Axit alginic

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Buớc tưới chuyển hướng Bước tới tìm kiếm
Axit alginic
Alginsäure.svg
Tên khácAlginic acid; E400; [D-ManA(β1→4)L-GulA(α1→4)]n
Nhận dạng
Số CAS9005-32-7
Số EINECS232-680-1
Thuộc tính
Công thức phân tử(C6H8O6)n
Khối lượng mol10,000 – 600,000
Bề ngoàiwhite to yellow, fibrous powder
Khối lượng riêng1.601 g/cm3
Điểm nóng chảy
Điểm sôi
Độ axit (pKa)1.5–3.5
Dược lý học
Các nguy hiểm
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa).
KhôngN kiểm chứng (cái gì Có KhôngN ?)
Macrocystis pyrifera, loài tảo bẹ khổng lồ lớn nhất

Axit alginic, còn được gọi là algin, là một loại polysacarit phân bố rộng rãi trong thành tế bào của tảo nâutính ưa nước và tạo thành một loại kẹo cao su nhớt khi ngậm nước. Muối của nó với các kim loại như natri và canxi được gọi là alginate. Nó là một thành phần quan trọng của màng sinh học được tạo ra bởi vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa, một mầm bệnh chính được tìm thấy trong phổi của một số người bị xơ nang.[1] Màng sinh học và P. aeruginosa có sức đề kháng cao với kháng sinh [2] và dễ bị ức chế bởi đại thực bào.[3] Màu của nó dao động từ trắng đến nâu vàng. Nó được bán ở dạng sợi, dạng hạt hoặc dạng bột.

Kết cấu[sửa | sửa mã nguồn]

Axit alginic là một chất đồng trùng hợp tuyến tính với các khối đồng nhất của (1-4) liên kết-D- mannuronate (M) và dư lượng C-5 epimer α-L- guluronate (G) của nó, liên kết cộng hóa trị với nhau theo các trình tự khác nhau khối. Các đơn phân có thể xuất hiện trong các khối đồng nhất của dư lượng G liên tiếp (khối G), dư lượng M liên tiếp (khối M) hoặc dư lượng M và G xen kẽ (khối MG).

Các hình thức[sửa | sửa mã nguồn]

Alginate được tinh chế từ rong biển màu nâu. Một loạt các loại rong biển màu nâu thuộc lớp Phaeophyceae được thu hoạch trên khắp thế giới để chuyển đổi thành nguyên liệu thô thường được gọi là natri alginate. Natri alginate được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp bao gồm thực phẩm, in dệt và dược phẩm. Vật liệu ấn tượng nha khoa sử dụng alginate như là phương tiện của nó. Alginate là an toàn như là một thành phần trong thực phẩm sản xuất.[4]

Rong biển có thể được phân thành ba nhóm rộng dựa trên sắc tố: nâu, đỏ và xanh lá cây. Các nhóm rộng này lần lượt là Phaeophyceae, RhodophyceaeChlorophyceae. Rong biển màu nâu thường lớn và có phạm vi từ tảo bẹ khổng lồ Macrocystis pyrifera thường dài 20 m, đến những con rong biển dày, giống như da dài từ 2 đùa4 m, đến các loài nhỏ hơn 30   cm dài. Không có loại rong biển thông thường nào cho sản xuất alginate được trồng. Chúng không thể được trồng bằng phương pháp sinh dưỡng, mà phải trải qua một chu kỳ sinh sản liên quan đến sự xen kẽ của các thế hệ. Điều này làm cho rong biển nâu được trồng quá đắt khi so sánh với chi phí thu hoạch và vận chuyển rong biển hoang dã. Ngoại lệ duy nhất là đối với Laminaria japonica, được trồng ở Trung Quốc để làm thực phẩm nhưng nguyên liệu dư thừa được chuyển sang ngành công nghiệp alginate ở Trung Quốc.

