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【摘 要】 海藻酸钠（SA）是从褐藻类的海带或马尾藻中提取的一种天然多糖类物质，是由β-D-甘露糖醛酸和α-L-古洛糖醛酸按（1→4）键连接而成，具有pH敏感性和一定的黏附性，安全环保，成本低廉，广泛应用于医疗、食品包装、环境污染治理等领域[1]。本文对近十年海藻酸钠的研究与应用进行了探讨。
【关键词】 海藻酸钠 医药领域 食品保鲜 污水治理
海藻酸钠又称褐藻酸钠，是一种从海藻中提取的天然高分子多糖，无毒，可生物降解，具有良好的生物相容性和pH敏感性。海藻酸钠作为阴离子型高分子，遇阳离子可形成凝胶层，形成条件温和，适合用于医药领域作为药物缓释载体[2]。除此之外，海藻酸钠具有良好的保湿性、抗菌性、透气性等特点，可以有效地进行食品保鲜。海藻酸钠来源广泛、成本低廉，有利于推广工业化应用。
1.医药领域的研究与应用
海藻酸钠在医药领域的巨大潜能使其成为当今的研究热点。在普通的药物治疗中，药物的突释会降低疗效，增加药物的服用频率，加重患者的身体和经济负担。而药物治疗在医疗领域占有相当大的比重，因此提高药物疗效一直是人们关注的重点。
海藻酸钠形成的水凝胶能够阻滞药物释放，达到缓释效果。并且，利用海藻酸钠制得的药物载体可彻底降解、容易排泄，适用于体内药物治疗[3]。
海藻酸钠具有良好的生物相容性、无毒、可生物降解等优点，因此可用于制作生物支架，满足医用需求。毛伟等人[4]利用0.25%的氯化铁溶液增强海藻酸钠水凝胶空心圆管的力学性能，制得较稳定的空心圆管及其类血管网络支架，可有效运输和灌注细胞培养液。
2.食品工业的研究与应用
海藻酸钠可有效抑制食品表面微生物的生长，延长食品保鲜期。对于食品，安全性永远是不容忽视的问题，近年来出现的无机和有机抗菌薄膜安全性问题仍令人担忧。而海藻酸钠作为天然多糖物质，无毒、生物降解性良好，安全环保，因此被广泛应用于蔬菜、水果、肉类以及海产品等的保鲜中。郭锦棠等人[5]以海藻酸钠为基材，以丁香油和肉桂油作为杀菌剂，制备具有杀菌性能的可食性海藻酸钠膜，通过实验得出，当海藻酸钠为3.0%、CaCl2为5.0%、甘油为1.0%、吐温-80为2.0%、丁香油和肉桂油为2.0%（上述数据均为各物质的质量分数）时，膜的综合性能最好。
水果不耐贮藏，采摘后在运输或贮存的过程中容易滋生霉菌，腐败变质，影响水果品质，而海藻酸钠可作为天然食品保鲜剂解决这一难题。帅良等人[6]发现采用2%海藻酸钠涂膜处理百香果具有优良的保鲜效果，不仅可以降低果实失重率和皱缩指数，维持外观品质;而且能够较好地维持百香果的TSS（可溶性固形物）、Vc、总酸和总糖含量，保证其风味。
海藻酸钠与其它抗菌性物质复合后，能够使其抗菌效果明显增大。植物精油抗菌活性强，并且无毒副作用、安全性高，其与海藻酸钠协同复合后可有效用于食品保鲜。薛琼等人[7]以壳聚糖、海藻酸钠为壁材，以肉桂精油为芯材，采用复凝聚法制备微胶囊，研究表明，当壳聚糖/海藻酸钠质量比为2：1，芯壁比为4：1时，制得的微胶囊成球效果较好，精油覆盖率较高，用于果蔬保鲜可有效减少气味，延缓挥发。
3.海藻酸钠复合改性的研究与应用
海藻酸钠的力学性能较差，强度和韧性较低，限制了其应用和发展。有研究表明，共混是提高分子材料力学性能的有效途径之一。冀虎等人[8]运用氧化海藻酸钠交联明胶制备海藻酸钙/明胶（半）互穿网络，所得复合材料的力学性能优于单一组分。并且明胶、海藻酸钠无毒，所制得的复合材料可用于医疗领域，在伤口止血、防感染，治疗烧伤等方面均有应用。崔莉等人[9]以羧甲基壳聚糖（CMC）和海藻酸钠（SA）为原料，京尼平为交联剂，制得CMC/SA半互穿网络水凝胶，其具有良好的pH敏感性、pH快速响应性以及溶胀可逆性，对于药物靶向释放、染料吸附等方面具有很大的应用潜力。
4.污水治理方面的研究与应用
生活污水、工厂废水的大量排放以及农业污染等使得环境问题日益严重，环境污染成为亟待解决的问题。对于污水治理，目前较为热门的是生物处理，生物吸附工艺是污水治理的有效方法之一。
已经有研究人员将海藻酸钠应用于污水治理，效果良好。谢水波等人[10]以戊二醛作为交联剂，将羟乙基纤维素（HEC）与海藻酸钠（SA）进行交联得到HEC/SA高分子复合多孔薄膜，在45℃，HEC/SA复合膜的理论吸附容量达到357.1mg/L。复合膜能够通过解吸重复使用且吸附容量变化极小，具有极大的应用价值。
5.结论
作为天然产物，海藻酸钠的优良特性决定了其巨大的应用潜力。而且，海藻酸钠来源丰富，制备简便，成本低廉，有利于推广工业化生产。当然，海藻酸钠力学性能较差也是不容忽视的问题，我们应加强对于海藻酸钠的研究，推动其发展和应用。
【参考文献】
[1] 高春梅，柳明珠，吕少瑜，陈晨等.海藻酸钠水凝胶的制备及其在药物释放中的应用[J].化学进展，2013，25（06）：1012-1022.
