海藻酸钠研究进展

海藻酸结构【实用版】目录一、引言1.介绍海藻酸2.阐述海藻酸结构的重要性二、海藻酸的结构特点1.海藻酸的化学成分2.海藻酸的结构类型3.海藻酸的结构特点三、海藻酸结构的应用1.在食品工业中的应用2.在医药领域的应用3.在环保领域的应用四、海藻酸结构的研究进展1.国内外研究现状2.存在问题与挑战3.未来发展趋势五、结论1.总结海藻酸结构的重要性2.展望海藻酸结构研究的未来正文一、引言海藻酸是一种由海藻类植物产生的天然高分子化合物，具有多种生物学活性。

海藻酸结构研究对于了解其生物学功能、开发新的应用具有重要意义。

二、海藻酸的结构特点1.海藻酸的化学成分海藻酸主要由海藻酸钠和海藻酸钙组成，其中海藻酸钠占多数。

海藻酸钠是一种白色或浅黄色的粉末，具有良好的溶解性和稳定性。

2.海藻酸的结构类型海藻酸结构分为线性结构和支链结构两种类型。

线性结构主要由α-海藻酸和β-海藻酸组成，支链结构主要由γ-海藻酸和μ-海藻酸组成。

3.海藻酸的结构特点海藻酸分子中含有大量的羧酸基和羟基，具有较强的负电荷，因此具有很好的水溶性和黏性。

同时，海藻酸分子链上的羧酸基和羟基可以通过酯化、酰化等反应进行改性，从而赋予海藻酸不同的性能和功能。

三、海藻酸结构的应用1.在食品工业中的应用海藻酸在食品工业中作为一种天然的食品添加剂，具有多种功能，如增稠、稳定、乳化等。

广泛应用于果酱、饮料、糕点等食品的生产中。

2.在医药领域的应用海藻酸在医药领域具有广泛的应用前景。

海藻酸钠作为一种常用的药物载体，可以提高药物的稳定性和生物利用度。

此外，海藻酸还用于制备生物医用材料、缓释系统和药物靶向传递等领域。

3.在环保领域的应用海藻酸作为一种天然的生物降解材料，具有良好的环境友好性。

在环保领域，海藻酸主要应用于制备生物降解塑料、水处理剂等。

四、海藻酸结构的研究进展1.国内外研究现状目前，国内外对海藻酸结构的研究较为广泛，涉及领域包括材料科学、生物医学、环境科学等。

广东化工2021年第2期· 6 · 第48卷总第436期壳聚糖纤维/壳聚糖/海藻酸钠水凝胶溶胀性能与抑菌性能王浩然，邓言权，李濠镜，姚浩然，邵宗磊，李阳雪，张大伟*(材料科学与工程学院东北林业大学，黑龙江哈尔滨150000)[摘要]制备了壳聚糖(CS)/海藻酸钠(SA)复合水凝胶，并通过加入吸水性壳聚糖长纤维、45 %壳聚糖水刺无纺布、80 %壳聚糖水刺无纺布、100 %壳聚糖水刺无纺布、100 %壳聚糖针刺无纺布这五种纤维，增强复合水凝胶的力学性能，探究了复合水凝胶的吸水溶胀性能与抑菌性能。

结果表明，加入纤维后水凝胶在蒸馏水中的溶胀比明显降低，在碱性环境中，水凝胶的溶胀比显著上升，在偏中性环境中，水凝胶的溶胀比最低；加入纤维后，复合水凝胶仍具有一定的抑菌性，无纤维添加的水凝胶呈现出的抑菌能力一般，而加入了吸水性壳聚糖长纤维的具有最佳的抑菌性能。

[关键词]壳聚糖；海藻酸钠；壳聚糖纤维；水凝胶[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2021)02-0006-02Preparation and Preperties of Chitosan Fiber/Chitosan/Alginate Hydrogel Wang Haoran, Deng Yanquan, Li Haojing, Yao Haoran, Shao Zonglei, Li Xueyang, Zhang Dawei*(College of Materials Science and Engineering, Northeast Forestry University, Harbin 150000, China) Abstract: Pick to adopt chemical crosslinked chitosan (CS)/sodium alginate (SA) composite hydrogels, and by adding water imbibition of chitosan long fiber, 45 % chitosan spunlace nonwoven spunlace nonwovens, 80 %, 100 % chitosan spunlace nonwoven, 100 % chitosan acupuncture non-woven these five kinds of fiber, enhance the mechanical properties of composite hydrogel, explore the absorbent composite hydrogel swelling properties, mechanical properties, antibacterial properties.The results showed that the swelling ratio of hydrogel in distilled water was significantly decreased after adding fiber. In alkaline environment, the swelling ratio of hydrogel was significantly increased. In neutral environment, the swelling ratio of hydrogel was the lowest.The mechanical properties of the composite hydrogel increased significantly after fiber was added.After the addition of fiber, the composite hydrogel still had some bacteriostasis, and the hydrogel without fiber showed a general bacteriostasis, while the one with the addition of absorbent chitosan long fiber had the best bacteriostasis.Keywords: Chitosan；sodium alginate；chitosan fiber；hydrogel水凝胶作为一种新型的高分子材料，是最具吸引力的软材料之一，具有三维网络结构和可调的物理和化学性质[1]。