Alginate từ các loài rong biển nâu khác nhau thường có sự thay đổi trong cấu trúc hóa học của chúng, dẫn đến tính chất vật lý khác nhau. Ví dụ, một số có thể mang lại một alginate tạo ra một loại gel mạnh, một loại khác là một loại gel yếu hơn; một số có thể dễ dàng cho một alginate kem / trắng, trong khi một số khác khó tạo gel và được sử dụng tốt nhất cho các ứng dụng kỹ thuật trong đó màu sắc không quan trọng.[5]

Các giống alginate thương mại được chiết xuất từ rong biển, bao gồm cả tảo bẹ khổng lồ Macrocystis pyrifera, Ascophyllum gậtosum, và nhiều loại khác nhau của Laminaria. Nó cũng được sản xuất bởi hai chi vi khuẩn PseudomonasAzotobacter, đóng vai trò chính trong việc làm sáng tỏ con đường sinh tổng hợp của nó. Alginate vi khuẩn rất hữu ích cho việc sản xuất các cấu trúc vi mô hoặc nano phù hợp cho các ứng dụng y tế.[6]

Natri alginate là muối natri của axit alginic. Công thức thực nghiệm của nó là NaC 6 H 7 O 6. Natri alginate là một loại kẹo cao su, được chiết xuất từ thành tế bào của tảo nâu.

Kali alginate là một hợp chất hóa học là muối kali của axit alginic. Nó là một chiết xuất của rong biển. Công thức hóa học thực nghiệm của nó là KC 6 H 7 O 6.

Canxi alginate, được làm từ natri alginate mà từ đó ion natri đã được loại bỏ và thay thế bằng canxi, có công thức hóa học C 12 H 14 CaO 12.

Sản xuất[sửa | sửa mã nguồn]

Các quy trình sản xuất natri alginate từ tảo biển nâu thuộc hai loại: 1) Phương pháp canxi alginate và 2) Phương pháp axit alginic. Hóa học của các quá trình được sử dụng để chiết xuất natri alginate từ rong biển nâu là tương đối đơn giản. Những khó khăn của các quá trình phát sinh từ sự phân tách vật lý cần thiết, chẳng hạn như cần lọc các chất cặn nhầy từ dung dịch nhớt hoặc tách các kết tủa gelatin giữ một lượng lớn chất lỏng trong cấu trúc và chống lại quá trình lọcly tâm.[7]

Công dụng[sửa | sửa mã nguồn]

Alginate hấp thụ nước một cách nhanh chóng, điều này làm cho nó hữu ích như một chất phụ gia trong các sản phẩm khử nước như chất trợ giảm béo, và trong sản xuất giấy và dệt may. Nó cũng được sử dụng để chống thấmchống cháy vải, trong ngành công nghiệp thực phẩm như là một chất làm đặc cho đồ uống, kem và mỹ phẩm, và như một chất keo cho thạch.   [ <span title="This claim needs references to reliable sources. (October 2015)">cần dẫn nguồn</span> ] Alginate được sử dụng như một thành phần trong các chế phẩm dược phẩm khác nhau, chẳng hạn như Gaviscon, trong đó nó kết hợp với bicacbonat để ức chế trào ngược. Sodium alginate được sử dụng như một ấn tượng vật chất trong -making nha khoa, chi giả, lifecasting và để tạo tích cực cho quy mô nhỏ đúc.

Natri alginate được sử dụng trong in nhuộm phản ứng và làm chất làm đặc cho thuốc nhuộm hoạt tính trong in lụa màn hình.   Alginate không phản ứng với các thuốc nhuộm này và dễ dàng rửa sạch, không giống như các chất làm đặc có chứa tinh bột.