[2] 吴秋惠，吴皓，王令充，嵇晶等.海藻酸钠微球的制备及其在药物载体中的应用进展[J].中华中医药杂志，2011，26（08）：791-794.
[3] 冯志云，吴敏，朱昌平，倪才华.聚乙二醇共价交联海藻酸钠凝胶制备及其药物缓释性能[J].材料科学与工程学报，2015，33（03）：368-371+424.
[4] 毛偉，连芩，李涤尘，贾书海.立体空心血管网水凝胶支架的3D打印工艺研究[J].机械工程学报，2017，53（09）：180-186.
[5] 郭锦棠，张瑾，殷俊威.抗菌性海藻酸钠膜的制备及性能分析[J].天津大学学报（自然科学与工程技术版），2013，46（07）：653-658.
[6] 帅良，杨玉霞，廖玲燕，蔡文等.海藻酸钠涂膜对百香果贮藏品质的影响[J].食品工业科技，2016，37（13）：332-334+339.
[7] 薛琼，刘跃军，向贤伟，吴若梅.肉桂精油微囊化及其在果蔬保鲜中的应用[J].包装工程，2016，37（05）：50-54+88.
[8] 冀虎，刘云，赵瑾朝，张传杰等.氧化海藻酸钠交联海藻酸钙/明胶（半）互穿网络的制备及热稳定性研究[J].功能材料，2014，45（04）：4130-4133.
【关键词】 海藻酸钠 医药领域 食品保鲜 污水治理
海藻酸钠又称褐藻酸钠，是一种从海藻中提取的天然高分子多糖，无毒，可生物降解，具有良好的生物相容性和pH敏感性。海藻酸钠作为阴离子型高分子，遇阳离子可形成凝胶层，形成条件温和，适合用于医药领域作为药物缓释载体[2]。除此之外，海藻酸钠具有良好的保湿性、抗菌性、透气性等特点，可以有效地进行食品保鲜。海藻酸钠来源广泛、成本低廉，有利于推广工业化应用。
1.医药领域的研究与应用
海藻酸钠在医药领域的巨大潜能使其成为当今的研究热点。在普通的药物治疗中，药物的突释会降低疗效，增加药物的服用频率，加重患者的身体和经济负担。而药物治疗在医疗领域占有相当大的比重，因此提高药物疗效一直是人们关注的重点。
海藻酸钠形成的水凝胶能够阻滞药物释放，达到缓释效果。并且，利用海藻酸钠制得的药物载体可彻底降解、容易排泄，适用于体内药物治疗[3]。
海藻酸钠具有良好的生物相容性、无毒、可生物降解等优点，因此可用于制作生物支架，满足医用需求。毛伟等人[4]利用0.25%的氯化铁溶液增强海藻酸钠水凝胶空心圆管的力学性能，制得较稳定的空心圆管及其类血管网络支架，可有效运输和灌注细胞培养液。
2.食品工业的研究与应用
海藻酸钠可有效抑制食品表面微生物的生长，延长食品保鲜期。对于食品，安全性永远是不容忽视的问题，近年来出现的无机和有机抗菌薄膜安全性问题仍令人担忧。而海藻酸钠作为天然多糖物质，无毒、生物降解性良好，安全环保，因此被广泛应用于蔬菜、水果、肉类以及海产品等的保鲜中。郭锦棠等人[5]以海藻酸钠为基材，以丁香油和肉桂油作为杀菌剂，制备具有杀菌性能的可食性海藻酸钠膜，通过实验得出，当海藻酸钠为3.0%、CaCl2为5.0%、甘油为1.0%、吐温-80为2.0%、丁香油和肉桂油为2.0%（上述数据均为各物质的质量分数）时，膜的综合性能最好。
水果不耐贮藏，采摘后在运输或贮存的过程中容易滋生霉菌，腐败变质，影响水果品质，而海藻酸钠可作为天然食品保鲜剂解决这一难题。帅良等人[6]发现采用2%海藻酸钠涂膜处理百香果具有优良的保鲜效果，不仅可以降低果实失重率和皱缩指数，维持外观品质;而且能够较好地维持百香果的TSS（可溶性固形物）、Vc、总酸和总糖含量，保证其风味。