海藻酸钠石蜡相变微胶囊的制备、性能与应用研究的开题报告一、研究背景及意义相变材料是一种具有特殊性质的材料，在物理和化学领域有着广泛的应用。

相变材料具有变温时能够吸收或释放大量的潜热，因此可以用于储能和调节环境温度。

其中，蓄热相变材料是一种应用广泛的相变材料，它具有相变温度范围大、稳定性好、蓄热量大的优点，可以广泛应用于建筑能源节约、太阳能采集储存、制冷等领域。

海藻酸钠是天然的高分子聚合物，它具有良好的水溶性、生物可降解性、生物相容性等特点，可以广泛应用于医药、食品、化妆品等领域。

石蜡是一种具有良好的热稳定性和蓄热性能的材料，可以用于制备相变微胶囊。

近年来，海藻酸钠和石蜡组成的相变微胶囊受到了广泛的关注，其在蓄热储能、太阳能能量收集、控温调湿等领域有着广阔的应用前景。

因此，本研究旨在制备海藻酸钠石蜡相变微胶囊，探究其蓄热性能、释热动力学及应用性能，为其广泛应用于实际工程中提供科学参考。

二、研究内容和方法（一）研究内容本研究主要包括以下内容：1. 制备海藻酸钠石蜡相变微胶囊，采用化学交联法和包覆法两种方法进行制备，并比较不同制备方法的性能差异。

2. 研究海藻酸钠石蜡相变微胶囊的蓄热性能，通过热重分析仪测试其相变温度、相变潜热等参数。

3. 研究海藻酸钠石蜡相变微胶囊的释热动力学，通过差示扫描量热仪测试其热动力学曲线、热响应速率等参数。

4. 探究海藻酸钠石蜡相变微胶囊在太阳能能量收集、控温调湿等领域的应用性能。

（二）研究方法1. 制备方法：采用化学交联法和包覆法两种方法进行制备，根据实验结果比较不同制备方法的优缺点。

2. 性能测试：利用热重分析仪和差示扫描量热仪测试海藻酸钠石蜡相变微胶囊的蓄热性能和释热动力学曲线；采用太阳能能量收集器和控温湿度箱等设备测试其应用性能。

3. 数据处理：采用SPSS软件对实验数据进行统计分析、相关性分析等处理，对实验结果进行定量分析。

三、预期成果1. 成功制备海藻酸钠石蜡相变微胶囊，探究了不同制备方法的优缺点。

海藻酸钠固定化脂肪酶的制备及性质研究摘要：本文采用海藻酸钠包埋法得到了固定化脂肪酶。

通过条件优化得到了最佳固定化条件：海藻酸钠浓度1.5%，CaCl2浓度3%，固定化时间为1 h。

该固定化脂肪酶连续反应4批之后，酶活保持稳定，显示了较好的催化稳定性。

关键词：海藻酸钠脂肪酶固定化催化稳定性脂肪酶(Lipase，EC3.1.1.3)，又称甘油三酯水解酶，是一类能催化长链脂肪酸甘油酯水解为甘油和长链脂肪酸的酶类，许多脂肪酶还能催化酯化反应酯交换反应、醇解反应、酸解反应以及氨解反应等。

目前，脂肪酶已广泛应用于食品、医药、皮革、日用化工等行业。

但游离脂肪酶稳定性差、容易失活、难以回收利用等缺点，限制了其在工业生产中的应用。

通过固定化技术，将脂肪酶固定化在一定的载体上可以提高活力和稳定性，而且易于回收重复使用，因此酶固定化技术被广泛地应用，以降低生产成本、提高生产效率[1,2]。

海藻酸钠作为一种生物相容性较好、机械强度较高、对酶蛋白无毒副作用的高分子载体，经常用于酶催化剂的固定化[3,4]。

本文以海藻酸钠作为载体，制备固定化脂肪酶，并对固定化条件和酶学性质作了详细的研究。

1实验部分1.1仪器与试剂恒流泵（苏州江东精密仪器有限公司，BT-100B），恒温水浴振荡器（太仓市实验设备厂，SHZ-88A），多能搅拌器（金坛市白塔金昌实验仪器厂，HJ-5），分析天平（AB204-N）。

海藻酸钠（生物级，阿拉丁试剂（上海）有限公司），牛胰脂肪酶（13-35 units/mg），橄榄油（分析纯，阿拉丁试剂（上海）有限公司），聚乙烯醇（分析纯，阿拉丁试剂（上海）有限公司），其余试剂均为分析纯。

1.2 固定化脂肪酶的制备将海藻酸钠加热溶解，使海藻酸钠最终浓度为1.5% (w/v)，冷却后使海藻酸钠溶液与微生物细胞混合均匀，用蠕动泵滴入3.0% (w/v)的CaCl2溶液中，固定化一定时间后，滤出颗粒，用0.9%(w/v)生理盐水洗净后，浸在相同浓度的生理盐水中备用。

海藻酸钠模拟钙片和钙尔奇钙片缓释作用的实验探究作者：徐敏郑丽娟来源：《化学教学》2018年第12期摘要：海藻酸钠以其独特的理化性能成为十分优质的缓释和控制制剂。

运用手持技术探究负载不等量CaCO3的海藻酸钠微球和负载等量CaCO3的颗粒数不等的海藻酸钠微球分别与盐酸反应的速率以证明反应速率与固体反应物的质量和表面积的关系，并将实验结论运用于制作模拟钙片，以比较市售钙尔奇钙片对人体的缓释作用。

