海藻酸钠生化级用于固定

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    CNS_20.004_海藻酸钠

    胡锦芳目录摘要 3关键字:海藻酸钠 食品添加剂 3一、海藻的种类及分布 4二、海藻酸钠的简介 4三、理化性质 53.1 构成 53.2 分子量 53.3 分子式 53.4 pH值 53.5 稳定性 53.6限量标准 6四 、主要特征 64.1 海藻酸钠的特征 64.2 海藻酸钠的优势 7五 、海藻酸钠的来源 7六 、海藻酸钠的提取 86.1 提取原理 86.2 提取方法 8七、海藻酸钠在生物医药领域的应用 117.1水凝胶及自愈性凝胶 113.2 3D 生物打印材料 123.3 缓释材料 13[align=center][size=34px]摘要[/size][/align][font='仿宋'][size=20px]海藻酸钠是海藻酸的钠盐,是从褐藻类的海带或马尾藻中提取的一种多糖碳水化合物,毒性低、生物相容性和降解性好、价格便宜且来源广泛,是一种被广泛使用的药用天然高分子材料。海藻酸钠于1938年被《美国药典》收录,《药用辅料手册》(第[/size][/font][font='仿宋'][size=20px]六版)指出,海藻酸钠可以作为软膏基质、片剂粘合剂、崩解剂、混悬剂的增稠剂等,且未规定可允许的日摄入最高量,说明海藻酸钠作为药用辅料具有足够的安全性。本文主要介绍近几年海藻酸钠在生物医药领域的研究与最新进展。[/size][/font][align=center][/align][align=center][/align][size=20px]关键字:海藻酸钠[/size][size=20px] 食品添加剂[/size][font='calibri'][size=13px]一、海藻的种类及分布[/size][/font][font='宋体'][size=16px]海藻是生长在海洋中的一类植物,依靠光合作用合成自身所需的能量来合成有机物,我们通常说的海藻主要是指褐藻、红藻、绿藻三大门海洋藻类的总称。[/size][/font][font='宋体'][size=16px]褐藻包括大型褐藻、马尾藻和墨角藻属等。在太平洋及南极地区分布着巨藻属和海囊藻属,海带属在太平洋沿岸及不列颠群岛都很丰富,在墨西哥湾流和马尾藻海中马尾藻属常见,墨角藻属大量分布在不列颠群岛潮间带。在我国,褐藻门在各沿海均有分布,但属数的分布存在自北往南逐渐减少的现象。[/size][/font][font='宋体'][size=16px]红藻包括掌状红皮藻、紫菜、石花菜属、角叉菜属等。掌状红皮藻主要分布在北大西洋两岸,角叉菜属主要分布在大西洋岩石海岸,紫菜主要分布在不列颠群岛、日本、韩国及我国沿海。石花菜属则是世界性的红藻,分布很广。在我国,红藻门属的数量在各沿海区域都有分布。[/size][/font][font='宋体'][size=16px]绿藻主要分布在淡水,在海水的阴湿处也有分布,仅占10%。海水中的绿藻种类主要有石莼目、丝藻目、管藻目和管枝藻目等。海洋中的绿藻主要分布在海洋沿岸,并附着在浅摊中的岩石上。海水的温度决定了海洋中绿藻的分布。淡水中的绿藻分布很广,不受水温的限制,世界各地均有分布。在我国绿藻门属数的分布呈自北向南递增的趋势。[/size][/font][font='宋体'][size=16px]随着人们对海藻需求量的增加,自然界生产的海藻不能满足工业生产的需求,如今在我国及东南亚地区主要是靠人工养殖的方式满足工业的需求。我国沿海有大量的海藻养殖基地。海藻酸钠的提取主要以褐藻为原料。[/size][/font][font='calibri'][size=13px]二、海藻酸钠的简介[/size][/font][font='宋体'][size=16px]海藻酸钠是一种以海带、巨藻等褐藻为原料提取分离精制而成的多糖类生物高分子,为白色或淡黄色粉末。海藻酸钠是良好的食品添加剂。在美国,它被誉为“奇妙的食品添加剂”;在日本被誉为“长寿食品”。[/size][/font][font='calibri'][size=13px]三、理化性质[/size][/font][font='仿宋'][size=20px]3.1[/size][/font][font='仿宋'][size=20px]构成[/size][/font][font='宋体'][size=16px]海藻酸钠(C6H7O6Na)n主要由海藻酸的钠盐组成,由β-D-甘露糖醛酸(M单元)与α-L-古洛糖醛酸(G单元)依靠β-1,4-糖苷键连接并由不同比例的GM、MM和GG片段组成的共聚物。2、[/size][/font][font='仿宋'][size=20px]3.2[/size][/font][font='仿宋'][size=20px]分子量[/size][/font][font='宋体'][size=16px]商品用海藻酸钠的分子量通常象多糖一样,比较分散。因此,一种海藻酸钠的分子量通常代表该组所有分子的平均值。最常见的表达分子量的方式是数均分子量(Mn)和重均分子量(Mw)。[/size][/font][font='宋体'][size=16px]在多分散性分子群中,通常MwMn。Mw/Mn的系数为分散性指数,海藻酸钠商品的指数经典范围为1.5~2.5。最常用的决定分子量的方法为建立在内在粘性和光散射测定基础上计算而出的。[/size][/font][font='仿宋'][size=20px]3.3[/size][/font][font='仿宋'][size=20px]分子式[/size][/font][font='宋体'][size=16px]分子式为(C6H7NaO6)x,分子结构如下图:[/size][/font][align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106112342128636_3912_1608728_3.jpeg[/img][/align][font='仿宋'][size=20px]3.4 [/size][/font][font='仿宋'][size=20px]pH值[/size][/font][font='宋体'][size=16px]海藻酸钠微溶于水,不溶于大部分有机溶剂。它溶于碱性溶液,使溶液具有粘性。海藻酸钠粉末遇水变湿,微粒的水合作用使其表面具有粘性。然后微粒迅速粘合在一起形成团块,团块很缓慢的完全水化并溶解。如果水中含有其它与海藻酸盐竞争水合的化合物,则海藻酸钠更难溶解于水中。水中的糖、淀粉或蛋白质会降低海藻酸钠的水合速率,混合时间有必要延长。单价阳离子的盐(如NaCl)在浓度高于0.5%时也会有类似的作用。海藻酸钠在1%的蒸馏水溶液中的pH值约为7.2。[/size][/font][font='仿宋'][size=20px]3.5[/size][/font][font='仿宋'][size=20px]稳定性[/size][/font][font='宋体'][size=16px]海藻酸钠具有吸湿性,平衡时所含水分的多少取决于相对湿度。干燥的海藻酸钠在密封良好的容器内于25℃及以下温度储存相当稳定。海藻酸钠溶液在pH5~9时稳定。聚合度(DP)和分子量与海藻酸钠溶液的粘性直接相关,储藏时粘性的降低可用来估量海藻酸钠去聚合的程度。高聚合度的海藻酸钠稳定性不及低聚合度的海藻酸钠。据报道海藻酸钠可经质子催化水解,该水解取决于时间、pH和温度。藻酸丙二醇酯溶液在室温下、pH3~4时稳定;pH小于2或大于6时,即使在室温下粘性也会很快降低。[/size][/font][font='仿宋'][size=20px]3.6限量标准[/size][/font][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106112342129253_7276_1608728_3.png[/img][font='calibri'][size=13px]四[/size][/font][font='calibri'][size=13px]、主要特征[/size][/font][font='仿宋'][size=20px]4.1[/size][/font][font='仿宋'][size=20px]海藻酸钠的特征[/size][/font][font='宋体'][size=16px]海藻酸钠是从褐藻类的海带或马尾藻中提取碘和甘露醇之后的副产物,其分子由β-D-甘露糖醛酸(β-D-mannuronic,M)和α-L-古洛糖醛酸(α-L-guluronic,G)按(1→4)键连接而成。海藻酸钠的水溶液具有较高的黏度,已被用作食品的增稠剂、稳定剂、乳化剂等。海藻酸钠是无毒食品,早在1938年就已被收入美国药典。海藻酸钠含有大量的—COO-,在水溶液中可表现出聚阴离子行为,具有一定的黏附性,可用作治疗黏膜组织的药物载体。在酸性条件下,—COO-转变成—COOH,电离度降低,海藻酸钠的亲水性降低,分子链收缩,pH值增加时,—COOH基团不断地解离,海藻酸钠的亲水性增加,分子链伸展。因此,海藻酸钠具有明显的pH敏感性。海藻酸钠可以在极其温和的条件下快速形成凝胶,当有Ca2+、Sr2+等阳离子存在时,G单元上的Na+与二价阳离子发生离子交换反应,G单元堆积形成交联网络结构,从而形成水凝胶。海藻酸钠形成凝胶的条件温和,这可以避免敏感性药物、蛋白质、细胞和酶等活性物质的失活。由于这些优良的特性,海藻酸钠已经在食品工业和医药领域得到了广泛应用。[/size][/font][font='仿宋'][size=20px]4.2[/size][/font][font='仿宋'][size=20px]海藻酸钠的优势[/size][/font][font='宋体'][size=16px]海藻酸钠作为饮料和乳品的增稠剂,在增稠方面有独特的优势:海藻酸钠良好的流动性,使得添加后的饮品口感柔滑;并且可以防止产品消毒过程中的黏度下降现象。在利用海藻酸钠作为增稠剂时,应尽量使用分子量较大的产品,适量添加Ca。可以大大提高海藻酸钠的黏度。[/size][/font][font='宋体'][size=16px]海藻酸钠是冰激凌等冷饮的高档稳定剂,它可使冰淇淋等冷饮食品产生平滑的外观、柔滑的口感。由于海藻酸钙可形成稳定热不可逆凝胶,因而在运输、储藏过程中不会变粗糙(冰晶生长),不会发生由于温度波动而引起的冰淇淋变形现象;同时这种冰淇淋食用时无异味,既提高了膨胀率又提高了融点,使得产品的质量和效益都有显著提高。产品口感柔滑、细腻、口味良好。添加量较低,一般为1-3%,国外添加量为5-10%。[/size][/font][font='宋体'][size=16px]海藻酸钠作为乳制品及饮料的稳定剂,稳定的冰冻牛乳具有良好的口感,无粘感和僵硬感,在搅拌时有粘性,并有迟滞感。