Là một vật liệu cho đóng gói vi mô.[8]

Canxi alginate được sử dụng trong các loại sản phẩm y tế khác nhau bao gồm băng vết thương ngoài da để thúc đẩy quá trình lành vết thương [9] và có thể được loại bỏ với ít đau hơn so với băng thông thường.   [ <span title="This claim needs references to reliable sources. (October 2015)">cần dẫn nguồn</span> ]

Hydrogel Alginate[sửa | sửa mã nguồn]

Alginate có thể được sử dụng trong hydrogel bao gồm các vi hạt hoặc gel số lượng lớn kết hợp với yếu tố tăng trưởng thần kinh trong nghiên cứu kỹ thuật sinh học để kích thích mô não để tái tạo.[10] Trong nghiên cứu về tái tạo xương, vật liệu tổng hợp alginate có các đặc tính thuận lợi khuyến khích tái tạo, như độ xốp được cải thiện, tăng sinh tế bào và độ bền cơ học, trong số các yếu tố khác.[11]

Xem thêm[sửa | sửa mã nguồn]

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ Davies, JC (2002). “Pseudomonas aeruginosa in cystic fibrosis: pathogenesis and persistence.”. Paediatric Respiratory Reviews 3 (2): 128–34. ISSN 1526-0542. PMID 12297059. doi:10.1016/S1526-0550(02)00003-3. 
  2. ^ Boyd, A; Chakrabarty, AM (1995). “Pseudomonas aeruginosa biofilms: role of the alginate exopolysaccharide.”. Journal of Industrial Microbiology 15 (3): 162–8. ISSN 0169-4146. PMID 8519473. doi:10.1007/BF01569821. 
  3. ^ Leid, JG; Willson, CJ; Shirtliff, ME; Hassett, DJ; Parsek, MR; Jeffers, AK (ngày 1 tháng 11 năm 2005). “The exopolysaccharide alginate protects Pseudomonas aeruginosa biofilm bacteria from IFN-gamma-mediated macrophage killing.” (PDF). Journal of Immunology 175 (11): 7512–8. ISSN 0022-1767. PMID 16301659. doi:10.4049/jimmunol.175.11.7512. 
  4. ^ “Alginates” (PDF). Agricultural Marketing Service, US Department of Agriculture. Ngày 5 tháng 2 năm 2015. Truy cập ngày 1 tháng 3 năm 2018. 
  5. ^ FAO FISHERIES TECHNICAL PAPER 441, Tevita Bainiloga Jnr, School of Chemistry, University College, University of New South Wales and Australian Defence Force Academy Canberra Australia
  6. ^ Remminghorst and Rehm (2009). “Microbial Production of Alginate: Biosynthesis and Applications”. Microbial Production of Biopolymers and Polymer Precursors. Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-36-3. 
  7. ^ FAO Fisheries Technical Paper, 2003
  8. ^ Aizpurua-Olaizola, Oier; Navarro, Patricia; Vallejo, Asier; Olivares, Maitane; Etxebarria, Nestor; Usobiaga, Aresatz (ngày 1 tháng 1 năm 2016). “Microencapsulation and storage stability of polyphenols from Vitis vinifera grape wastes”. Food Chemistry 190: 614–621. PMID 26213018. doi:10.1016/j.foodchem.2015.05.117. 
  9. ^ Lansdown AB (2002). “Calcium: a potential central regulator in wound healing in the skin”. Wound Repair Regen 10 (5): 271–85. PMID 12406163. doi:10.1046/j.1524-475x.2002.10502.x. 
  10. ^ Büyüköz, M.; Erdal, E.; Altinkaya, S.A. (2016). “Nanofibrous gelatin scaffolds integrated with NGF-loaded alginate microspheres for brain tissue engineering”. J. Tissue Eng. Regen. Med. 12 (2): e707–e719. PMID 27863118. doi:10.1002/term.2353. 
  11. ^ Venkatesan, J; Bhatnagar, I; Manivasagan, P; Kang, K. H.; Kim, S. K. (2015). “Alginate composites for bone tissue engineering: A review”. International Journal of Biological Macromolecules 72: 269–81. PMID 25020082. doi:10.1016/j.ijbiomac.2014.07.008. 

Liên kết ngoài[sửa | sửa mã nguồn]