关键词：海藻酸钠; 模拟钙片; 钙尔奇; 手持技术; 化学实验探究文章编号： 10056629（2018）12008104中图分类号： G633.8文献标识码： B1引言市售钙尔奇钙片的主要成分是碳酸钙，以一种每片含钙273.5mg的金装钙尔奇为例，其含钙量相当于每片含碳酸钙0.68g。

实验表明一粒金装钙尔奇钙片与20mL3mol/L稀盐酸反应产生二氧化碳的速率较快（开始100s内气压约增大22kPa），能否找到缓释作用更好的补钙剂？有鉴于海藻酸钠在食品加工业中广泛用作缓释和控制制剂，将碳酸钙负载于海藻酸钠上与金装钙尔奇作对比，研究两者的缓释作用，以期为改进市售的各种补钙剂提供借鉴。

2海藻酸钠和固化反应海藻酸钠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，是一种天然高分子多糖，具有良好的生物兼容性，且无毒可食用，广泛应用于生物医药和食品加工业，用作缓释剂和控制剂。

海藻酸钠是由和αL古罗糖醛酸和1，4聚βD甘露糖醛酸两种结构单元组成的线性聚合物，分子式为[C6H7O6Na]n，为阴离子型的高分子。

当遇阳离子如Ca2+、 Zn2+，会交联固化（见图1）[1～4]。

3负载碳酸钙粉的海藻酸钠微球的制备（1）配制3.8%的CaCl2溶液：称取8g CaCl2加入200mL蒸馏水中搅拌得到3.8%的CaCl2溶液。

（2）配制2.2%海藻酸钠溶胶：称取15.5g海藻酸钠加入700mL沸水中搅拌30min，得到2.2%的海藻酸钠溶胶。

化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2022年第41卷第6期海藻酸钠微囊的制备及应用进展袁晓露1，2，李宝霞1，2，黄雅燕1，2，杨宇成1，2，叶静1，2，张娜1，2，张学勤1，2，郑秉得1，2，肖美添1，2（1华侨大学化工学院，福建厦门361021；2厦门市海洋生物资源综合利用工程技术研究中心，福建厦门361021）摘要：微囊化技术作为一项发展迅速的新技术，具有精确给药、芯材控释等特点，在生物医药、食品、化工等领域均得到成功应用。

海藻酸钠是从海洋藻类提取的功能独特的植物多糖，具有良好的溶解性、成膜性和凝胶性等优势，已被广泛用作微囊的包膜材料。

但海藻酸钠微囊易受到基质材料、交联剂和生产工艺参数的影响，性质难以调控，所以微囊的生产仍存在配方不完善、制备工艺不稳定等问题。

为解决上述问题，本综述对海藻酸钠的离子交换性、pH 敏感性、凝胶特性等性质和微囊制备过程的影响因素进行了总结。

论述了海藻酸钠微囊在包封细胞、药物以及精油方面的应用，指出今后的研究方向应集中于改进微囊的制备工艺，探明海藻酸钠成膜机理与机械性能的关系，提高海藻酸钠微囊强度与韧性，继续推进海藻酸钠与其他高分子材料的复配研究，以期扩大海藻酸钠微囊的应用范围，加快海藻酸钠微囊的工业化进程。

关键词：海藻酸钠；微囊化；包封材料；凝胶机理中图分类号：TQ3文献标志码：A文章编号：1000-6613（2022）06-3103-10Progress in preparation and application of sodium alginate microcapsulesYUAN Xiaolu 1，2，LI Baoxia 1，2，HUANG Yayan 1，2，YANG Yucheng 1，2，YE Jing 1，2，ZHANG Na 1，2，ZHANG Xueqin 1，2，ZHENG Bingde 1，2，XIAO Meitian 1，2(1College of Chemical Engineering,Huaqiao University,Xiamen 361021,Fujian,China;2Xiamen Engineering andTechnological Research Center for Comprehensive Utilization of Marine Biological Resources,Xiamen 361021,Fujian,China)Abstract:Microcapsule technology is a new technology with rapid development,and has been successfully applied in biomedicine,food,chemistry,and other fields for its several advantages,including accurate drug administration and controlled content release.Sodium alginate is a unique plant polysaccharide extracted from marine algae,and has been widely used as microcapsule coating materials owing to its good solubility,good film-forming and gelation performance.However,there are still some problems in the manufacture of sodium alginate microcapsules,such as imperfect formula and unstable preparation process,due to the properties of sodium alginate microcapsules being difficult to control and easily affected by base material,cross-linking agent,and process parameters.In order to solve the above problems,the properties of sodium alginate,such as ion exchangeability,pH susceptibility,gelling综述与专论DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2021-1432收稿日期：2021-07-07；修改稿日期：2021-11-02。