[/size][/font][font='calibri'][size=13px]五[/size][/font][font='calibri'][size=13px]、海藻酸钠的来源[/size][/font][font='宋体'][size=16px]海藻酸钠主要来源于褐藻门,如海带属、巨藻属、马尾藻属等,主要存在于海藻细胞的细胞基质和细胞壁[8],并赋予细胞一定的力学性能。Myklestad研究发现在细胞中的海藻酸主[/size][/font][font='宋体'][size=16px]要是以海藻酸钙的形式存在,也有部分以海藻酸镁、海藻酸钾及海藻酸钠的形式存在。经研究发现不同类型的海藻中,海藻[/size][/font][font='宋体'][size=16px]酸的分子量不同,含量也不同,海藻酸在海藻细胞中的含量[/size][/font][font='宋体'][size=16px]大约为干重的20%左右,其含量随季节的改变而变化。[/size][/font][font='calibri'][size=13px]六[/size][/font][font='calibri'][size=13px]、海藻酸钠的提取[/size][/font][size=18px]6.1[/size][size=18px]提取原理[/size][font='宋体'][size=16px]在19世纪后期,英国化学家就对褐色海藻中的提取物进行研究,发现提取物具有浓缩溶液、形成凝胶和成膜的能力。海藻酸(Alg)提取的目的是将不溶性钙和镁盐转化为可溶性海藻酸钠(NaAlg)。如果用碳酸钠消化原料,则是利用离子交换将海藻酸钙转化为海藻酸钠。反应式为:[/size][/font][font='宋体'][size=16px]Ca(Alg)[/size][/font][font='宋体'][size=16px]2[/size][/font][font='宋体'][size=16px]+2Na[/size][/font][font='宋体'][size=16px]+[/size][/font][font='宋体'][size=16px]→2NaAlg+Ca[/size][/font][font='宋体'][size=16px]2+[/size][/font][font='宋体'][size=16px]如果用酸预处理原料,再用碳酸钠消化时,则反应式为:[/size][/font][font='宋体'][size=16px]Ca(Alg)[/size][/font][font='宋体'][size=16px]2[/size][/font][font='宋体'][size=16px]+2H[/size][/font][font='宋体'][size=16px]+[/size][/font][font='宋体'][size=16px]→2HAlg+Ca[/size][/font][font='宋体'][size=16px]2+[/size][/font][font='宋体'][size=16px],HAlg+Na[/size][/font][font='宋体'][size=16px]+[/size][/font][font='宋体'][size=16px]→NaAlg+H[/size][/font][font='宋体'][size=16px]+[/size][/font][font='宋体'][size=16px]在我国,提取海藻酸钠的主要原料是海带。[/size][/font][font='仿宋'][size=20px]6.2[/size][/font][font='仿宋'][size=20px]提取方法[/size][/font][font='宋体'][size=16px]自从海藻酸盐商品化以来,很多人对其提取工艺进行了研[/size][/font][font='宋体'][size=16px]究,工艺方法众多,但大都大同小异,流程如图1所示,主要包括前处理,消化及纯化三大步骤。海藻酸钠提取工艺的研究核心都是如何在前处理、消化和纯化步骤中提高海藻酸盐的产率、减少其降解和改善其外观。[/size][/font][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106112342130405_3084_1608728_3.png[/img][font='仿宋'][size=20px]原料的前处理[/size][/font][font='宋体'][size=16px]前处理对产品的后期提取具有重要作用。在早期的研究中,大多数学者都认为用稀酸对海藻酸钠进行前处理有助于提高提取率 并在早期的海藻酸钠工业生产专利中也描述到用酸进行前处理是碱法提海藻酸钠的必要步骤。但是一般前处理需要浸泡,时间较长,如果用酸处理,会加速海藻酸分子链的断裂,影响粘度,同时在后续的碱提过程中也会出现颜色变深的现象,影响产品的品质。LeGloahec和Herter等人提出需要增加脱色,他们用凝胶状的氢氧化铝对澄清的海藻酸钠提取液进行处理 在酸处理后又用福尔马林溶液进行浸泡处理,发现叶绿素等有色物质被固定在海藻的表皮细胞中,并在碱提过程,颜色加深现象明显减少,同时甲醛对植物细胞壁纤维组织有破坏作用,有利于后续消化过程中海藻酸盐的置换与溶出。HaugA认为颜色的变深可能是酚类化合物导致,如果采用次氯酸钠进行脱色,将对产品的粘度产生很大影响,长时间漂白脱色会使海藻酸分子链降解,导致产品粘度降低。此后研究者普遍采用盐酸配合福尔马林溶液进行前处理。Gustavo等人对盐酸预处理进行了详细的研究。他们的前处理方法是:先用一定浓度的福尔马林溶液浸泡原料过夜,然后再用一定浓度的盐酸进行浸泡过夜,最后用碳酸钠消化提取。[/size][/font][font='宋体'][size=16px]研究结果表明,海藻酸钠的产量随所用酸的浓度增加而增加,而粘度则随酸浓度的增加而减少。此后的前处理研究中,普遍采用类似的方法进行。何俊红、何钟林等人认为福尔马林可能会在海藻酸钠提取过程中有残留,且是致癌物质,然而戊二醛是一种在医院替代福尔马林进行消毒的消毒剂,同时戊二醛可能会破坏海带的细胞壁,促使海藻酸盐溶出并可达到固定色素的目的,所以他们尝试使用质量百分比浓度为1%的戊二醛替代甲醛对海带进行前处理。研究结果表明,使用戊二醛比相同条件下使用甲醛的产量要大,但得到的产品粘度低。青岛大学的夏延致等人用酸与三偏聚磷酸钠配合进行前处理,发明了一种制备低粘度海藻酸钠的方法。宋方方等人的前处理方法是先将原料用水浸泡到充分溶胀后粉碎,然后用苹果酸,乙醇,食盐搅拌冻融,再进行后续的消化提取。[/size][/font][font='宋体'][size=16px]Rostami等人在考察海藻酸钠的分子量与生物学特性之间的关系时,为了得到不同分子量的海藻酸钠,他们对原料采用蒸馏水、盐酸、蛋白水解酶和纤维素酶四种不同的前处理方法来进行处理。结果表明,用水处理和蛋白水解酶处理的产率最低,用盐酸处理后的产率比水和蛋白水解酶处理后的明显提高,在所有处理方式中纤维素酶处理后的产率最高。如今研究者更多是用酶对原料进行前处理[27-28],优点是[/size][/font][font='宋体'][size=16px]通过减少使用酸可以避免海藻酸的降解,同时酶也具有专一性,能将细胞壁破坏,使得海藻酸盐能更多的溶解并被置换过来,但是用酶前处理由于不能固定色素,所以需增加脱色的环节,这会促使海藻酸盐的降解。除了上述的前处理方法外,也有较多人在实验室采用乙醇[/size][/font][font='宋体'][size=16px]进行浸泡处理。以上方法在实验室提取对海藻酸钠进行前处理可以得到[/size][/font][font='宋体'][size=16px]很好的效果,但是在实际海藻酸钠工业生产中,考虑到成本的原因,更多的还是采用酸与甲醛处理。[/size][/font][font='宋体'][size=16px]原料的消化[/size][/font][font='宋体'][size=16px]原料预处理后,需将海藻酸从海藻的细胞壁提取出来,即将海藻酸盐转化为可溶性的海藻酸钠,从而从海藻中去除海藻酸,这个过程是消化。消化是影响提取率的主要因素,其普遍采用的方法是碱提。早期有人用氢氧化钠消化,因氢氧化钠污染环境,腐蚀性强,后来都采用碳酸钠溶液进行消化。消化的主要影响因素是碳酸钠浓度,消化温度,消化时间和消化pH值。[/size][/font][font='宋体'][size=16px]Zvered等人用1%~2%碳酸钠溶液在27℃条件下消化[/size][/font][font='宋体'][size=16px]1~2h。Secconi提出在pH值为5~7.5之间用氨水、钾盐和钠盐混合进行消化5~24h。Arvizu-Higuera等人[31]通过研究[/size][/font][font='宋体'][size=16px]发现消化的pH值大于10效果会更好。何俊红、何钟林等人用1%的碳酸钠溶液,并加入少量氢氧化钠研究了pH值对消化反应的影响,结果表明,随着pH值的升高,海藻酸钠的产率明显提高,由33.91%提高到93.87%,他们认为消化反应过程中控制高的pH值对产品的提取率有积极的影响。盘茂东等人对海南马尾藻提取海藻酸钠的工艺进行了较详细的研究,并对影响提取率的消化条件进行了单因素分析,结果表明碳酸钠的浓度为2%时,其提取率达到最高,为36.8%。消化温度为50℃时,提取率最高,为40.7%,消化时间约3h时,提取率最高,为35.1%。所得海藻酸钠的粘度为185mPas。田洪芸[20]采用单因素及正交试验详细分析了超声-微波协同消化对产率的影响,他们优化工艺条件后得到的海藻酸钠粘度可达3670mPas,提取率为88.6%。宋彦显等人用纤维素酶辅助碳酸钠溶液提取海藻酸钠,用正交试验确定最佳的提取率为49.8%。Youssouf等人用超声对原料的消化进行处理,方法是将真空干燥后的原料用80%乙醇在室温下浸泡过夜,之后用孔径为10μm的微孔尼龙滤膜过滤,用蒸馏水水洗,加入2%的氢氧化钠溶液,然后用功率为150W,频率为25kHz的超声波进行处理。他们最后得到的提取率达到55%,同时可以缩短提取时间。消化是海藻酸盐提取的重要环节,消化效果的好坏对产率的影响大。从绿色制备考虑,不仅要将海藻酸从海藻的细胞壁有效的提取出来,并在消化过程中减少分子链的降解,而且使用对环境友好的提取方式是消化环节中最为关心的问题。[/size][/font][font='黑体'][size=18px]七、海藻酸钠在生物医药领域的应用[/size][/font][font='仿宋'][size=20px]7.1水凝胶及自愈性凝胶[/size][/font][font='宋体'][size=16px]海藻酸钠水凝胶最常用于细胞工程[8]。