Альгинат кальция
| |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК
Кальция β- D -маннопирануронозил-(1→4)-α- L -гулопирануронозил-(1→4)-α- L -гулопирануронат
| |
| Другие имена
Е 404
| |
| Идентификаторы | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.124.785 |
| номер Е | Е404 (загустители, ...) |
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| (C 12 H 14 CaO 12 ) н | |
| Появление | Твердый |
| Фармакология | |
| B02BC08 ( ВОЗ ) | |
| Опасности | |
| Летальная доза или концентрация (LD, LC): | |
ЛД 50 ( средняя доза )
|
>15 г/кг [ 1 ] |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Альгинат кальция представляет собой нерастворимое в воде желеобразное вещество кремового цвета, которое можно получить путем добавления водного раствора хлорида кальция к водному альгинату натрия . Альгинат кальция также используется для улавливания ферментов и формирования искусственных семян в культуре тканей растений.
«Альгинат» обычно представляет собой соли альгиновой кислоты, но он также может относиться к производным альгиновой кислоты и самой альгиновой кислоте; в некоторых публикациях вместо альгината используется термин «альгин». Альгинат присутствует в клеточных стенках бурых водорослей в виде кальциевых, магниевых и натриевых солей альгиновой кислоты. [ 2 ]
Подготовка
[ редактировать ]Экстракция альгината
[ редактировать ]Для извлечения альгината водоросли разламывают на кусочки и перемешивают с горячим раствором щелочи, обычно карбоната натрия. В течение примерно двух часов альгинат растворяется в альгинат натрия, образуя очень густую суспензию. Эта суспензия также содержит нерастворимую часть морских водорослей, в основном целлюлозу. Этот нерастворимый остаток необходимо удалить из раствора. Раствор слишком густой (вязкий), чтобы его можно было фильтровать, и его необходимо разбавлять очень большим количеством воды. После разбавления раствор продавливают через фильтровальную ткань в фильтр-прессе. Однако частички нерастворенного остатка очень мелкие и могут быстро засорить фильтровальную ткань. Поэтому перед началом фильтрации вспомогательное фильтрующее средство, такое как диатомит необходимо добавить ; это удерживает большую часть мелких частиц от поверхности фильтровальной ткани и облегчает фильтрацию. Однако фильтрующая добавка стоит дорого и может внести существенный вклад в затраты. Чтобы уменьшить количество необходимого фильтрующего средства, некоторые производители нагнетают воздух в экстракт по мере его разбавления водой (экстракт и разбавляющая вода смешиваются во встроенном смесителе, в который нагнетается воздух). Мелкие пузырьки воздуха прикрепляются к частицам остатков. Разбавленный экстракт оставляют стоять на несколько часов, пока воздух поднимается вверх, унося с собой частицы остатка. Эта пенистая смесь воздуха и остатков удаляется сверху, а раствор отбирается снизу и перекачивается в фильтр. [ 2 ]
Получение альгината кальция из альгината натрия.
[ редактировать ]Альгинат кальция можно получить из раствора альгината натрия путем добавления соли кальция, такой как хлорид кальция. При этом образуется нерастворимая соль альгината кальция, которая выпадает в осадок из раствора. [ 3 ] Альгинат кальция затем можно повторно растворить в различных растворах карбоната натрия для получения альгинатных продуктов, содержащих определенные соотношения натрия и кальция. Это влияет на физические и химические свойства альгината. [ 3 ]
Структура
[ редактировать ]Из-за своей технологической важности структура гидрогелей альгината кальция уже давно является предметом научных исследований. Самая известная теория связывания альгината с металлом - модель «Яйцо-коробка», предложенная в 1970-х годах. Эта модель основана на уникальном расположении гидроксильных групп полимерных звеньев α-L-гулуроната (G), которые создают полости для катионов, в которых они могут находиться, как яйца в яичной коробке. [ 4 ] Хотя реальность, вероятно, намного сложнее, модель Egg-Box является полезным объяснительным инструментом, а оригинальная статья, предлагающая эту модель, в настоящее время имеет более 1500 цитирований. [ 5 ]
Использование
[ редактировать ]Применение альгината кальция:
- в культуре тканей растений для получения нерастворимых искусственных семян
- для иммобилизации ферментов путем захвата
- производить съедобное вещество
- вводят в раневые повязки ( альгинатные повязки ) в качестве кровоостанавливающего средства.
- в качестве альгинатного гидрогеля может использоваться в с контролируемым высвобождением. системе доставки лекарств
- используется в молекулярной гастрономии при сферификации .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Госслен, RE; ХК Ходж; Р. П. Смит и М. Н. Глисон (1976). Клиническая токсикология коммерческих продуктов (4-е изд.). Балтимор: Уильямс и Уилкинс. п. II-155.
- ^ Jump up to: а б «5. АЛЬГИНАТ» . www.фао.орг . Проверено 22 июля 2020 г.
- ^ Jump up to: а б Фаррар, Д. (2011). Раздел 8.3.6. В разделе «Продвинутые методы лечения ран». Оксфорд: Паб Woodhead.
- ^ Роуботэм, Джек С.; Гринвелл, Х. Кристофер; Дайер, Филип В. (05 октября 2021 г.). «Открытие ящика для яиц: ЯМР-спектроскопический анализ взаимодействий между катионами s-блока и моносахаридами водорослей» . Транзакции Далтона . 50 (38): 13246–13255. дои : 10.1039/D0DT04375C . ISSN 1477-9234 . ПМИД 34617523 . S2CID 238421188 .
- ^ Грант, Грегор Т.; Моррис, Эдвин Р.; Рис, Дэвид А.; Смит, Питер Дж. К.; Том, Дэвид (1973). «Биологические взаимодействия между полисахаридами и двухвалентными катионами: модель яичного ящика» . Письма ФЭБС . 32 (1): 195–198. дои : 10.1016/0014-5793(73)80770-7 . ISSN 1873-3468 . S2CID 85358958 .