海藻酸钠及其衍生物
海藻酸钠〔SodiumAlginate〕也叫褐藻酸钠、褐藻胶,是从褐藻中提取出来的一类多糖,它是褐藻的细胞膜组成成分,在海带中含量最为丰富,高达30%-40%。通过枯燥粉碎经水洗干净的海带,用1.5%的Na2CO3溶液浸
泡、过滤,往滤液参加盐酸调pH3,使海藻酸沉淀析出,再用1.5%的
Na2CO3溶液将海藻酸转化成为海藻酸钠,最终用乙醇溶液沉淀出海藻酸钠产品
[7,8]。
海藻酸钠廉价易得,用途格外广泛,用作纺织品上的浆剂和印花浆,同时作为增稠剂、稳定剂、乳化剂大量应用于食品工业中。也应用于生物技术,包括细胞封装、蛋白质运载和组织工程等。此外,由于海藻酸钠具有良好的生物相容性和生物降解性[9],其在生物医药行业也得到了重视。另外,海藻酸钠具有生物黏着性,因此可用作药用生物黏附材料。
海藻酸钠为白色或淡黄色的粉末,几乎无臭,无味,有吸湿性,
不溶于乙醇、乙醚或酸〔pH3〕,溶于水形成粘稠状液体,1%水溶液pH值为6-8。海藻酸钠是由a-L-古洛糖醛酸钠〔a-L-guluronate,简称G〕和B-D-甘露糖醛酸钠〔B-D-mannuronate,简称M〕1、4连接的长链线性多糖[10],
分子式为〔C6H7O6Na〕n,M和G以及海藻酸钠的构造式如图1-2所示。其化学组成及M和G的序列取决于样品提取的来源。
Ga-L-giUufonatc
海藻酸钠分子链在水溶液中呈线团状构象。其中 M/G的比值以及各嵌段的分布,与海藻酸钠的物理化学性质和应用有直接的关系。
海藻酸钠作为一种线性多糖,其分子链在溶液中呈线团状的分布,具有MM、
MG、GG构造,其官能基尤其GG构造很简洁与二价离子
2+ 2+ 2+ + 2+2CaCo、Cu、Fe
2+ 2+ 2+ + 2+2
性质的显著转变, 并且对不同二价阳离子的选择性不同⑺。
纳米药物控释体系
纳米药物控释系统就是将药物制备成纳米级的胶体载体
(colloidalcarrier)系统,掌握药物在特定的部位以特定的速率释放。
药物胶体载体经静脉注射进入血液循环后,可能很快被机体去除,而不能到达效应器官或组织处发挥作用,因此如何让延长纳米载体在血液循环中的停留时间,进而获得针对特定部位的靶向性是设计纳米药物控释系统需要考虑的因素
。[13]
。
两亲性多糖衍生物纳米胶束
【]38两亲性聚合物(AmphiphilicPolymer) 是指同一大分子中既具有
【]38
疏水性链段又具有较长的亲水性链段的聚合物, 由于这种不相容的两亲性链段的存在,赐予其独特的两亲性质,因而在外表活性剂[39】、增稠剂【44]、增容剂【45]等领域得到了广泛应用。随着世界环境问题的日益严峻
[46
[46]
[47]物相容性、可生物降解性、再生周期短的亲水性多糖为原料,制备两亲性多糖衍生物(AmphiphilicPolysaccharide
[47]
[49] [ ]
[49] [ ]50
近年来,两亲性多糖衍生物的争论不断受到人们的关注, 尤其是梳形两亲性多糖衍生物,其构造通常为亲水性多糖主链接枝疏水基
团,衍生疏水侧链(如图1-3所示)
图1-3、两亲性多糖衍生物的构造示意图
两亲性接枝共聚物胶束通常同时具有亲水链段和疏水链段,聚合物的疏水链段在水中通过疏水相互作用构成胶束的内核, 而亲水链段
则在胶束内核的四周构成胶束的外壳,其自聚拢过程如图1-4[19]所示
lfydTophiliepolyiacchandemainchain
Hydrophobicgraftedgroups
图1-4、两亲性多糖衍生物的自聚拢过程
胆固醇基接枝的海藻酸钠衍生物(Alg-Chol) 的合成
以枯燥的海藻酸作为改性原料,由于二甲基亚砜吸水性强,改性前先用氢化钙枯燥DMSO—星期以上。量取约90mL的DMSO置于500mL的圆底烧瓶中,以纸槽作为关心缓慢参加3.0g海藻酸于50C 下搅拌溶解过夜。随后降温至室温,为了制备不同取代度的海藻酸钠衍生物,胆固醇的用量按质量比M(Alg):M(Chol)=1:2、1:1和2:1称取。
将称量好的胆固醇溶于10mL的三氯甲烷,缓慢地滴加到上述海藻酸溶解液中搅拌均匀。另分别称取0.96gDCC和0.28gDMAP溶于15mLDMSO中,再滴加到上述混合液中,于室温搅拌反响 24h。反
应完毕后移出,加4倍体积无水乙醇沉淀,离心分别,除去上清液,真空枯燥沉淀物。
最终将此枯燥后的黄色粉末溶解在50mL的蒸馏