海藻酸钠水凝胶具有三维网状结构,可储存大量的水分,其丰富的多孔结构,有利于小颗粒营养物质进入,为细胞提供营养,故其可用于培养细胞及传递细胞,提高细胞生存率[9]。刘鑫成等[10]采用海藻酸钠复合透明质酸钠培养软骨细胞,发现软骨细胞能很好的保持表型而不分化。但海藻酸钠水凝胶由于其抗张强度不高,在传递细胞过程中可能由于水凝胶的破碎,导致细胞的分散及死亡。ParkM等[11]将氧化细菌纤维素和海藻酸钠联合应用形成水凝胶,该水凝胶相比海藻酸钙水凝胶具有更强的物理强度,具有渗透选择性,有利于生物大分子的传递,可实现细胞完全的包裹及繁殖。LaurénP等[12]合成了纳米纤维素-海藻酸钠水凝胶涂层的缝合线,平均厚度(297±25)μm,平均重量(1.96±0.27)mgcm-1。相对传统纳米纤维素线的储存模量和损失模量均提高了6~8倍,可弯曲可打结。在内部或表面培养人类肝癌细胞HepG2(群集类细胞)和SK-HEP-1(单层细胞),均可保持优良的繁殖性。这种水凝胶缝合线可以包载细胞,提高细胞生存率,并可通过外科手[/size][/font][font='宋体'][size=16px]术缝合的方法将细胞递送并束缚于特定组织部位或靶点,为细胞治疗的发展提供了新思路。自愈性水凝胶是将生物学概念上的自愈合引入到高分子材料,当水凝胶受到损伤时,在生物体内可进行重组,实现自我修复,是一种新型的智能型材料。由于自愈性水凝胶在细胞、组织工程上的优势,其发展越来越受关注。张鸿鑫等[13]通过氧化海藻酸钠结构上的羟基生成含有醛基的氧化海藻酸钠,同时采用水合肼与聚乙二醇反应后得到具有酰肼基的聚乙二醇,氧化海藻酸钠的醛基与酰肼基反应生成酰腙键,制备成水凝胶。该水凝胶不仅具有物理凝胶的凝胶-溶胶性质和pH敏感性,在生理条件下还能实现伤口自愈,有望应用于药物控释材料和细胞载体。LiuS等[14]将氧化海藻酸钠与丙烯酰胺单体通过自由基聚合反应,生成了具有动态特征的席夫碱,与分子链间的疏水键共同作用形成了自愈性凝胶。将断裂的水凝胶断面在室温下相互接触,6h内可恢复成完整的水凝胶,并仍具有良好的物理性能,可被拉长近5倍而不断裂。[/size][/font][font='仿宋'][size=20px]3.2[/size][/font][font='仿宋'][size=20px] [/size][/font][font='仿宋'][size=20px]3D[/size][/font][font='仿宋'][size=20px]生物打印材料[/size][/font][font='宋体'][size=16px]海藻酸钠可用于构建3D生物打印技术中的体[/size][/font][font='宋体'][size=16px]外生物组织。海藻酸钠作为打印墨水材料,可在温和的条件下实现溶胶→凝胶的转变,包载细胞。任荣等[15]采用海藻酸钠和明胶制备了一种可用于3D生物打印的复合水凝胶。其孔隙率为60%~82%,溶胀率为660%~740%。载入ATDC-5细胞后,7天细胞存活率仍高达95%,该结果表明,此3D打印水凝胶有利于细胞的存活。HuangJ等[16]通过3D打印技术制备了可包载骨髓间质干细胞的海藻酸钠/明胶/羧甲基壳聚糖水凝胶,与海藻酸钠/明胶水凝胶相比,前者具有更好的保水性、机械性和抗菌性,同时降解速度也更慢。骨髓间质干细胞在2天内细胞存活率大于85%,可被应用于组织工程。EgorovAA等[17][/size][/font][font='宋体'][size=16px]将海藻酸钠与无机材料磷酸钙联合进行3D打印,打印出的矿化聚合物具有良好的骨相容性。此3D打印凝胶具有相互贯通的多孔体系,平均直径为800μm,可承受压力为0.45~1.0MPa,所以海藻酸钠可作为3D生物打印骨替代品的新型材料。[/size][/font][font='仿宋'][size=20px]3.3[/size][/font][font='仿宋'][size=20px]缓释材料[/size][/font][font='宋体'][size=16px]缓释骨架片剂口服缓释片剂中常用亲水性凝胶作为骨架,实现药物缓释。药物溶解或者分散在亲水性基质中,当亲水性凝胶基质经过水化、溶胀、溶解时,药物从基质中缓慢释放。亲水型骨架材料常用非离子型高分子聚合物,如羟丙甲纤维素(HPMC),羟丙基纤维素(HPC)、聚环氧乙烷(PEO)。[/size][/font][font='calibri'][size=16px]参考文献[/size][/font][font='calibri'][size=16px][1][/size][/font][font='calibri'][size=16px]权维燕,杨子明,李思东,等.海藻酸钠的提取研究进展[J].山东化工,2018,47(19):56-59.[/size][/font]

  • 离子色谱法测定海藻酸钠中阴离子

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    说到可以提升食品的味道很多人都会想到味精(谷氨酸钠)却很少想到同样来自海藻类植物中产生的海藻酸钠。这两种元素可谓是现代吃货的法宝,谷氨酸钠负责把食物中的鲜味提炼出来,海藻酸钠负责把食物的质感提升上一个等次,对于味精我们都很熟悉,下面就由小编为大家介绍海藻酸钠出现,发展,和怎么才能做高品质的海藻酸钠。 1什么是海藻酸钠 海藻酸钠在1881年,英国化学家E.C.Stanford首先对褐色海藻中的海藻酸钠提取物进行科学研究。他发现该褐藻酸的提取物具有几种很有趣的特性,它具有浓缩溶液、形成凝胶和成膜的能力。基于此,他提出了几项工业化生产的申请。但处在即将到来的第一次世界大战中这项提议被搁浅,海藻酸钠直到50年之后才进行大规模工业化生产。商业化生产始于1927年,多用于食品工业,剩下的用于其它工业,制药业和牙科。 2海藻酸钠在食品中的应用 海藻酸钠改造食物最成功的案例莫过于冰激淋,100多年前的冰激凌企业可比现在苦得多了,那时候的冰激凌只要离开冰箱34分钟就彻底融化,造型也不堪入目如同浆糊一般但聪明的吃货发现冰激凌加了海藻酸钠后发现冰激凌不仅比以前的融化速度变慢了也比以前好塑形,海藻酸钠放在面粉上做出来的面条非常有劲道而且不容易发生断裂,海藻酸钠是做出果冻比不可少的的材料因为海藻酸钠具浓缩溶液、形成凝胶和成膜的能力,我们能吃上美味的果冻这都要归功于海藻酸钠。 3怎么才能做出高品质的海藻酸钠 海藻酸钠简单的来说其实就是一个植物胶,胶状物粘度是审核海藻酸钠好坏,那问题来了凭肉眼的观察很难评定粘度,博勒飞(Brookfield)的DV2TLV-低粘粘度计就完美的解决了这个问题他具有以下几个优点 一 操作简便的5英寸全彩色触屏显示 二 自动回零及范围转换,超限警报,编程控制定时测量,数据比较屏幕,PG Flash自动化操作 三 200种转数选择, USBPC界面可选电脑控制和程序步骤状态,自动搜集数据功能可Rheocalc T 链接软件进行数据分析,PG Flash软件可联机下载客户自定义程序测试 四 内建RTD温度探头实时监控样品温度
  • 固定化酶技术在中药酶抑制剂筛选中的研究现状
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磁性载体磁性载体材料是利用铁、锰、钴及其氧化物等化合物制备的一类具有磁性的材料[11],通过改变磁力大小和外部磁场的方向来改变粒子的运动轨迹,从而使酶与载体的结合与分离可以在可控条件下完成,便于固定化酶的分离和收集,并用于酶抑制剂的筛选[12]。以磁性载体为材料的固定化酶技术的最大优点在于利用磁力吸引可使固定化酶快速从反应体系中分离,且固定化方法简单,能有效减少筛选时间及实验试剂的消耗。因此,通过不同方法对磁性载体材料进行功能化修饰,在充分发挥磁性材料优势的基础上改善其表面性质,提高对不同类型目标物的特异性,从而在各类复杂样品的前处理过程中有着良好的应用潜力[13]。目前,磁珠是近年来发展起来的一种常用的磁性载体材料,也叫做磁性纳米粒子,包括氧化铁(Fe3O4和γFe2O3)、合金(CoPt3和FePt)等。其中,Fe3O4纳米粒子具有生物相容性和无毒性等优点,被广泛应用于酶的固定化。中药酶抑制剂筛选中的常用磁珠其磁核以Fe3O4纳米粒子为主,壳层为二氧化硅、琼脂糖、葡聚糖等,是具有超顺磁性的小球形磁性粒子[14-15],可借助外部磁场从生物催化体系中分离酶抑制剂。该方法机械稳定性高、孔隙率低,利于降低反应中的传质阻力,提高了固定化酶的重复使用性。由于其具有操作稳定性高、磁响应强、磁分离速度快等优点,在生物和药物研究中得到了广泛的应用[16]。在进行酶抑制剂筛选时,磁珠的修饰位置不同,所固定的位点也不同。因此,在实验中,往往要根据靶蛋白的分子结构选择合适的磁珠或将某一磁珠进行修饰后作为固定载体。将酶固定在合适的磁珠上会增强酶与待筛选酶抑制剂的亲和力,利用磁力将固定化酶及其抑制剂从提取液中分离,然后洗去与酶不相互作用的化合物,随后可得到酶固定化磁珠配体配合物,最后通过洗脱溶剂使配体释放进而通过质谱表征[17]。在这种方法中,潜在的配体与酶相互作用,生成酶配体配合物,这有利于利用磁性[18-23]从复杂混合物中分离活性化合物。在酶抑制剂的筛选中,磁性载体材料是最常用的固定化载体材料[24-30]。1.1 无机载体材料二氧化硅是磁性纳米粒子表面修饰最常用的无机材料[23,31-34],此外还有二氧化钛[35]、介孔二氧化硅[16]等。Li等[23]首先将Fe3O4分散在水中加入聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone,PVP)室温搅拌得到产物。然后在超声作用下将产物分散在含有异丙醇和氨水的混合溶剂中,室温搅拌下缓慢加入正硅酸乙酯(tetraethylorthosilicate,TEOS)溶液得到SiO2@Fe3O4磁性微球,并加入3-氨丙基三甲氧基硅烷(3-aminopropyltrimethoxysilane,ATPES)对其表面进行改性。最后将α-淀粉酶固定在表面改性的SiO2@Fe3O4磁性微球上。将制得的酶固定化磁性微球用于黄花草中α-淀粉酶抑制剂的筛选,最终得到3种黄酮类化合物对α-淀粉酶具有较好抑制作用。Liu等[35]采用溶剂热法(也称水热法或水热合成法)制备了Fe3O4@TiO2纳米粒子,并通过静电相互作用固定脂肪酶。采用透射电镜、傅里叶变换红外光谱和X射线衍射等方法对磁性纳米粒子进行表征,以确定脂肪酶是否已经被固定。研究中应用脂肪酶固定化Fe3O4@TiO2纳米粒子从6种具有脂肪酶抑制活性的藏药中筛选出脂肪酶抑制剂,获得5种具有与临床常用减肥药物奥利司他活性类似的化合物,其中1种化合物(山柰酚)的抑制活性优于奥利司他。