文章编号:１００１Ｇ９７３１(２０１８)０９Ｇ０９０４３Ｇ０７海藻酸盐医用敷料的研究与应用进展∗宋文山１,代元坤１,２,李八方１,３(１．青岛海洋生物医药研究院,山东青岛２６６０００;２．中国海洋大学医药学院,山东青岛２６６００３;３．中国海洋大学食品学院,山东青岛２６６００３)摘㊀要:㊀现代 湿性伤口愈合 理论表明,伤口处在湿润的环境下,愈合速度会加快.海藻酸盐作为一种从褐藻中提取的天然高分子材料,具有高吸湿性㊁凝胶特性以及良好的生物相容性.以其为原料开发伤口愈合敷料一直是国内外的研究热点.目前海藻酸盐伤口敷料的主要形式有纤维㊁海绵㊁水胶体㊁水凝胶等.其中,海藻酸盐纤维敷料在临床上应用最为广泛.海藻酸盐海绵㊁水胶体㊁水凝胶作为新型的敷料形式更有利于伤口愈合,因此在基础理论及临床应用研究方面均受到广泛重视.国内外少数相关海藻酸盐新型敷料产品已经成熟并上市.基于目前国内外研发现状,对以上４种海藻酸盐敷料的研究与应用进展进行综述,并对其开发前景做出展望.关键词:㊀海藻酸盐;医用敷料;纤维;水凝胶;水胶体;伤口愈合中图分类号:㊀R３１８．０８;T B３４文献标识码:A D O I:１０．３９６９/j．i s s n．１００１Ｇ９７３１．２０１８．０９．００８０㊀引㊀言海藻酸盐是一种从褐藻中提取出的天然线性多糖,由βＧDＧ甘露糖醛酸(M单元)和αＧLＧ古罗糖醛酸(G 单元)残基通过１,４糖苷键形成,其链中的G㊁M单元以３种方式组合排列,即G G㊁MM和/或G/M.不同的褐藻中提取的海藻酸盐,其G㊁M的比例不同,组合排列方式也不相同.G㊁M㊁G G㊁MM和MG/GM的含量在很大程度上影响了海藻酸盐的性能[１].１９６２年W i n t e r发现,当伤口处在潮湿环境时,表皮细胞从健康皮肤向伤口的迁移速度加快,从而具有比干燥环境下较快的愈合速度[２].海藻酸盐作为一种水溶性聚合物,是一种很好的胶凝材料,具有良好的锁水性.近几年,海藻酸盐敷料作为一种 湿疗法 产品广泛用于伤口护理领域.海藻酸盐敷料既有吸收伤口液体的干燥形式,也有向干燥伤口提供水分的水合凝胶形式[３],主要包括海藻酸盐凝胶㊁海绵㊁水胶体㊁纤维无纺布敷料.海藻酸盐敷料的发展已经有３０多年的历史,国外已有广泛研究应用,但是国内起步较晚,目前仍处于应用研发的初级阶段.目前,国内开发应用最多的是海藻酸盐纤维敷料,并已有多家单位注册生产,如佛山优特㊁泰州榕兴㊁青岛明月等.除此之外中国纺织科学研究院㊁东华大学㊁青岛大学㊁武汉纺织大学等科研机构也一直在致力于海藻酸盐纤维的性能研究与改进.海藻酸盐纤维敷料吸收效果好,产品性能稳定,但在使用中也存在一些不足,主要表现为不能用于结痂伤口的护理㊁加工流程较长㊁所需成本较高等.海绵㊁水胶体㊁水凝胶等敷料产品的出现,扩大了海藻酸盐在医用敷料领域的应用范围,这些新兴敷料加工流程较短,促进伤口愈合效果显著.但是相对于海藻酸盐纤维敷料,海藻酸盐海绵㊁水胶体㊁水凝胶敷料的市场占有率较少.同时由于国内关于这些敷料的研究还处于实验室阶段,相应的制备方法㊁标准规范还未完善,不能应用到市场上,因此相关产品大多依赖进口.本总述主要汇总了当前国内外各类海藻酸盐敷料的研究及应用现状,并提出一些指导性意见,希望能对今后海藻酸盐敷料的制备与开发予以帮助.１㊀海藻酸盐纤维敷料海藻酸盐纤维敷料是目前市场上使用最广泛的海藻酸盐敷料.其主要由湿法纺丝和无纺布针刺制成.湿法纺丝:海藻酸钠水溶液经脱泡过滤后通过喷丝孔挤出到含有高价金属离子(一般为钙离子)的凝固浴中,形成固态海藻酸盐纤维长丝.该长丝经拉伸㊁水洗㊁干燥㊁卷曲后形成海藻酸盐纤维[４],经剪裁后得到一定长度的短纤维(３０~９０mm),备用.无纺布针刺:主要工艺流程包括喂料ң开松ң混棉ң梳理ң铺网ң预针刺ң主针刺ң卷取等.海藻酸盐纤维经梳理针刺后,形成一定厚度㊁孔隙结构的无纺布,进一步可切割成长条状等一定形状.临床上,海藻酸盐纤维敷料主要用于烧伤创面㊁静脉溃疡㊁窦道伤口㊁中Ｇ重度渗出液创面的护理.如图１(a)所示,当敷料与人体渗出液接触时,纤维中的钙离３４０９０宋文山等:海藻酸盐医用敷料的研究与应用进展∗基金项目:国家自然科学基金青年科学基金资助项目(５１７０３２１４)收到初稿日期:２０１８Ｇ０４Ｇ０８收到修改稿日期:２０１８Ｇ０６Ｇ２２通讯作者:代元坤,EＧm a i l:d a i y u a n k u n＠o u c．e d u．