1. Struktura alginianu sodu

Alginian jest liniowym polisacharydem o charakterze anionowym, składającym się z 1,4-połączonych reszt d-mannuronianu i 1,4-połączonych l-guluronianów w różnych stopniach, posiadających wiązanie α (1-4) [1–3 ]. Alginian jest z natury hydrofilowy, biokompatybilny [4] i do pewnego stopnia przyjazny dla środowiska. Jego wzór chemiczny to (C ₆ H ₇ NaO ₆ ) _n o średniej masie cząsteczkowej 216,121 g / mol, a ta zmiana masy zależy od szczepów i przyjętych warunków.

XIX wieku został wydany patent Stanforda, który odkrył kwas alginowy [5], a po nim dokonano modyfikacji i uzyskano alginian sodu z tego kwasu alginowego w 1895 r., Którego wiązaniem było α (1-4) kwasu glukuronowego. .

2. Źródła alginianu sodu

Alginian sodu (NaC ₆ H ₇ O ₆) jest liniowym polisacharydem, pochodną kwasu alginowego złożoną z kwasów 1,4-β-d-mannuronowego (M) i α-l-guluronowego (G) [6–10]. Alginian sodu jest składnikiem ściany komórkowej alg morskich i zawiera około 30 do 60% kwasu alginowego. Konwersja kwasu alginowego do alginianu sodu umożliwia jego rozpuszczalność w wodzie, co ułatwia jego ekstrakcję. Alginian sodu jest typowym polisacharydem, dzięki czemu może być bardzo szeroko stosowany w każdej dziedzinie, która wymaga połączenia 1-4 połączonego kwasu bD-mannuronowego (M), a na jego epimerze C-5 obecna jest grupa o nazwie L- kwas guluronowy (G). Alginian sodu pozyskiwany jest z różnych źródeł alg iw różnych składach. Np. Ekstrahowano go z sargassum o składzie 30–35% [11]. To bogate źródło alginianu sodu. Inne źródła alginianu sodu toAscophyllum nodosum (22–30%) [11], Laminaria Digitata (25–44%) [11], S. baccularia (23,9%), S. binderi (28,7%), S. siliquosum (38,9%), T. conoides (40,5%) [12], Sargassum muticum (13,57 ± 0,13%) [13], Durvillaea Antarctica (30–55%), Durvillaea willana (30–55%) [14], Turbinaria sp ( 22,69 + 2,12%) , Sargassum sp (24,56 + 0,56%) [15], Laminaria Digitata (51,8%) [16], C. implexa ( 29,15%) i L. variegate (27,57%) [17].

3. Właściwości

Alginian sodu jest liniowym [11], wrażliwym na pH [12], rozpuszczalnym w wodzie [13], nietoksycznym, biodegradowalnym [14], hydrofilowym [15], biokompatybilnym [5], bezpiecznym, nietrwałym, nieimmunogennym [ 16,17], opłacalny bioadhezyjny, polisacharyd z polianionowego kopolimeru [18,19]. Na-Alg ma zdolność chelatowania, niskokosztową przezroczystość [20], łatwość żelowania [21], mukoadhezję [22], zdolność zagęszczania i zdolność tworzenia błony. Posiada właściwości stabilizujące, wysoką lepkość w wodzie oraz negocjator żelowania. W obecności środowiska żołądka hydrożele zawierające alginian sodu mają właściwość bardzo powolnego uwalniania leku. Na-Alg jest stabilny termicznie.