Yi等[16]将谷胱甘肽S-转移酶固定在介孔二氧化硅磁性微球表面筛选紫苏中的酶抑制剂,利用高效液相色谱和四极飞行时间质谱法进行鉴定,筛选出6种具有谷胱甘肽S-转移酶抑制作用的物质,其中,迷迭香酸、(−)表没食子儿茶素-3-没食子酸酯和 (−)-表儿茶素-3-没食子酸酯具有较好的抑制活性。最后利用分子对接技术确定潜在抑制剂与谷胱甘肽S-转移酶的结合方式。首先,用FeCl3与柠檬酸三钠和乙酸钠合成Fe3O4,然后将其分散在含有乙醇、去离子水和氨水的混合溶液中,搅拌均匀后加入TEOS制得SiO2@Fe3O4磁性微球。为进一步合成介孔二氧化硅磁性微球(mSiO2@SiO2@Fe3O4),将SiO2@Fe3O4磁性微球分散在十六烷基三甲基氯化铵、去离子水和三乙醇胺中并滴加TEOS,产物用磁铁分离并清洗除杂后得mSiO2@SiO2@Fe3O4磁性微球。最后用PDA对mSiO2@SiO2@Fe3O4磁性微球进行表面改性并将谷胱甘肽S-转移酶固定在其表面。1.2 有机载体材料在酶抑制剂的筛选中,有机载体材料相比于无机载体材料应用较少。目前,用于磁性纳米粒子表面修饰的有机载体材料有聚酰胺(polyamidoamine,PAMAM)[36]、共轭-有机骨架[37]和金属-有机骨架[38]等。Jiang等[36]以PAMAM包覆磁性微球为基础,建立了一种筛选和鉴定赤芍提取物中α-Glu抑制剂的方法。首先,采用微修饰法合成了Fe3O4-COOH微球。然后,通过Fe3O4-COOH微球表面羧基与PAMAM氨基的偶联反应,制备了Fe3O4@PAMAM微球。最后,通过GA的交联,成功地将α-Glu连接到其表面。结果表明,没食子酸和(+)-儿茶素对α-Glu均具有较好抑制作用。Zhao等[37]将乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,AchE)固定在适配体功能化磁性纳米颗粒共轭有机骨架上构建固定化酶反应器,并将该方法用于酒石酸、(−)-石杉碱A、多奈哌齐和小檗碱4种AchE抑制剂抑制活性的测定,发现酒石酸的IC50与已报道的结果相当,证明了该固定化酶反应器的可行性。Wu等[38]将α-Glu固定在磁性纳米材料Fe3O4@ZIF-67上,构建了快速筛选α-Glu抑制剂的生物微反应器。然后,将酶生物微反应器通过外加磁场固定在连接高效液相色谱仪(high performance liquid chromatography,HPLC)和微注射泵2端的管中,形成一个磁性在线筛选系统。以信阳毛尖粗茶提取物为实验对象,对该在线筛选方法进行验证,利用该在线筛选系统筛选出3种抑制剂(儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子酸酯)。与传统方法相比,该方法可将筛选、洗脱和分析结合起来,可以简单、高效、直接地从天然来源筛选和鉴定潜在的α-Glu抑制剂。磁珠分散性好,磁分离速度快,酶结合量大,酶活性高,是固定化酶的理想载体,现已广泛应用于酶抑制剂的筛选中。将酶固定在特定的磁珠上,可实现酶抑制剂的分离。此方法操作较稳定,非特异性结合率低。因此,酶固定化磁珠技术因其快速的生物分析、导向性分离和从复杂混合物中直接捕获配体而受到越来越多的关注。2 非磁性载体2.1 无机载体材料2.1.1 石英毛细管 毛细管电泳(capillary electrophoresis,CE)具有分离效率高、分析速度快、操作简单和样品消耗少以及可与多种检测手段联用等优点,在酶分析研究中越来越受到关注[39-41]。近年来,固定化酶微反应器与生物活性靶向技术相结合已应用于中药酶抑制剂的筛选[42]。该方法将酶固定在经过修饰的石英毛细管内,捕获抑制剂后,洗涤未结合组分,进而通过蛋白质变性洗脱活性结合配体,允许直接并可重复注射生物样品到高效液相色谱上进行检测,筛选和分离一步完成,大大缩短了操作时间。但该方法制备过程中是比较复杂繁琐的[43-44],而且载体的孔隙率[45]、孔径[46]和表面化学[47-48]等因素也很容易影响固定化酶的性能。Wu等[49-50]用PDA对石英毛细管进行表面改性,并与氧化石墨烯共聚形成聚多巴胺/氧化石墨烯涂层,增加了固定化酶的结合率,并将该方法成功用于凝血酶和凝血因子Xa以及黄嘌呤氧化酶抑制剂的筛选。有研究者用3-氨基丙基三乙氧基硅烷对石英毛细管进行表面改性,采用戊二醛交联法进行酶的固定,并成功用于酶制剂的筛选。Rodrigues等[51]将此修饰方法用于黄嘌呤氧化酶(xanthine oxidase,XOD)抑制剂的筛选,成功地从不同天然产物中筛选出30个潜在的XOD抑制剂。Zhang等[52]将此修饰方法用于组织蛋白酶B抑制剂筛选,并从中药中发现了17个具有抑菌潜力的活性成分,发现山柰酚等5种天然产物有潜在的抑制作用,并以分子对接进行验证。Tang等[53]将此修饰方法用于脂肪酶抑制剂的在线筛选,结果发现6种天然产物对脂肪酶活性均有抑制作用。Zhao等[54]将此修饰方法用于神经氨酸酶抑制剂的筛选,发现了6种天然产物为潜在抑制剂。进一步测定了这6种化合物对神经氨酸酶潜在的抑制活性,由大到小分别为:甲基补骨脂黄酮A>补骨脂甲素>黄芩素>黄芩苷>白杨素和牡荆素。此外,还有研究者采用单片毛细管固定化酶反应器与液相色谱-串联质谱联用技术,成功用于酶抑制剂的筛选[55-56]。毛细管的高表面体积比有利于足够高浓度的酶用于酶促反应[57-58]。此外,由于注入的底物溶液直接与固定化酶分子接触,使传统的采样、反应、分离和检测多步操作简化为一步操作,因此该分析变得更简单,不需要额外的混合程序。与磁性载体相比,该技术将筛选和分离集成为一步,大大缩短了操作时间。该技术适用于复杂混合物中酶抑制剂的快速筛选,而且样品消耗量少,节省了试剂成本,可以实现酶抑制剂的快速分离。2.1.2 硅酸铝纳米管 硅酸铝纳米管(halloysite nanotubes,HNTs)是一种天然存在的硅酸盐纳米管,由于其优异的物理特性,引起了人们越来越多的兴趣。HNTs的内径为20~30 nm,外径为30~50 nm,长度为1~2 µm,为药物、酶和杀菌剂的储存提供了理想的纳米级包埋系统。更重要的是,HNTs的外表面主要由O-Si-O基团组成,内表面由Al2O3组成,为酶提供了更多的选择性结合位点,从而减少了配体在HNTs上的非特异性吸附[59]。因此,有研究者将HNTs作为一种新的酶固定载体材料用于酶抑制剂的筛选。Wang等[59]通过静电吸附作用将脂肪酶固定到羟基纳米管上用于厚朴中脂肪酶抑制剂的筛选,发现厚朴三酚和厚朴醛B 2种化合物对脂肪酶抑制活性较好。HNTs的内外表面为酶提供了更多的选择性结合位点,降低了非特异性吸附,但其合成较为复杂,收率较低,因此应用有限。2.1.3 多孔二氧化硅 多孔二氧化硅材料具有表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质,同时还具有耐高温和低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等特性[60]。Hou等[61]首先将α-Glu结合到脂质体囊泡中,然后采用反蒸发法将其负载到多孔二氧化硅表面,制备成受体脂质体生物膜色谱柱,用于五味子提取物的α-Glu抑制剂筛选,并通过体外实验进一步证实了五味子苷的降糖作用。2.2 有机载体材料2.2.1 中空纤维 中空纤维是一种具有孔径和内腔的有机聚合物,具有比表面积大、生物材料和有机溶剂消耗低,且设备便宜、用于中空纤维制备的材料来源丰富,是酶、细胞、脂质体等生物材料的理想载体,已被应用于酶固定化中。首先,对中空纤维进行活化。然后,将酶与已活化的中空纤维孵育使酶被吸附在中空纤维上。最后,将待测物与中空纤维固定化酶孵育,筛选待测物中潜在酶抑制剂。Zhao等[62]提出了一种基于吸附中空纤维固定化酪氨酸酶(tyrosinase,TYR)的方法,从葛根提取物中筛选潜在的TYR抑制剂。通过液相色谱-质谱分析,成功地检测出了7种潜在活性化合物,并进一步结合体外实验,发现葛根素、葛根素-6-O-木糖苷、葛根素和阿片苷具有良好的TYR抑制活性。中空纤维因其具有孔径、内腔及比表面积大等优点,为酶提供了充分的附着空间,但由于其清洗较为困难,导致重复利用率低。2.2.2 生物传感器 生物传感器是一种对生物物质敏感并可将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。丝网印刷电极因其具有批量生产、低成本、高重现性、小尺寸等特点而被广泛应用于分析领域。所谓酶生物传感器法,是将酶固定在经过修饰的丝网印刷电极上,当与抑制剂接触时会发生电信号变化,通过检测电信号的变化,达到分析检测的目的。Elharrad等[63]为筛选药用植物中潜在的XOD抑制剂,研制了一种简便、灵敏的安培生物传感器,并用于测定多种药用植物对黄嘌呤氧化酶的抑制率,发现留兰香和马齿苋2种植物对黄嘌呤氧化酶抑制活性较高。以普鲁士蓝修饰丝网印刷电极表面,极大降低了生物传感器的检测电位,使该装置具有较高的选择性。该传感器具有结构简单、选择性好、成本低、稳定性好、结果快速等优点。2.2.3 纸 自2007年Whiteside研究小组首次提出微流体装置概念以来,纸作为一种新的载体材料,以其良好的生物相容性、大的比表面积、易于修饰、价格低廉等优点,在环境监测、化学检测、生物医学诊断等领域具有广阔的应用前景[64]。(1)滤纸:三维打印技术是利用一种纸分析仪器将纸张制作成为一种特殊的微流体装置,该装置成本低,具有较高的比表面积,易于结合分子吸附蛋白质。使用过的纸张设备可以很容易地通过燃烧来处理,可减少实验消耗品造成的污染。Guo等[65]将三维打印技术用于酶抑制剂的筛选,首先,用3D印刷的聚己内酯对滤纸进行改性,形成疏水区。然后,对滤纸进行准确切割,得到既具有亲水性又具有疏水性的改性纸。接下来,用壳聚糖对亲水区进行改性。最后,将α-Glu固定在亲水区,制备出具有独特微流体结构的三维打印技术微装置,并成功地将该方法用于筛选植物提取物中具有α-Glu抑制活性的物质,发现绿原酸、槲皮素-3-O-葡萄糖醛酸、异槲皮素和槲皮素4种化合物对α-Glu的抑制活性较好。该方法结合一些便携式探测器,如手机和照相机,可以获得定性和定量的结果。因此,很容易判断酶在纸上的固定化效果。(2)纤维素滤纸:纤维素滤纸(cellulose filter paper,CFP)具有成本低、来源广、表面积大、生物相容性好、表面羟基含量高等优点,被选为新型酶固定化载体,而且CFP可以快速从酶反应混合物中分离并终止反应,从而缩短了操作时间,简化了其他载体(如纳米材料和磁性纳米颗粒)所需的分离过程。