海藻酸钠与其它抗菌性物质复合后，能够使其抗菌效果明显增大。植物精油抗菌活性强，并且无毒副作用、安全性高，其与海藻酸钠协同复合后可有效用于食品保鲜。薛琼等人[7]以壳聚糖、海藻酸钠为壁材，以肉桂精油为芯材，采用复凝聚法制备微胶囊，研究表明，当壳聚糖/海藻酸钠质量比为2：1，芯壁比为4：1时，制得的微胶囊成球效果较好，精油覆盖率较高，用于果蔬保鲜可有效减少气味，延缓挥发。
3.海藻酸钠复合改性的研究与应用
海藻酸钠的力学性能较差，强度和韧性较低，限制了其应用和发展。有研究表明，共混是提高分子材料力学性能的有效途径之一。冀虎等人[8]运用氧化海藻酸钠交联明胶制备海藻酸钙/明胶（半）互穿网络，所得复合材料的力学性能优于单一组分。并且明胶、海藻酸钠无毒，所制得的复合材料可用于医疗领域，在伤口止血、防感染，治疗烧伤等方面均有应用。崔莉等人[9]以羧甲基壳聚糖（CMC）和海藻酸钠（SA）为原料，京尼平为交联剂，制得CMC/SA半互穿网络水凝胶，其具有良好的pH敏感性、pH快速响应性以及溶胀可逆性，对于药物靶向释放、染料吸附等方面具有很大的应用潜力。
4.污水治理方面的研究与应用
生活污水、工厂废水的大量排放以及农业污染等使得环境问题日益严重，环境污染成为亟待解决的问题。对于污水治理，目前较为热门的是生物处理，生物吸附工艺是污水治理的有效方法之一。
已经有研究人员将海藻酸钠应用于污水治理，效果良好。谢水波等人[10]以戊二醛作为交联剂，将羟乙基纤维素（HEC）与海藻酸钠（SA）进行交联得到HEC/SA高分子复合多孔薄膜，在45℃，HEC/SA复合膜的理论吸附容量达到357.1mg/L。复合膜能够通过解吸重复使用且吸附容量变化极小，具有极大的应用价值。
5.结论
作为天然产物，海藻酸钠的优良特性决定了其巨大的应用潜力。而且，海藻酸钠来源丰富，制备简便，成本低廉，有利于推广工业化生产。当然，海藻酸钠力学性能较差也是不容忽视的问题，我们应加强对于海藻酸钠的研究，推动其发展和应用。
【参考文献】
[1] 高春梅，柳明珠，吕少瑜，陈晨等.海藻酸钠水凝胶的制备及其在药物释放中的应用[J].化学进展，2013，25（06）：1012-1022.
[2] 吴秋惠，吴皓，王令充，嵇晶等.海藻酸钠微球的制备及其在药物载体中的应用进展[J].中华中医药杂志，2011，26（08）：791-794.
[3] 冯志云，吴敏，朱昌平，倪才华.聚乙二醇共价交联海藻酸钠凝胶制备及其药物缓释性能[J].材料科学与工程学报，2015，33（03）：368-371+424.
[4] 毛偉，连芩，李涤尘，贾书海.立体空心血管网水凝胶支架的3D打印工艺研究[J].机械工程学报，2017，53（09）：180-186.
[5] 郭锦棠，张瑾，殷俊威.抗菌性海藻酸钠膜的制备及性能分析[J].天津大学学报（自然科学与工程技术版），2013，46（07）：653-658.
[6] 帅良，杨玉霞，廖玲燕，蔡文等.海藻酸钠涂膜对百香果贮藏品质的影响[J].食品工业科技，2016，37（13）：332-334+339.
[7] 薛琼，刘跃军，向贤伟，吴若梅.肉桂精油微囊化及其在果蔬保鲜中的应用[J].包装工程，2016，37（05）：50-54+88.
[8] 冀虎，刘云，赵瑾朝，张传杰等.氧化海藻酸钠交联海藻酸钙/明胶（半）互穿网络的制备及热稳定性研究[J].功能材料，2014，45（04）：4130-4133.