖含量，保證其風味。

海藻酸鈉與其它抗菌性物質復合后，能夠使其抗菌效果明顯增大。植物精油抗菌活性強，并且無毒副作用、安全性高，其與海藻酸鈉協同復合后可有效用于食品保鮮。薛瓊等人[7]以殼聚糖、海藻酸鈉為壁材，以肉桂精油為芯材，采用復凝聚法制備微膠囊，研究表明，當殼聚糖/海藻酸鈉質量比為2：1，芯壁比為4：1時，制得的微膠囊成球效果較好，精油覆蓋率較高，用于果蔬保鮮可有效減少氣味，延緩揮發。

3.海藻酸鈉復合改性的研究與應用

海藻酸鈉的力學性能較差，強度和韌性較低，限制了其應用和發展。有研究表明，共混是提高分子材料力學性能的有效途徑之一。冀虎等人[8]運用氧化海藻酸鈉交聯明膠制備海藻酸鈣/明膠（半）互穿網絡，所得復合材料的力學性能優于單一組分。并且明膠、海藻酸鈉無毒，所制得的復合材料可用于醫療領域，在傷口止血、防感染，治療燒傷等方面均有應用。崔莉等人[9]以羧甲基殼聚糖（CMC）和海藻酸鈉（SA）為原料，京尼平為交聯劑，制得CMC/SA半互穿網絡水凝膠，其具有良好的pH敏感性、pH快速響應性以及溶脹可逆性，對于藥物靶向釋放、染料吸附等方面具有很大的應用潛力。

4.污水治理方面的研究與應用

生活污水、工廠廢水的大量排放以及農業污染等使得環境問題日益嚴重，環境污染成為亟待解決的問題。對于污水治理，目前較為熱門的是生物處理，生物吸附工藝是污水治理的有效方法之一。

已經有研究人員將海藻酸鈉應用于污水治理，效果良好。謝水波等人[10]以戊二醛作為交聯劑，將羥乙基纖維素（HEC）與海藻酸鈉（SA）進行交聯得到HEC/SA高分子復合多孔薄膜，在45℃，HEC/SA復合膜的理論吸附容量達到357.1mg/L。復合膜能夠通過解吸重復使用且吸附容量變化極小，具有極大的應用價值。

5.結論

作為天然產物，海藻酸鈉的優良特性決定了其巨大的應用潛力。而且，海藻酸鈉來源豐富，制備簡便，成本低廉，有利于推廣工業化生產。當然，海藻酸鈉力學性能較差也是不容忽視的問題，我們應加強對于海藻酸鈉的研究，推動其發展和應用。

【參考文獻】

[1] 高春梅，柳明珠，呂少瑜，陳晨等.海藻酸鈉水凝膠的制備及其在藥物釋放中的應用[J].化學進展，2013，25（06）：1012-1022.

[2] 吳秋惠，吳皓，王令充，嵇晶等.海藻酸鈉微球的制備及其在藥物載體中的應用進展[J].中華中醫藥雜志，2011，26（08）：791-794.

[3] 馮志云，吳敏，朱昌平，倪才華.聚乙二醇共價交聯海藻酸鈉凝膠制備及其藥物緩釋性能[J].材料科學與工程學報，2015，33（03）：368-371+424.

[4] 毛偉，連芩，李滌塵，賈書海.立體空心血管網水凝膠支架的3D打印工藝研究[J].機械工程學報，2017，53（09）：180-186.

[5] 郭錦棠，張瑾，殷俊威.抗菌性海藻酸鈉膜的制備及性能分析[J].天津大學學報（自然科學與工程技術版），2013，46（07）：653-658.

[6] 帥良，楊玉霞，廖玲燕，蔡文等.海藻酸鈉涂膜對百香果貯藏品質的影響[J].食品工業科技，2016，37（13）：332-334+339.

[7] 薛瓊，劉躍軍，向賢偉，吳若梅.肉桂精油微囊化及其在果蔬保鮮中的應用[J].包裝工程，2016，37（05）：50-54+88.

[8] 冀虎，劉云，趙瑾朝，張傳杰等.氧化海藻酸鈉交聯海藻酸鈣/明膠（半）互穿網絡的制備及熱穩定性研究[J].功能材料，2014，45（04）：4130-4133.