Li等[66]以纤维素滤纸为载体,对α-Glu进行固定化。利用多巴胺的自聚-粘附行为,通过希夫碱反应和迈克尔加成反应,将聚多巴胺复合层包覆α-Glu与改性后的CFP共价结合形成固定化酶(CFP/DOPA/α-Glu)。用CFP/DOPA/α-Glu筛选11种中药中的α-Glu抑制剂,发现诃子对α-Glu的抑制作用最强。Zhao等[67]以CFP为载体,以壳聚糖为物理包覆剂引入氨基基团,然后以戊二醛为交联剂,通过希夫碱反应,将AchE与氨基功能化的CFP共价键合进行固定化酶。最后,将CFP固定化AchE应用于17种中药的抑制剂筛选。2.2.4 金属-有机骨架 金属-有机骨架(metal- organic framework,MOFs)为一种杂化多孔材料,由有机连接体和金属节点通过强的化学键组装而成。MOFs具有可调节孔径、大比表面积和热稳定性等优点。有研究表明,酶被固定在MOFs上后,其在可重用性、催化活性和稳定性方面的性能都有了很大的提高。Chen等[68]首先将ZrCl4和氨基对苯二甲酸溶于N,N-二甲基甲酰胺溶液中进行超声,然后分别加入HCl和HAc,得到混合物。随后,将混合物转移到不锈钢聚四氟乙烯内衬的高压釜中密封加热,反应混合物在空气中冷却至室温,然后离心。沉淀物用新鲜N,N-二甲基甲酰胺和无水乙醇洗净,后减压干燥,合成了金属有机骨架UiO-66-NH2。UiO-66-NH2通过沉淀交联固定化猪胰脂肪酶(porcine pancreatic lipase,PPL),得到的PPL@MOF具有较高的PPL载量和相对活力恢复率,并将PPL@MOF复合物用于筛选夏枯草脂肪酶抑制剂,发现了13种潜在的脂肪酶抑制剂。与磁珠、纳米粒子相比,MOFs材料酶固定量大、相对活力恢复率高。2.2.5 酶微柱 有研究者采用酶微柱法用于酶抑制剂的筛选,该方法属于固相萃取技术,操作简单,可与高效液相色谱耦合,实现了在线筛选,提高了酶抑制剂的筛选和分析效率。首先将硅胶分散在乙醇中,加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷形成氨基功能化硅胶,然后将氨基功能化的硅胶与酶液混合,使酶固定在硅胶表面,洗去未结合酶,最后将酶固定化硅胶填入不锈钢微柱中形成酶微柱。Peng等[69]运用该方法成功的从金银花中筛选和鉴定XOD抑制剂。该方法与高效液相色谱的在线耦合提高了筛选和分析效率。与传统的与二维色谱耦合相比,该方法为直接与HPLC耦合,缩短了分析检测时间。3 总结与展望中药含有的化学成分复杂、种类繁多、作用机制比较复杂,一直是获取活性成分或者先导化合物的重要来源。以酶为靶标进行药物筛选是发现和寻找新药的重要环节之一。随着固定化酶技术的发展,研究者将固定化酶技术与中药酶抑制剂的筛选相结合,并通过高效液相色谱-质谱联用技术进行鉴定,筛选得到很多具有酶抑制活性的化合物,在一定程度上明确了中药发挥作用的活性成分及其作用机制。本文以不同载体材料为分类,综述了固定化酶技术在中药酶抑制剂筛选中的应用。磁珠是最常用的磁性载体材料,该类材料利用磁力吸引可使固定化酶配体配合物快速从体系中分离,且固定化方法简单,而且使用后的磁珠可以回收利用,能有效减少人力物力的投入。非磁性载体材料主要以石英毛细管应用最为广泛。此外,还有中空纤维、纳米管、生物传感器等材料用于筛选中药中的酶抑制剂,丰富了固定酶的载体材料。固定化酶技术在酶抑制剂筛选上的应用前景十分广泛,不仅节省了人力物力而且提高了新药研发的效率。目前,固定化酶技术仍然存在一些问题,如酶与载体材料的结合率较低、固定化酶的活力也会有所下降等。但相信随着科学技术的不断发展及酶抑制剂研究的不断深入,固定化酶技术会成为酶抑制剂筛选最有前景的方法之一。利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突
  • 单细胞分析的丝滑IMAX体验: icpTOF 以多元素指纹量化海藻细胞与纳米颗粒间相互作用为例
    Hendriks L., Skjolding L. M., Robert T., 确定细胞中金属元素的生物利用率的传统方法一般需对细胞进行酸消解,然后利用溶液进样电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)进行后续分析。这种方法的缺点是需要大量的细胞,并且只能为给定的细胞群体提供平均值1。众所周知,千人千面,不同群体以及同群体细胞的特异性在文献中也多有报道2。基于这个大前提,使用特定的分析方法对不同群或同群细胞进行逐序单个分析,获取与单个细胞特异性有关的大数据就尤其重要(见图1)。本文中介绍的单细胞-电感耦合等离子体质谱法(sc-ICP-MS)与之前介绍过的单颗粒ICP-MS(sp-ICP-MS)基本类似(微信公共号:粒粒皆信息:什么是单颗粒物ICP-MS质谱分析法?)。事实上,上述两种技术都依赖于相同的基本原理和icpTOF瞬时事件全谱多元素测量能力,从而可以获得由单一个体产生的微秒时间区间内的瞬时信号,例如单个纳米颗粒(NPs)或单个细胞。(译者注:这等同在拍一段有很多快速武术对打的电影场景,需要使用高速摄像机来捕捉每一个武打动作细节和变化,同时也不漏过颜色,声音等关键信息,这样才能最终呈现出高清120Hz的作品。) 单颗粒ICP-MS方法的基础概念和硬件构架3源于2003年Degueldre等发表的第一篇论文。在过去的二十年间,通过进样系统,数据采集硬件和数据处理专用软件的进一步发展和商业化,不断增加的科研文献见证了该技术领域的迅速成熟。在单颗粒ICP-MS上投入的研究和应用开发同样的也使单细胞ICP-MS分析受益。 在单细胞ICP-MS中,细胞悬浮液经超声波雾化后形成的液滴被带入ICP-MS等离子体中。细胞在等离子体中依次被汽化、原子化和最终离子化。每个细胞产生一个含有多种元素的离子云,在仪器上被检测为高于背景的时长几百微秒的单个信号峰。与单颗粒ICP-MS类似,记录到的尖峰频率与细胞数量浓度成正比,这些尖峰的强度则与细胞中该元素质量有关。这种技术已经成功的应用在测定海藻中的镁元素含量4,并进一步用于纳米颗粒物毒理学研究中评估细胞对纳米颗粒物的摄取情况5,6,7。 虽然单细胞ICP-MS的测量方法看起来很简单,但要获得真实可靠的数据,实施起来需要注重的细节很多。除了需要额外注意来自培养基的可能高背景信号和细胞在样品导入系统中的潜在破损,在单细胞研究中反复报道的一个主要瓶颈是细胞进样装置的低运输效率,这是因为与纳米颗粒物相比,细胞的尺寸更大,在传输过程中也更容易损失。事实上,传统的系统通常包括一个旋风式雾化室,是专为引入较小的溶液液滴而设计的,导致细胞传输效率低于10%。而用于单细胞导入的定制系统,包括改进的雾化器或全消耗喷雾室8,9,以及其他创新设计10,11,经过多年反复测试,已被验证可以高效传输单细胞进入ICP-MS。 另一个瓶颈在于质谱仪器质量分析器的性能:传统的ICP-MS仪器具有单四极杆或扇形场质量分析器,在进行单细胞分析时最多只能同时检测一到两种元素信息(只能拍黑白影片)。而在常见的单颗粒分析场景中,比如在纳米毒理学研究中,在试图量化纳米颗粒物(特征金属元素)和细胞(蛋白固有元素)的关联时,需要同时获得单细胞事件内多种元素浓度信息。为了获得微秒级事件信息全貌,快速且广谱分析的质量分析器,如飞行时间质量分析器等高精尖‘摄影器材’是必不可少的(译者注:例如,等同于可提供高清彩色120Hz影片给观众更加真实的IMAX观影体验)。图1:a)在对细胞进行酸消解后,通过传统的雾化法将溶液样品引入ICP-MS,并记录仪器获得的稳态信号。这种整体分析法对初始样品中所包含的数千个细胞获得一个平均值。然而这种实验是基于细胞是均匀的假设,而忽略了细胞具有多样性的事实。因此,少数细胞群(用绿色和紫色表示),在元素组成上虽与主类细胞有差异,却没有被体现在结果中,这完美的诠释了辛普森悖论。b)在单细胞ICP-MS方法中,将细胞悬浮液稀释后,在单位时间内仅有一个细胞个体被引入ICP-MS等离子体。每个细胞产生一个独立的离子云,作为信号峰被ICP-MS仪器记录。这种方法允许检测每一个单独的细胞,从而保证了细胞特异性信息的无损获取和保存。简单来说,在单细胞ICP-MS中,细胞是以个为单位进行分析的,可以根据它们不同的分析物含量识别出不同的群体,而不是仅仅产生一个平均值。icpTOF飞行时间质谱法 在飞行时间质谱法(TOF-MS)中,其基本原理是根据离子到达检测器前通过固定长度的飞行管的飞行时间来精确分辨离子。离子束在脉冲加速电压后具有相同的动能,但轻的离子会比重的离子获得更高的速率,进而更早到达检测器。测量所有离子的陆续到达时间可以得到一个连续时间谱,经过简单的校准和换算后可以得到一张全质谱谱图(一般6-280 Th)。TOF质量分析仪的主要优点是:对分析的元素及同位素的数量没有限制,而且全谱数据采集速度快(通常几十微秒就可以获得一张全元素谱图)。这样的快速全谱数据采集能力在处理单一实体(如单细胞)检测时尤其重要,因为单细胞产生的瞬时事件长度很短,一般在200-500微秒区间。 飞行时间技术在单细胞分析领域并不是一个新概念,最初是由Bandura在2009年提出的,其原型机12用于单个细胞的时间分辨分析13,从而为众所周知的 "质谱流式 "领域打开了大门。这项应用使用稳定的稀土金属同位素来标记细胞,从而允许通过其金属标记物来检测相应细胞14。除了展现了生物研究和药物筛选应用中的巨大潜力,质谱流式也被用于检测细菌细胞中的银纳米颗粒15。然而,由于质量检测范围有限(80 Da)和涉及染色的样品制备程序,质谱流式细胞技术无法检测许多固有元素。 与质谱流式不同的,如图2a) 所示的ICP-TOF (TOFWERK AG, 瑞士) 可以测量从质荷比6到280的全谱图16,从而可以覆盖轻质元素,如Na, Mg, P, S, K, Ca, Mn, Fe, Cu, Zn等。这些元素是活细胞的固有元素,它们的分布(也被称为细胞离子组17)可以作为细胞发育状态的指标18。例如,磷存在于核酸(DNA和RNA)中,也是ATP、CTP、GTP和UTP等能量化合物的重要成分。钠和钾在电信号的传输中起作用,而锌被不同的生物过程中的多种酶用作催化剂。由于ICP-TOF-MS的同时多元素检测能力,可以在多种元素的相关分析基础上进行指纹识别19。如图2b) 所示,镁、磷、锰、铁、铜和锌被鉴定为被分析藻类的本征指纹元素。不需要标记或染色,即可依据细胞的 "天然 "元素指纹来进行单细胞分析20,21。通过测量特定细胞类型的金属微量元素,则可以获得更细致的指纹信息。例如,海藻细胞富含镁等金属微量元素,镁是叶绿素的核心组成部分,对光合作用至关重要。因此,金属微量元素的组成可以作为一种独特的指纹来明确识别不同的细胞种类。