4. Zastosowanie alginianu sodu

Ten nowy polisacharyd ma potencjalne zastosowania we wszystkich aspektach żywności, dostarczania leków [23], dostarczania genów, inżynierii tkankowej [24] i opatrunku na rany [25–27] oraz do oczyszczania ścieków [28]. Na-Alg ma nowe zastosowania w dziedzinie dostarczania leków; na przykład był stosowany do dostarczania 5 FU [29], Cur [30], środków przeciwnowotworowych (mikrokapsułek) [31], ibuprofenu [32] i RIF. Technologia dostarczania leków z alginianu sodu odgrywa kluczową rolę w dziedzinie biotechnologii. Służy do powolnego uwalniania leku. Na-Alg jest stosowany w lekach jelitowych [2], białaczce [33], immunoterapii, NRT i komórkach raka wątroby jako środek do dostarczania leków. Ten polisacharyd ma również duże zastosowania w dziedzinie dostarczania genów, dotyczących identyfikacji raka proteazy, wykrywania teofiliny, miejscowej chemioterapii [34], probiotyczny wzrost bakterii, dostarczanie leków przeciwwirusowych - HIV / AIDS, leczenie raka żołądka MDR, chemioterapia przeciwnowotworowa i inne [35]. Zastosowanie tego polimeru w postaci opatrunku i gojenia ran może być łatwiejsze do osiągnięcia [36]. Na-Alg może być stosowany w opatrunkach i zastosowaniach związanych z gojeniem ran, w tym do przeszczepów komórek OE-MSC [37]; wielofunkcyjne rusztowania w inżynierii tkankowej [38], inżynierii tkanek miękkich i inżynierii tkanki kostnej [39]; Biodrukowanie 3D [40]; zastosowania neuroregeneracyjne; mechaniczne wypełnienie w regeneracji chrząstki [41]; gojenie się ran in vivo; leczenie wielu nieregularnych i przewlekłych ran; oraz oparzenia alkaliczne i inne rodzaje poważnych urazów oczu. Opatrunek na rany i zastosowania do gojenia ran mogą być bardziej osiągalne dzięki zastosowaniu tego polimeru [36]. Na-Alg może być stosowany w opatrunkach i zastosowaniach związanych z gojeniem ran, w tym do przeszczepów komórek OE-MSC [37]; wielofunkcyjne rusztowania w inżynierii tkankowej [38], inżynierii tkanek miękkich i inżynierii tkanki kostnej [39]; Biodrukowanie 3D [40]; zastosowania neuroregeneracyjne; mechaniczne wypełnienie w regeneracji chrząstki [41]; gojenie się ran in vivo; leczenie wielu nieregularnych i przewlekłych ran; oraz oparzenia alkaliczne i inne rodzaje poważnych urazów oczu. Zastosowanie tego polimeru w postaci opatrunku i gojenia ran może być łatwiejsze do osiągnięcia [36]. Na-Alg może być stosowany w opatrunkach i zastosowaniach związanych z gojeniem ran, w tym do przeszczepów komórek OE-MSC [37]; wielofunkcyjne rusztowania w inżynierii tkankowej [38], inżynierii tkanek miękkich i inżynierii tkanki kostnej [39]; Biodrukowanie 3D [40]; zastosowania neuroregeneracyjne; mechaniczne wypełnienie w regeneracji chrząstki [41]; gojenie się ran in vivo; leczenie wielu nieregularnych i przewlekłych ran; oraz oparzenia alkaliczne i inne rodzaje poważnych urazów oczu. Biodrukowanie 3D [40]; zastosowania neuroregeneracyjne; mechaniczne wypełnienie w regeneracji chrząstki [41]; gojenie się ran in vivo; leczenie wielu nieregularnych i przewlekłych ran; oraz oparzenia alkaliczne i inne rodzaje poważnych urazów oczu. Biodrukowanie 3D [40]; zastosowania neuroregeneracyjne; mechaniczne wypełnienie w regeneracji chrząstki [41]; gojenie się ran in vivo; leczenie wielu nieregularnych i przewlekłych ran; oraz oparzenia alkaliczne i inne rodzaje poważnych urazów oczu.

5. Wady

Z powodu różnego rodzaju wad polimer ten ma ograniczone zastosowanie w przemyśle. Alginian sodu jest stosowany w różnych lekach, ale po zastosowaniu ma tendencję do wywoływania skutków ubocznych ze strony przewodu pokarmowego, takich jak wzdęcia, biegunka i nudności. Ponieważ pochodzi z kwasu alginowego, ma kwaśny charakter, który nie jest dobry dla zdrowej żywności. Jego właściwości obejmują niską wytrzymałość mechaniczną i adhezję komórek [5], niski poziom obciążenia lekiem, hydrofilowość, degradację mikrobiologiczną i gwałtowne uwalnianie [42,43]. Aby przezwyciężyć te problemy, alginian sodu został zmieszany z różnymi typami syntetycznych i naturalnych polimerów, które poprawiają jego właściwości.

This entry is adapted from the peer-reviewed paper 10.3390/pr9010137