c n;李八方,EＧm a i l:b f l i＠o u c．e d u．c n作者简介:宋文山㊀(１９９１－),男,山东青岛人,助理工程师,主要从事海洋生物医用材料的研究与开发.子与人体中的钠离子发生离子交换,水不溶的海藻酸钙转换成水溶的海藻酸钠,从而使大量水分进入纤维内部形成柔软凝胶,使得敷料具备高吸湿㊁易去除等优良性能[５].海藻酸盐纤维敷料的性能主要受以下几个方面因素的影响.图１㊀海藻酸盐纤维中的C a２＋与血液中的N a＋进行离子交换和水胶体中的亲水性颗粒,吸收渗出液后湿润膨胀F i g１E x c h a n g e o f C a２＋i n a l g i n a t e f i b e r s a n dN a＋i nb l o o d a n d a n d t h e h y d r o p h i l i c p a r t i c l e s i n t h e h y d r o c o l l o i d sa b s o r b t h e e x u d a t e１．１㊀纤维的种类为了进一步提高海藻酸盐纤维敷料的理化性能,在纺丝过程中,添加某些特殊金属离子(A g＋㊁C u２＋㊁Z n２＋等),或其它功能性物质,可制备各种功能特性的海藻酸盐纤维敷料.１．１．１㊀高吸湿型海藻酸盐纤维敷料Q i n[６]等制备了海藻酸钠和羧甲基纤维素钠(C M C)的共混纤维.其中,C M C分子穿插在海藻酸钙的网络结构中,降低了其结构稳定性,使伤口渗出液中的钠离子更容易与纤维中的钙离子发生交换,更好地转换成水凝胶.１．１．２㊀抗菌型海藻酸盐纤维敷料现代伤口护理对敷料的抗菌㊁消炎性能尤为重视.制备抗菌型海藻酸盐纤维敷料,一方面是利用金属离子的抗菌性,如:A g＋㊁C u２＋㊁Z n２＋等;另一方面是添加具有优良生物相容性和降解性的天然抑菌剂成分,如壳聚糖㊁芦荟等.利用金属离子抗菌时既可将金属离子溶液喷涂在纤维表面,或将纤维浸泡在金属离子溶液中,也可在凝固浴中添加金属离子,通过离子交换的形式来实现.徐霞㊁朱法文[７]利用浸渍法或喷涂法将载银二氧化硅负载到海藻酸纤维表面,获得了具有稳定抗菌性的载银海藻酸盐纤维.张艳[８]比较了含银离子海藻酸盐纤维与传统海藻酸盐纤维对难愈性压疮的治疗效果,发现前者不仅能够有效控制压疮局部感染,还能加快创面愈合.卢亢[９]采用喷洒或浸渍的方法,将纳米氧化锌负载到海藻纤维上,该纤维能够有效杀灭大肠杆菌和金黄色葡萄球菌,且凝血效应及增强血小板活性的能力比普通海藻酸钙纤维更好[１０].M i k o L a j c z y k和W o L o w s k aC z a p n i k[１１]以氯化铜水溶液为凝固液制备了海藻酸铜纤维.吴燕[１２]等对比了海藻酸铜纤维和普通海藻酸钙纤维的抗菌性能,发现海藻酸铜纤维对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均具有良好的抑制能力.甲壳素㊁壳聚糖及其衍生物具有优良的抗菌性能,是一种天然的抑菌剂,对大肠杆菌㊁金黄色葡萄球菌㊁白色念珠菌有很强的抑制效果.海藻酸钠纺丝液经氯化钙凝固浴后,再经过壳聚糖水浴,壳聚糖在海藻纤维表面沉积,发生聚电解质效应,得到海藻酸/壳聚糖共混纤维[１３].研究发现与普通海藻酸盐纤维相比,海藻酸/壳聚糖复合纤维具有更加优异的抗菌性能,能够有效的抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的增殖[１４].１．１．３㊀吸附除臭性海藻酸盐纤维敷料海藻酸盐纤维本身就具备很强的吸附性,能吸附重金属㊁色素㊁异味等,添加吸附剂如硅胶㊁沸石㊁活性炭等,或对皮肤刺激性小的香精㊁植物提取物后可进一步消除伤口异味[１５].M a h o n e[１６]等将粉状或颗粒状木炭吸附剂均匀分散在海藻酸盐纤维内,制备了用于恶臭伤口的海藻酸盐纤维敷料,能有效吸附恶臭物质并防止其扩散.１．１．４㊀高强度海藻酸盐纤维敷料在制备海藻酸盐纤维时复合其它亲水性高分子聚合物,可得到具有较高强度的海藻酸盐纤维,这种纤维原料更易于加工成型为无纺布敷料.聚乙烯醇(P V A)是一种具有良好生物相容性㊁成纤性㊁成膜性㊁粘接性㊁生物降解性等的亲水性高聚物[１７].P V A和海藻酸盐共混,其链上的 O H和海藻酸盐的 C O O ㊁ O H能形成强烈的氢键,从而提高纤维的强度和弹性,得到机械性能优良的海藻酸盐复合纤维[１８].