通过测量单细胞的金属元素组分,可更好地了解由金属蛋白和金属酶调节的基本生物过程,从而解密细胞生命周期不同状态22。尽管细胞的生物化学并不完全反映在其离子组上,但通过监测其金属含量的变化,可以确定地获得对细胞状况和生物过程的更深入了解。 通过使用TOF质量分析仪作为检测器,可以动态系统地获得完整的质谱数据,从而可以对发现特定实体本身及其所处环境进行连续或高通量表征。因此在纳米毒理学背景下,人们可以很容易地确定纳米颗粒物是否与细胞相关联。图2:a) icpTOF仪器(TOFWERK AG, Thun, Switzerland)的示意图:在iCAP Q(Thermo Scientific, Bremen, Germany)的框架上搭配一套高分辨率飞行时间质量分析器。因此,ICP-TOF受益于与iCAP Q相同的ICP离子源、离子光学、碰撞/反应池技术和样品引入设备。b) 用48 µ s时间分辩率采集的淡水藻类细胞raphidocelis subcapitata的瞬时信号速率。c) 藻类细胞通常用于毒理学风险评估研究,这里在暴露于金纳米颗粒一段时间后进行分析,以调查其摄取情况。在ICP-TOF的全质量数范围内,可以根据检测细胞的本征元素指纹对细胞进行追踪,并能直接定量测量纳米颗粒物-细胞的关联。icpTOF单细胞分析应用实例 单一实体分析,与批量样品测量相比,能产生信号的质量相对有限,这对仪器灵敏度要求更高。下面的应用案例研究展示了icpTOF S2仪器(TOFWERK AG,瑞士)的性能指标:具有与单四极杆ICP-MS类似的高灵敏度,又可同时快速检测全谱信号,特别适合分析单一实体,如单细胞或纳米颗粒(NPs)等。随着工业和日常生活中纳米颗粒物的广泛使用,纳米安全和纳米毒理学在过去20年一直是深入研究的课题。纳米颗粒物的安全评估研究中的一个重要参数是其在细胞摄取的分析和量化。 透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)具有高空间分辨率,它们经常被用于细胞内纳米颗粒物的分析23,24。尽管有令人印象深刻的成像能力,基于电子显微镜方法的一个主要缺点是对样品制备的繁琐要求。此外,由于没有额外的元素定量或自动图像分析,获得的图像是定性的且结果较难被解读25,26。如前所述,单细胞ICP-MS也可用于量化细胞对纳米颗粒物的摄取,根据观察到的信号峰的强度大小,提供与细胞相‘关联’的纳米颗粒数量的信息5,6。这类实验通常有以下三个明显的观察结果: 只检测到纳米颗粒物中的特征元素,表明溶液中存在纳米颗粒物 只检测到细胞固有元素而没有任何纳米颗粒物中的元素,表明细胞并没有与纳米颗粒物相关联 同时检测到细胞固有元素和纳米颗粒物中的元素,意味着两者有关联 根据观察到的相关联的纳米颗粒/细胞峰的频率和幅度,可以确定摄取了纳米颗粒物的细胞的百分比以及与每个藻类细胞相关的纳米颗粒数量的估计值。在理想的情况下,可以根据浓度和暴露时间动态地对海藻细胞和纳米颗粒数量的相关性的进行评估。 在本案例研究中,将海藻细胞暴露在BaSO4(NM-220)溶液中72小时,接着按照Merrifield等人提出的程序进行清洗5,去除未与细胞结合的纳米颗粒。在暴露后并在ISO8692藻类培养基中进行冲洗后27,样品中预计只包含与藻类细胞相关联的纳米颗粒物。随后,样品被储存在15毫升的试剂管中,用锡纸包裹,等待分析。 在使用四极杆ICP-MS进行单细胞的初始研究中,我们发现清洗后的细胞悬浮液中仍存在BaSO4纳米颗粒,如图3a所示。有学者认为未关联的纳米颗粒已经去除,而这些检测到的纳米颗粒是与海藻细胞相关联的。然而由于只测量了一种元素138Ba,并不能完全证实这一猜想。 我们使用单细胞ICP-TOF-MS(见图2a)重复了一个类似的实验。从图2b中我们可以知道被分析的藻类细胞的本征元素指纹,即只有同时检测到Mg、P、Mn和Fe等元素时才被认为检测到了藻类细胞。令人惊讶的是,即使暴露72小时后,BaSO4 纳米颗粒与水藻细胞的指纹信号没有显著关联(图3b)。可以看到,Ba仅与Mg和Fe的信号同时被检测到,而没有水藻的其他指纹信号同时出现。虽然缺失的元素信号强度有可能是低于仪器检测极限,但至少这说明检测到的元素与藻类细胞的本征元素指纹不一致。然而在检测到藻类细胞的指纹信号中,没有观测到Ba元素信号。综上所述,如果没有icpTOF瞬时多元素检测能力,在清洗后细胞悬浮液中检测到的纳米颗粒的Ba信号很容易被误解为是与藻类细胞相关联的颗粒物。图3:a)实验流程图。在样品暴露于纳米颗粒物72小时后,细胞被清洗以去除上清液中游离态的纳米颗粒物。b) 通过使用飞行时间质谱仪重复单细胞测量,可以跟踪细胞的元素指纹,以验证纳米颗粒物信号和细胞信号的是否同时出现。结果显示虽然纳米颗粒物和细胞没有直接关联,但Ba信号与Mg和Fe信号是一起出现的。 这些结果导致了对可能引发该现象的机制的讨论。一个合理的解释是海藻细胞通过释放胞外聚合物物质(EPS)来清除粘附在细胞表面的纳米颗粒物。EPS被认为是影响藻类细胞对纳米颗粒的生物利用率的关键因素28,29。EPS产量的增加可使藻类细胞主动脱落纳米颗粒,从而减轻摄取或吸附到细胞外部,而纳米颗粒仍然以被包含在EPS中的形式存在于溶液中。虽然缺乏关于这种行为的定量数据,但足以解释BaSO4纳米颗粒信号与Mg和Fe信号的契合。当然Fe与Ba信号的同时出现还可以被解释为溶解的Ba与ISO 8692培养基中的EDTA络合在了一起,而EDTA被添加在溶液中以保持Fe的生物可利用率。要回答这个问题,我们使用TEM观察到EPS聚集体中包裹有纳米颗粒(图4)。由于TEM局限于定性分析,再加上EPS结构微妙,这种包裹的确切机制和发生频率很难被量化。然而单细胞ICP-TOF-MS则可以直接对这一现象进行定量分析,而不需要对样品进行复杂的制备,同时还可以在较短的时间内分析更多的藻类细胞及EPS聚集体,提供更可靠的统计数据。此外,单细胞ICP-TOF-MS可以动态地从藻类悬浮液中不间断取样,评估这种清除行为的发生频率与样品浓度和时间的关系,进一步了解藻类细胞和纳米颗粒之间的相互作用。这种利用ICP-TOF研究动态摄取和清除行为的研究思路不仅限于藻类细胞,还可以扩展到纳米医学或纳米生物技术的其他类型细胞,如哺乳动物细胞或细菌。图4:一个藻类细胞(Raphidocelis subcapitata)的透射电子显微镜图像,该细胞之前暴露在银纳米颗粒物中,脱落的细胞外聚合物物质(EPS)含有银纳米颗粒。(由Louise H. S. Jensen和Sara N. Sø rensen提供)。 正如本研究强调的那样,尽管传统的四极杆质谱(sc-ICP-Q-MS)可以测量单细胞,但它最多只能同时测量一种或两种元素或同位素,所以即使检测到纳米颗粒信号也不能100%确定其与细胞直接关联。另外还需要TEM来确定颗粒物是否被藻类吸收在内部或简单附着在细胞外部。然而使用ICP-TOF-MS可以将被暴露在纳米颗粒物中藻类的离子组与对照藻类的离子组进行比较,从而评估它们的状况。这些信息对于从机理上理解海藻细胞与纳米颗粒物的相互作用非常有价值,并可以进一步促进开发以生理学为基础的纳米颗粒物风险评估工具。icpTOF结论与展望 单细胞ICP-TOF-MS是一个新兴的、令人兴奋且快速发展的研究领域。虽然尚需数年时间才能达到质谱流式技术在单细胞多参数分析方面的水平,但ICP-TOF-MS得益于灵敏度的提高和同时全谱检测能力,能够基于元素指纹检测未被标记的细胞,从而为新的实验设计创意提供可能性。例如,除了测量纳米颗粒物和细胞的相关性外,ICP-TOF-MS记录的多元素数据可用于评估细胞在纳米颗粒介导毒性影响下的不同状态。 除了液体样品引入方法之外,也可以使用激光剥蚀(LA)-ICP-TOF-MS进行单细胞分析30,31。通过将制备有细胞的载玻片放在样品台上并使用激光扫描,可以产生单个完整细胞层面上的元素分布二维图像,其中每个像素包含一个完整的全元素谱图。LA-ICP-TOF-MS成像的高空间分辨率对纳米毒理学研究特别有意义,因为它可以观察和定位纳米颗粒物在亚细胞结构中的聚集,以进一步了解和解释各种现象(如摄取、积累和释放纳米颗粒)。 此外,所生成的大量数据可以通过降维技术进行处理,如主成分分析(PCA)或机器学习工具,并提取与细胞状态和类型有关的信息,从而使细胞的分类变得更容易。这在质谱流式工作流程中是常见的处理方法。这项技术不仅限于纳米毒理学研究,还可以扩展到金属组学和细胞生物学中。无论如何,我们将继续努力改进飞行时间质谱ICP-TOF-MS技术,使其在更广阔的应用领域发挥作用。icpTOF致谢作者感谢Olga Meili和Aiga Mackevica校对本文并提供反馈。Lars M. Skjolding得到了PATROLS – Advanced Tools for NanoSafety Testing项目资助(760813)。感谢Louise Helene Sø gaard Jensen和Sara Nø rgaard Sø rensen允许使用图4中的TEM图像。最后特别感谢Robert Thomas邀请在Spectroscopy杂志中的 "原子视角专栏 "刊登此文。原文链接:Hendriks L., Skjolding L. M., Robert T., Single-Cell Analysis by Inductively Coupled Plasma–Time-of-Flight Mass Spectrometry to Quantify Algal Cell Interaction with Nanoparticles by Their Elemental Fingerprint, Spectroscopy, 2020, Volume 35, Issue 10, Pages 9–16https://www.spectroscopyonline.com/view/single-cell-analysis-by-inductively-coupled-plasma-time-of-flight-mass-spectrometry-to-quantify-algal-cell-interaction-with-nanoparticles-by-their-elemental-fingerprint (请点击左下角“阅读原文”跳转)本文由TOFWERK中国-南京拓服工坊科技编译,结论以英文原文为准。参考文献1 S. J. Altschuler and L. F. Wu, Cell, 2010, 141, 559–563.2 W. M. Elsasser, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 1984, 81, 5126–5129.3 C. Degueldre and P. Y. Favarger, Colloids Surfaces A Physicochem. Eng. Asp., 2003, 217, 137–142.4 K. S. Ho and W. T. Chan, J. Anal. At. Spectrom., 2010, 25, 1114–1122.5 R. C. Merrifield, C. Stephan and J. R. Lead, Environ. Sci. Technol., 2018, 52, 2271–2277.6 F. Abdolahpur Monikh, B. Fryer, D. Arenas-Lago, M. G. Vijver, G. Krishna Darbha, E. Valsami-Jones and W. J. G. M. Peijnenburg, Environ. Sci. Technol. Lett., 2019, 6, 732–738.7 I. L. Hsiao, F. S. Bierkandt, P. Reichardt, A. Luch, Y. J. Huang, N. Jakubowski, J. Tentschert and A. Haase, J. Nanobiotechnology, 2016, 14, 1–13.8 A. S. Groombridge, S. I. Miyashita, S. I. Fujii, K. Nagasawa, T. Okahashi, M. Ohata, T. Umemura, A. Takatsu, K. Inagaki and K. Chiba, Anal. Sci., 2013, 29, 597–603.9 M. Corte-Rodríguez, R. Á lvarez-Fernández García, P. García-Cancela, M. Montes-Bayón, J. Bettmer and D. . Kutscher, Curr. Trends Mass Spectrom., 2020, 18, 6–10.10 K. Shigeta, H. Traub, U. Panne, A. Okino, L. Rottmann and N. Jakubowski, J. Anal. At. Spectrom., 2013, 28, 646–656.11 P. E. Verboket, O. Borovinskaya, N. Meyer, D. Günther and P. S. Dittrich, Anal. 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Nano, 2017, 4, 307–314.20 O. Borovinskaya, S. Aulakh and R. Markus, Tofw. appilcation note, 2019, 1–3.21 M. von der Au, O. Borovinskaya, L. Flamigni, K. Kuhlmeier, C. Büchel and B. Meermann, Algal Res., 2020, 49, 101964.22 L. Mueller, H. Traub, N. Jakubowski, D. Drescher, V. I. Baranov and J. Kneipp, Anal. Bioanal. Chem., 2014, 406, 6963–6977.23 F. Piccapietra, C. G. Allue, L. Sigg and R. Behra, Environ. Sci. Technol., 2012, 46, 7390–7397.24 F. Perreault, A. Oukarroum, S. P. Melegari, W. G. Matias and R. Popovic, Chemosphere, 2012, 87, 1388–1394.25 L. H. S. Jensen, L. M. Skjolding, A. Thit, S. N. Sø rensen, C. Kø bler, K. Mø lhave and A. Baun, Environ. Toxicol. Chem., , DOI:10.1002/etc.3697.26 C. Brandenberger, M. J. D. Clift, D. Vanhecke, C. Mühlfeld, V. Stone, P. Gehr and B. Rothen-Rutishauser, Part. Fibre Toxicol., , DOI:10.1186/1743-8977-7-15.27 ISO, International Organization for Standarization. ISO 8692. Water quality - Fresh water algal growth inhibition test with unicellular green algae., 2012.28 J. Zhao, X. Cao, X. Liu, Z. Wang, C. Zhang, J. C. White and B. Xing, Nanotoxicology, , DOI:10.1080/17435390.2016.1206149.29 F. Chen, Z. Xiao, L. Yue, J. Wang, Y. Feng, X. Zhu, Z. Wang and B. Xing, Environ. Sci. Nano, 2019, 6, 1026–1042.30 S. Theiner, A. Schoeberl, S. Neumayer and G. Koellensperger, J. Anal. At. Spectrom., 2019, 34, 1272–1278.31 S. Theiner, A. Schweikert, C. Haberler, A. Peyrl and G. Koellensperger, Metallomics, , DOI:10.1039/d0mt00080a.

海藻酸钠生化级用于固定相关的仪器

  • 海藻酸钠简介:白色颗粒褐色粉末白色粉末 需要哪种联系我们中文名称:海藻酸钠中文别名:褐藻胶 褐藻酸钠 藻胶钠 藻朊钠 藻酸钠 海藻酸钠胶 藻酸钠盐 藻朊钠 藻朊酸钠 海带胶 海藻酸钠,低粘度 海藻酸钠英 文名: Sodium alginate (常用简写 SA或NaAlg)别 称: 褐藻胶 褐藻酸钠化 学式: (C6H7NaO6)x分 子量: 216.12303 (糖单元)CAS登录 号: 9005-38-3沸 点: 495.2°C at 760 mmHg 1、形态:海藻酸钠为白色或淡黄色粉末,几乎无臭无味。2、溶解性:海藻酸钠溶于水,不溶于乙醇、氯仿等有机溶剂。溶于水成粘稠状液体,1%水溶液pH值为6-8。当pH=6-9时粘性稳定,加热至80 ℃以上时则粘性降低3、凝胶性:螯合剂对海藻酸钠溶液性质的影响螯合剂可以络合体系中的二价离子,使得海藻酸钠能稳定于体系中。4、增稠性和成膜性 作乳化稳定剂和增稠剂,我国规定可用于各类食品,按生产需要适量使用。稳定剂;增稠剂;乳化剂;分散剂;胶凝剂;被膜剂;悬浮剂。 作用用途一:用作纺织品的上浆剂和印花浆,同时作为增稠剂、稳定剂、乳化剂大量应用于食品工业中用途二:作乳化稳定剂和增稠剂,我国规定可用于各类食品,按生产需要适量使用。用途三:稳定剂;增稠剂;乳化剂;分散剂;胶凝剂;被膜剂;悬浮剂。日本用于冰淇淋和冷点改善保形性及使组织细腻,其用量为0.1%~0.4%。制造馅心类时赋予粘结性,其用量为0.1%~0.7%。因其为亲水性高分子,具有强的水合性,使吸附于稳定剂的水分,难以生成冰结晶。美国用于馅饼的馅心、肉类沙司、肉汁、冷冻食品、巧克力、奶油成味硬糖、冷点凝胶、凝胶软糖、糖浆类、乳化液等,其用量为0.1%~0.5%。在啤酒生产中作为铜的固化去除剂,同时与蛋白质、单宁一起凝聚后除去。可制成薄膜,用于糖果防粘包装。
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  • 海藻酸钠厂家 海藻酸钠生产厂家 食品级海藻酸钠 西安拉维亚生物科技有限公司为您提供 电话海藻酸钠是一种天然多糖,具有药物制剂辅料所需的稳定性、溶解性、粘性和安全性。海藻酸钠已经在食品工业和医药领域得到了广泛应用海藻酸钠性质:海藻酸钠为白色或淡黄色粉末,几乎无臭无味。海藻酸钠溶于水,不溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂。溶于水成粘稠状液体,1%水溶液pH值为6-8。当pH=6-9时粘性稳定,加热至80 ℃以上时则粘性降低。海藻酸钠无毒,LD505000mg/kg。螯合剂对海藻酸钠溶液性质的影响螯合剂可以络合体系中的二价离子,使得海藻酸钠能稳定于体系中。海藻酸钠性质海藻酸钠作为饮料和乳品的增稠剂,在增稠方面有独特的优势:海藻酸钠良好的流动性,使得添加后的饮品口感柔滑;并且可以防止产品消毒过程中的黏度下降现象。在利用海藻酸钠作为增稠剂时,应尽量使用分子量较大的产品,适量添加Ca。可以大大提高海藻酸钠的黏度。海藻酸钠是冰激凌等冷饮的高档稳定剂,它可使冰淇淋等冷饮食品产生平滑的外观、柔滑的口感。由于海藻酸钙可形成稳定热不可逆凝胶,因而在运输、储藏过程中不会变粗糙(冰晶生长),不会发生由于温度波动而引起的冰淇淋变形现象;同时这种冰淇淋食用时无异味,既提高了膨胀率又提高了融点,使得产品的质量和效益都有显著提高。产品口感柔滑、细腻、口味良好。添加量较低,一般为1-3%,国外添加量为5-10%。海藻酸钠作为乳制品及饮料的稳定剂,稳定的冰冻牛乳具有良好的口感,无粘感和僵硬感,在搅拌时有粘性,并有迟滞感。海藻酸钠应用用途:1、在食品上的应用食品级海藻酸钠食品级海藻酸钠海藻酸钠用以代替淀粉、明胶作冰淇淋的稳定剂,可控制冰晶的形成,改善冰淇淋口感,也可稳定糖水冰糕、冰果子露、冰冻牛奶等混合饮料。许多乳制品,如精制奶酪、掼奶油、干乳酪等利用海藻酸钠的稳定作用可防止食品与包装物的连粘性,可作为上乳制饰品覆盖物,可使其稳定不变并防止糖霜酥皮开裂。海藻酸钠用于色拉(一种凉拌菜)调味汁,布丁(一种甜点心)、果酱、番茄酱及罐装制品的增稠剂,以提高制品的稳定性质,减少液体渗出。在挂面、粉丝、米粉制作中添加海藻酸钠可改善制品组织的粘结性,使其拉力强、弯曲度大、减少断头率,特别是对面粉含量较低面筋,效果更为明显。在面包、糕点等制品中添加海藻酸钠,可改善制品内部组织的均一性和持水作用,延长贮藏时间。在冷冻甜食制品中添加可提供热聚变保护层,改进香味逸散,提高熔点的性能。海藻酸钠可做成各种凝胶食品,保持良好的胶体形态,不发生渗液或收缩,适合用于冷冻食品和人造仿型食品。还可用来覆盖水果、肉、禽类和水产品作为保护层,与空气不直接接触,延长贮藏时间。还可作为面包的糖衣、加馅填料、点心的涂盖层、罐头食品等自凝形成剂。在高温、冷冻和酸性介质中仍可维 持原有的形体。还可代替琼胶制成具有弹性,不粘牙,透明的水晶软糖。2、在药物制剂上的应用海藻酸钠早在1938就已收入美国药典。海藻酸在1963年收入英国药典。海藻酸不溶于水,但放入水中会膨胀。因此,传统上,海藻酸钠用作片剂的粘合剂,而海藻酸用作速释片的崩解剂。然而,海藻酸钠对片剂性质的影响取决于处方中放入的量,并且在有些情况下,海藻酸钠可促进片剂的崩解。海藻酸钠可以在制粒的过程中加入,而不是在制粒后以粉末的形式加入,这样制作过程更简单。与使用淀粉相比,所制的成片机械强度更大。海藻酸钠也用于悬浮液、凝胶和以脂肪和油类为基质的浓缩乳剂的生产中。海藻酸钠用于一些液体药物中,可增强粘性,改善固体的悬浮。藻酸丙二醇酯可改善乳剂的稳定性。3、印纺工业的应用海藻酸钠在印染工业中用作活性染料色浆,优于粮食淀粉和其它浆料。印出的纺织品花纹鲜艳,线条清晰,给色量高,得色均匀,渗透性与可塑性均良好。海藻胶是现代印染业的最佳浆料,现已广泛应用于棉、毛、丝、尼龙等各种织品的印花,特别适用于配制拨染印花浆。中国纺织部门以海藻胶与淀粉混合或代替淀粉配制经纱浆料,不仅可以节约大量粮食,而且能使经纱的纤维不起毛,耐摩擦,断头率少,从而提高织布效率。海藻胶对棉纤维和合成纤维均有效。4、在医药行业的应用