用卡拉胶与海藻酸钠共混,并采用氯化钙㊁乙醇混４４０９０２０１８年第９期(４９)卷合液作为凝固浴,制备海藻酸钙Ｇ卡拉胶纤维,该纤维的力学性能大大提高[１９].果胶是一种从植物中提取的天然多糖,是DＧ吡喃半乳糖醛酸以αＧ１,４Ｇ糖苷键连接的线型长链结构,其羧基常以部分甲酯化的状态存在.其结构与海藻酸盐分子相似,使二者具有良好的共混相容性.果胶能杀灭幽门螺杆菌,具有消炎和促进创面愈合的功效[２０].果胶与海藻酸钠共混纤维结合了两种高分子材料的性能,果胶酯基可降低海藻酸钙的交联度,提高海藻纤维的柔韧性,适用于制备医用敷料[２１].１．１．５㊀多功能型海藻酸盐纤维敷料胶原是一种糖蛋白,分子中含有糖基及大量甘氨酸㊁脯氨酸和羟脯氨酸.胶原蛋白由３条聚肽链以氢键紧密结合而形成纤维状蛋白质,具有延展性[２２].明胶是胶原在酸㊁碱㊁酶或高温作用下的变性产物.通过调节胶原(明胶)的p H值,可制备海藻酸盐/胶原(明胶)共混纤维[２３].纤维中的胶原(明胶)可被人体吸收,具有低细胞毒性和促进细胞生长等性能.该共混纤维具有较高的生理活性㊁优良的力学性能和吸水率,在医疗领域具有广泛的应用前景,尤其适用于制作伤口愈合敷料[２４].将海藻酸钠加入再生纤维素的纺丝液中可制备海藻酸钠与再生纤维素共混纤维.相对于再生纤维素纤维,该共混纤维的吸湿性㊁吸附金属性㊁抗菌性得到提高.以此纤维为原料制成的织物具有抗菌润颜㊁消炎止痒㊁美容抗衰老的保健作用[２５].１．２㊀海藻酸盐中M和G的比例,以及G G㊁GM㊁MM 各链段的含量G和G G链段含量高的海藻酸盐纤维,易制成湿性完整的敷料,即吸收渗出液后,能保持完整的产品结构,但这种敷料的凝胶效果较差,使用完后可直接摘除;而M和MM链段含量高的海藻酸盐纤维,易制成湿分散的敷料,这类敷料吸湿性较高,能形成较好的凝胶结构,但完整性较差,易分散,使用完后可用温热的生理盐水冲洗掉[２６].１．３㊀纤维中C a２＋和N a＋的比例通过在纤维中引入N a＋,提高纤维中海藻酸钠的含量,可以提升海藻纤维的成胶性能和吸湿性能.以C o n v a e T e生产的K a l t o s t a t海藻酸盐纱布为例,是一种含８０％海藻酸钙/２０％海藻酸钠的高G海藻酸钙纳米纱布.它结合了高G纱布的结构完整性和高M纱布的成胶性能和高吸湿性[２７].１．４㊀产品加工工艺海藻酸盐纤维是一种天然的海洋生物材料,性质较脆,抱合力差.制备无纺布时,会出现成网不均匀,纤维断裂等问题.在湿法纺丝过程中,多采用自然晾晒或者机械卷曲的方式来增加纤维的抱合力,以及在纤维表面添加活性剂,改善纤维的柔顺性.在关键的针刺阶段,针刺的密度及深度,对最终产品的性能与构造会有很大影响,针刺密度主要跟针刺的频率和走布速度相关.较高的针刺密度和深度,制备的敷料比较硬实,强度高,不易分散,但吸液效果较差;相反,较疏的针刺密度和较浅的针刺深度,制备的敷料较柔软,吸液后易分散.除此之外,针刺机的台数多少,也会影响最终产品的状态.针刺分为预针刺㊁主针刺和修面针刺,有的厂家生产过程中有多台主针刺机,有的厂家没有修面针刺机,制备的敷料在性能和外观构造上也会有所不同.２㊀海藻酸盐海绵敷料海绵敷料又名泡沫敷料,此类敷料具有多孔性,表面张力低,富有弹性,可塑性强,对渗出液的吸收力可达到敷料本身质量的１０倍,对氧气及二氧化碳几乎完全通透[２８].海藻酸盐海绵敷料主要由冷冻干燥技术制备.在制作过程中,可加入不同的改良剂㊁增塑剂等,制备出多功能的海藻酸盐海绵敷料.２．１㊀单一型海藻酸盐海绵敷料张传杰[２９]以海藻酸钠为原料,氯化钙/甘油/酒精溶液为凝固浴,采用冷冻干燥技术制备成海藻酸钙海绵,具有光滑平整和无裂缝的表面,而且色泽洁白,弹性和柔韧性好.何瑞华[３０]等研究了甘油含量对海藻酸钙海绵力学性能㊁透气率和吸液量的影响,得到海绵增塑的最佳工艺是甘油浓度为６％,处理时间为１２h,处理液温度３０ħ.２．２㊀复合型海藻酸盐海绵敷料沈先荣[３１]等由海藻酸钙㊁胶原蛋白与壳聚糖材料共混制备海绵敷料,该敷料能够发挥海藻酸钙㊁胶原蛋白与壳聚糖各自的特征与优势,吸附血液,凝聚血小板,堵塞血管,促进凝血酶产生,达到强效止血效果. C h i a o p r a k o b k i j[３２]等将细菌纤维素和海藻酸钠混合制成了一种新型多孔海绵,拥有由致密层和类似海绵的多孔层组成的不对称结构,致密层有助于避免细菌侵染和伤口脱水.２．３㊀改性海藻酸盐海绵敷料樊李红[３３]等通过聚乙烯醇㊁海藻酸钠与甲醛的缩醛化反应制备了海藻酸钠/聚乙烯醇复合海绵材料.引入纳米银作为抗菌剂后,能有效抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的增殖.３㊀海藻酸盐水胶体敷料水胶体敷料通常为含有水溶性高分子颗粒(如海藻酸钠㊁羧甲基纤维素㊁果胶等)与橡胶粘性物等混合加工而成的敷料.该类敷料的作用主要为吸收渗液和部分清创,机制为水胶体的亲水性颗粒与创面渗出液相互作用,在创面表面形成一层湿润的胶状物,从而防止细菌入侵[３４].如图１(b)[３５]所示.贾继南[３６]采用聚异丁烯作基材㊁海藻酸钙为辅料制备了海藻酸盐功能性水胶体医用敷料.该敷料具有５４０９０宋文山等:海藻酸盐医用敷料的研究与应用进展能促进表皮组织生长的功能,在体液作用下,敷料中的C a２＋游离,C a２＋能凝血止血,有利于表皮组织的生成.卢亢[３７]以海藻酸钠及羧甲基壳聚糖季铵盐为原料制备得到吸湿抗菌水胶体敷料.海藻酸钠与羧甲基壳聚糖季铵盐在混合后形成氢键,增强了体系的凝胶化反应.因此该水胶体敷料在吸收大量创面渗液后仍能保持较好的完整性,而且不粘连伤口,具备一定的弹性㊁抗菌性和自粘性.使用该敷料可以提升患者的舒适感,加速创面的愈合.４㊀海藻酸盐水凝胶敷料水凝胶敷料是近年来发展起来的一种新型的创伤敷料,是将水溶性高分子材料或其单体经特殊加工形成的一种具有三维网状结构且不溶于水的胶状物质.水凝胶敷料的主要成分为纯水,高分子物质及其它附加成分,分为无定形水凝胶和片状水凝胶[３８].水凝胶敷料质地透明,因此使用者可透过敷料查看伤口的状况,广泛适用于各类伤口,如溃疡㊁外伤等[３９].由于水凝胶敷料含有大量的水分,在伤口护理中,可直接湿润伤口,补充伤口所需水分,不需要通过吸收渗出液来营造湿润环境.水凝胶的合成主要分为物理方法和化学方法.物理方法包括共混法㊁冻融法㊁纺丝法等,作用机理包括静电作用㊁氢键㊁链的缠结等物理交联;化学方法包括接枝共聚㊁高能辐射(如电子辐射㊁γ射线),作用机理为化学键交联[４０].海藻酸钠制备水凝胶可采用以下几种方式:离子交联法㊁共混法㊁化学交联法.４．１㊀离子交联法制备海藻酸盐水凝胶海藻酸钠的分子中含有 C O O－基团,当向海藻酸钠的水溶液中添加二价阳离子时,G单元中的N a＋会与这些二价阳离子发生交换,使海藻酸钠溶液向凝胶转变.海藻酸钠与多价阳离子结合的能力遵循以下次序:P b２＋＞C u２＋＞C d２＋＞B a２＋＞S r２＋＞C a２＋＞C o２＋/N i２＋/Z n２＋＞M n２＋,虽然P b２＋和C u２＋的螯合能力比C a２＋强,但是P b２＋和C u２＋具有一定的生物毒性,因此制备海藻酸盐水凝胶时常选用C a２＋作为交联剂[４１].赵明艳[４２]以海藻酸钠,碳酸钙,葡萄糖酸内酯为原料,通过原位相转变使得C a２＋缓慢释放从而得到可注射原位成型海藻酸盐水凝胶,该凝胶可用于软骨组织微创修复中.秦承玲[４３]在海藻酸钠中引入聚乙烯醇,将C a２＋交联的海藻酸钠和冻融循环交联的聚乙烯醇结合,可形成海藻酸钙/聚乙烯醇互穿网络水凝胶.凝胶制备过程中,C a２＋原位释放和冻融循环的有效结合,克服了直接浸泡C a C l２导致的海藻酸交联不均匀的缺点,使海藻酸钙/聚乙烯醇水凝胶交联更加均匀,具有均一规整且孔隙率较高的多孔结构.４．２㊀共混法制备海藻酸盐水凝胶海藻酸钠具有良好的共容性,与多种物质共混可起到协同增效的作用.将海藻酸钠与瓜尔豆胶㊁明胶㊁βＧ环状糊精㊁E D T A共混制备水凝胶,其拉伸强度和弹性都得到大幅度提高[４４].S a a r a i[４５]等将海藻酸钠和明胶以不同的浓度混合,加入聚乙二醇㊁丙三醇和氯化钠制备水凝胶.该水凝胶呈现了高度的弹性特性,具有类似于人类皮肤的滞弹性反应.S i n g h[４６]等将海藻酸盐和聚乙烯吡咯烷酮混合,用γ辐射将纳米银粒子加入混合体系中,制备水凝胶.该水凝胶能避免渗出性伤口的液体积聚,具有较强的抑菌作用,满足理想伤口敷料的要求,在伤口敷料的临床应用方面具有巨大潜力.P e r e i r a[４７]等制备了海藻酸盐/芦荟均一水凝胶.该水凝胶具有较高的热稳定性及透明度.体系中芦荟胶能显著增加凝胶的吸水性,使其可应用于伤口治疗和药物递送.４．３㊀化学交联法制备海藻酸盐水凝胶采用高碘酸钠将海藻酸钠部分氧化,得到含有醛基的氧化海藻酸钠.