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  • 法国Elveflow提供的海藻酸钠微球制备应用包可用于海藻酸钠微球的制备,该系统直接开箱即用!包含水凝胶微球生产必要部件,使用我们的应用说明设置并立刻开始您的实验,简单方便的生成微米级的微球,具有可重复性和高单分散性,生产单分散水凝胶珠(PDI5%),该设备不只用于海藻酸钠凝胶微球的制备,也适合多种应用,例如药物输送、伤口治疗、细胞和组织培养等。 Elveflow提供的全套方案,包含制备海藻酸钠微球的必要部件,不只使得海藻酸钠的制备变的简单容易,而且与其他水凝胶颗粒制备技术相比,它具有微流体的众多优点,如优异的单分散性、规则球形、再现性和高通量等。一个标准的海藻酸钠珠微球制备应用包,包含一个泵输送海藻酸钠水溶液,另一个泵连续输送油相通过我们的液滴生成芯片,从而在油中生成海藻酸钠液滴。液滴大小将由芯片通道大小和两相的流速比决定。我们的多种流量传感器(MFS或BFS系列)可以实时测量流量。制备海藻酸钠微球的示意图如下,更详细的实验过程,请咨询大连力迪流体控制有限公司。如何选择你的配置?1、选择正确的参数以获得所需的微球尺寸Elveflow提供一种芯片,允许您生成各种大小、形状和材料的微珠。2、选择合适的储液管是制备少量样品,还是在生产100ml以上的水凝胶微球?Elveflow提供了一系列与OB1流量控制器兼容的储液罐,从1.5ml的Eppendorf管到100ml的储液瓶。3、油和表明活性剂为了制备单分散和稳定的海藻酸钠微珠,Elveflow提供了一系列油和表面活性剂。海藻酸钠微球制备应用套装包含:w OB1流量控制器,至少有两个通道(0-2000 mbar)w 2x流量传感器MFS2w 套装启动包(鲁尔锁+1/32管线+1/32套筒+23G针)w 2x 15ml Falcon管w 微流控芯片(疏水通道)w 1瓶液滴用油w 控制和自动化软件w 用户指南,其中包括一个胎圈尺寸图,允许您选择正确的流速以达到所需的胎圈尺寸可选项包括:额外泵用通道;额外流量传感器;电脑;显微镜和照相机。
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海藻酸钠生化级用于固定相关的耗材

  • 海藻糖(Trehalose)酶法分析试剂盒
    1、产品介绍产品名称:海藻糖(Trehalose)酶法分析试剂盒英文名称:Trehalose Assay Kit货号:RP017 产品规格:50T/100T酶法分析是利用酶的专一性、催化效率高等特点来进行食品生化分析的分析方法。常用于复杂组分中结构和物理化学性质比较相近的同类物质的分离、检测和分析,目前主要广泛应用于医药、临床、食品和生化分析检测中。 饲料中淀粉含量检测的酶法,可以测定旋光法不适用的饲料样品,是对饲料中淀粉含量的检测方法的有力补充。2、PriboFast检测试剂盒可提供如下产品:试剂盒产品检测范围D-葡萄糖(D-Glucose)酶法分析试剂盒135T0-5g/L淀粉总量(Total Starch)酶法分析试剂盒100T0-1000mg/gL-苹果酸(L-Malic acid)酶法分析试剂盒135T0-3g/LL-乳酸(L-Lactic acid)酶法分析试剂盒135T0-1.5g/L乙酸(Acetic acid)酶法分析试剂盒135T0-1g/L甘油(Glycerol)酶法分析试剂盒135T0-1g/L酒石酸(Tartaric acid)酶法分析试剂盒130T0-12g/LD一葡萄糖酸(Gluconic acid)酶法分析试剂盒135T0-4g/L柠檬酸(Citric acid)酶法分析试剂盒135T 0-1g/LL一抗坏血酸(L-AScorbic acid)酶法分析试剂盒80T0-0.3g/L 3、关于普瑞邦 普瑞邦(Pribolab)专注于食品检测产品的研发与应用,以认证认可的检测实验室为技术依托,先后建立四个专业性技术研发与产品应用平台,产品覆盖真菌毒素、蓝藻/海洋毒素、食品过敏原、转基因、酶法食品分析、维生素、违禁添加物等领域。尤其在生物毒素类标准品、稳定同位素内标(13C,15N)、免疫亲和柱、多功能净化柱、ELISA试剂盒/胶体金检测试纸及样品前处理仪器等产品在不同行业得到广泛应用和认可。 Pribolab始终以持续创新的态度,致力于食品安全每一天!4、联系我们:电话:400-6885349/0532-84670748官网:https://www.pribolab.cn/邮箱:info@pribolab.cn
  • Puritan海藻酸钙棉签
    Puritan海藻酸钙棉签棉签头由海藻酸钙纤维做成,藻酸钙能溶于稀释液中释放微生物。无菌棉签用灭菌稀释液预润湿,擦试取样后放入装有预灭菌稀释液的试管中搅动,以释放出微生物,稀释液则注入培养盘培养,然后计数并鉴别。25-800l 无菌的,单支独立包装的l 海藻酸钙棉签不含脂肪酸,是可生物降解的l 不刺激也不敏感l 用于鼻咽标本采集l 柔性铝轴适用于小小缝隙穴和伤口护理l 头部尺寸:11.1mm(.437“)L x 1.981mm(.078”)l 整体长度:138.1mm(5.44“) 25-806l 无菌和单支独立包装l 海藻酸钙棉签是生物可降解的l 无刺激性和非敏化l 用于样本采集,用于测试和筛选以及伤口护理l 常规头端尺寸:16.281mm(.641")Lx5.156mm(.219")l 总长:152.4mm(6英寸)木杆货号产品名称规格25-800 C50海藻酸钙棉签,10盒,每盒50支500支/箱25-806 1WAPuritan Sterile Calcium Alginate Swab,每盒100支,每箱10盒1000支/箱
  • SUPELCOSIL SAX1色谱柱阴离子交换柱海藻有机砷化合物多肽59138
    SUPELCOSIL SAX1色谱柱阴离子交换柱海藻有机砷化合物多肽5913859138SupelcoSUPELCOSIL™ SAX1 HPLC 色谱柱SUPELCOSIL™ SAX1 HPLC Column5μm particle size, L × I.D. 25cm × 4.6mmmfr. no. SUPELCOSILextent of labeling 12% carbon loadingparameter 0-70 °C temperature400 bar pressure (5801 psi)application(s) HPLC: suitableL × I.D. 25cm × 4.6mmmatrix silica gel, spherical particle platformmatrix active group propyltrimethylammonium phaseparticle size 5μmpore size 120?surface area 170m2/gsuitability suitable for L14 per USPFeatured Industry Food and Beveragesseparation technique anion exchange产品描述General description美国色谱科SUPELCOSIL™ SAX1 HPLC液相色谱柱在色谱分离中常用作阴离子交换柱。SUPELCOSIL SAX1色谱柱具有强碱性的季铵基丙基相,用于分离阴离子。ApplicationSUPELCOSIL™ SAX1 HPLC柱已被用于分离:• 海藻和生物材料中的有机砷化合物,在使用尺寸排阻阴离子交换(SE-AE)高效液相色谱(HPLC)结合电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)对其进行分析期间。• 使用二维SE-AE-HPLC结合双ICP-MS和电喷雾串联质谱(ESI-MS/MS)分析可食用藻类中的有机砷化合物。• 生物基质中的多肽,在使用与MS检测器耦合的超临界流体色谱(SFC)对其进行分析期间。Recommended products探索最适于 HPLC 或 LC-MS 分析的 LiChropur 试剂SUPELCOSIL 为以下机构的商标: Sigma-Aldrich Co. LLC订货信息:货号:59138名称:SUPELCOSIL™ SAX1 HPLC 色谱柱规格:5 μm particle size, L × I.D. 25 cm × 4.6 mm (Supelco)货号:59138C30名称:SUPELCOSIL™ SAX1 HPLC 色谱柱规格:5 μm particle size, L × I.D. 25 cm × 3 mm (Supelco)货号:59138C40名称:SUPELCOSIL™ SAX1 HPLC 色谱柱规格:5 μm particle size, L × I.D. 25 cm × 4 mm (Supelco)SUPELCOSIL SAX1色谱柱阴离子交换柱海藻有机砷化合物多肽59138

海藻酸钠生化级用于固定相关的试剂

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