部分氧化的海藻酸钠由于引入了活性基团醛基,可以与具有氨基等基团的高分子化合物通过化学交联形成水凝胶[４８].此外,使用１Ｇ乙基Ｇ３Ｇ(３Ｇ二甲氨基丙基)Ｇ碳化二亚胺和NＧ羟基琥珀酰亚胺㊁多巴胺等可实现海藻酸盐的共价交联,进一步可调控海藻酸盐水凝胶的机械性能和溶胀特性[４９].周应山[５０]以己二酸二酰肼修饰甲基乙烯基醚Ｇ马来酸共聚物,进一步与氧化海藻酸钠发生脱水缩合反应,生成可逆酰腙键,制备出可注射㊁自愈合的高分子水凝胶.陈会男[５１]通过氧化海藻酸钠和羧甲基壳聚糖之间的席夫碱反应制备水凝胶.进一步封装载盐酸四环素明胶微球,可提高该水凝胶的抗菌特性和机械性能.李志勇等[５２]通过共价交联制备了海藻酸钠凝胶,当海藻酸钠㊁乙二胺㊁１Ｇ乙基Ｇ３Ｇ(３Ｇ二甲氨基丙基)Ｇ碳化二亚胺和NＧ羟基琥珀酰亚胺的摩尔比为２ʒ１．５ʒ２ʒ１时,制备的凝胶结构紧密,溶胀度低,压缩模量高.５㊀不同海藻酸盐敷料的性能及特点不同形式的海藻酸盐敷料在结构性能及适用症上存在明显差异(表１).纤维无纺布和海绵类敷料由于吸收性能较好,主要用于中到高度渗出液创面,能有效去除渗液,且不黏连伤口.但纤维无纺布可能引起伤口创面脱水,海绵不能用于窦道伤口.水胶体敷料具有自粘附性,可促进伤口的自溶性清创,主要用于低到中度渗出液创面,但是去除水胶体敷料时不当的操作会造成伤口皮肤撕裂,引发二次受伤.水凝胶敷料不同于其它３种敷料,由于含有大量的水分,可用于软化结痂,为干燥的伤口补充水分,应用时需外层包扎,以６４０９０２０１８年第９期(４９)卷免造成污染.表１㊀不同海藻酸盐敷料的性能比较T a b l e１T h e p r o p e r t y o f v a r i o u s a l g i n a t eＧb a s e dw o u n dh e a l i n g d r e s s i n g s 分类作用机制应用方向优点缺点纤维无纺布吸收渗出液,形成柔软凝胶中到高度渗出液创面㊁窦道伤口产品成熟稳定,吸收能力强,不黏连伤口可能引起伤口创面脱水和干燥,敷用时间过长,揭除比较困难海绵快速吸收,并锁住渗出液中到高度渗出液创面舒适,不黏连伤口,更换频率低需要二层敷料固定,不能用于感染或窦道伤口水胶体封闭伤口,缓慢持续吸收低到中度渗出液创面防水阻菌,促进自溶性清创不能用于渗液较多的伤口,去除不当易造成皮肤损伤水凝胶软化焦痂,湿润伤口环境伤口愈合后期㊁结痂或低渗出液创面㊁可对干燥的伤口主动补水,维持湿性愈合条件吸收性能较差,使用不当会造成伤口污染６㊀结㊀语目前,纤维敷料是市场上应用最多的敷料.早在２０世纪８０年代,海藻酸盐纤维敷料就已用于伤口护理.但是海藻酸盐纤维敷料加工流程较长㊁成本较高,且不能用于干燥㊁结痂伤口的护理.针对这一问题,国内外研究人员开发出一系列新型海藻酸盐类敷料:水胶体㊁海绵㊁水凝胶等.这些敷料的出现,扩大了海藻酸盐在伤口护理中的应用范围,同时可针对伤口愈合的各个阶段,选择合适的敷料类型.通过添加多功能抗菌剂,制备抗菌型海藻酸盐敷料,可以实现伤口护理过程中的抗菌抗感染[５３].相对于传统纱布敷料,海藻酸盐类敷料具有诸多优势.基于 湿性伤口愈合 理论,采用具有高保湿特性的海藻酸盐类敷料能够促进伤口新生组织的再生㊁提高伤口愈合速度㊁增加使用者的舒适度.然而,新型海藻酸盐类敷料中的部分产品仍处在实验室研发阶段.通过政府㊁研发院所㊁生产企业的联合,尽快实现相关产品的规模生产及临床应用,实现高端海藻酸盐类敷料自主产权化,可促进我国在生物医用材料应用领域的弯道超车.参考文献:[１]㊀秦益民．海藻酸[M]．北京:中国轻工业出版社,２００８:１６Ｇ１８．[２]㊀W i n t e rGD．F o r m a t i o n o f t h e s c a b a n d t h e r a t e o f e p i t h e l iＧa l i z a t i o no f s u p e r f i c i a lw o u n d s i n t h e s k i n o f t h e y o u n g d oＧm e s t i c p i g[J]．N a t u r e,１９６２,１９３:２９３Ｇ２９４．[３]㊀Q i n Y M．A l g i n 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