外文翻譯（中文）--海洋多糖在微型膠囊和應(yīng)用到水產(chǎn)養(yǎng)殖“從海洋到海洋”

1、<p>　　海洋多糖在微型膠囊和應(yīng)用到水產(chǎn)養(yǎng)殖:“從海洋到海洋”</p><p>　　摘要：本文的主要目的是討論一些物理化學(xué)特性的多糖作為內(nèi)在因素的超分子結(jié)構(gòu),可以有效地提供膠囊藥物和其他生物實體。因此,概述了多糖的一些基本特征,如它們的構(gòu)象、動態(tài)和熱力學(xué)性質(zhì)。分析多糖膠凝特性還包括特殊性帶電多糖。然后,在實踐中通過實驗方法強調(diào)基本的物理化學(xué)聚合物合成過程。一些文獻(xiàn)的描述用于影響分子相互作用的因素的分類

2、。最后，據(jù)報道一個實際案例研究中,已在使用海洋多糖基質(zhì)的膠囊疫苗在水產(chǎn)中養(yǎng)殖。</p><p>　　關(guān)鍵詞：多糖特性；構(gòu)和動態(tài)；凝膠；膠囊；魚類疫苗</p><p>　　引言 在過去二十年里聚合物科學(xué)觀點已擴大許多其他領(lǐng)域的研究，食品科學(xué)與技術(shù)制藥和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。</p><p>　　首要原則在普通聚合物中當(dāng)特定的交互是弱或缺席,大多聚合物被定義為不兼容的和顯示

3、傾向于接受液-液相分離。除了通過減少或增加溫度,一些聚合物也可能進(jìn)一步相分離成有序的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。因此,從許多不同的觀點理解相行為和關(guān)聯(lián)現(xiàn)象的混合聚合物,尤其是生物聚合物是很重要的。熱力學(xué)相界面位置和動態(tài)方面的相分離與非平衡放松過程遵循微擾的系統(tǒng)從一個熱穩(wěn)定到熱不穩(wěn)定狀態(tài)。事實上,這些過程通常誘導(dǎo)不僅氣溫的變化,但也有溶解力的(濃度或組合)或壓力。聚合物兼容性,意義上的熱力學(xué)穩(wěn)定,取決于一個微妙的方法參數(shù),這兩個分子構(gòu)象和具有內(nèi)在活性。作為

4、一般的原則,兩個高分子量聚合物相互不兼容是缺乏良好的互動。一個偉大的實際利益的情況是,一個或兩個聚合物弱荷和調(diào)制的解決方案可以通過調(diào)優(yōu)的兼容性的離子強度或pH值[1]。這些現(xiàn)象的某些方面在下面幾節(jié)中簡要描述了,論述了絡(luò)合聚合物和凝膠化弱帶電多糖他們自己結(jié)合形式的分子(從納米到微)特定現(xiàn)象對一些實際的應(yīng)用,包括交代的疫苗水產(chǎn)養(yǎng)殖。</p><p>　　本文的目的是通過實驗進(jìn)一步驗證這個領(lǐng)域的研究，因此它未必詳盡或全

5、面。摘要部分在半教程的方式,從描述的一些基本的多糖(聚糖)形成鏈拓?fù)浜统肿咏Y(jié)構(gòu),可以有效地提供膠囊藥物,應(yīng)用在疫苗中。因此,以下部分報告在幾個分子方面參與反應(yīng)的聚合物組合結(jié)構(gòu),針對基本現(xiàn)象之后的實踐工作。然后,通過引入生物相容性的要求,而且的生物降解和安全的聚合基質(zhì),分析提供一些聚合類別通常被認(rèn)為是安全的(或公認(rèn)安全),在很大程度上尤其使用聚合物,,無論從歷史和從經(jīng)濟(jì)觀點。第三部分實踐中通過實驗方法說明了基本物理化學(xué)聚合物結(jié)合,通過粗

6、化的微調(diào)分子相互作用的宏觀目標(biāo)的封裝的大分子藥物。最后，第四部分具體論述一個案例研究,使用多糖基質(zhì)的膠囊疫苗,探索水產(chǎn)養(yǎng)殖的配方和特性的幾個系統(tǒng)。</p><p><b>　　多糖</b></p><p>　　2.1 結(jié)構(gòu)和形狀決定因素對聚合和凝膠</p><p>　　這工作指出了生物物理規(guī)則建設(shè)的納米結(jié)構(gòu)與應(yīng)用程序在食品、藥用化妝品和醫(yī)藥領(lǐng)域

7、。注意主要給多糖構(gòu)象和解決方案的屬性的基礎(chǔ)在一過程生成毫微結(jié)構(gòu)和微結(jié)構(gòu)。主要的原因當(dāng)然是關(guān)注對多糖由于其多功能性伴隨著完全生物相容性、生物降解性。描述的拓?fù)浜蛣恿W(xué)參數(shù)表征的構(gòu)象性質(zhì)多糖提出了其他地方[2]和總結(jié)了2.3節(jié)?？臻g和時間的相關(guān)性的概念已經(jīng)清楚地指出在最近的一篇論文中處理統(tǒng)計構(gòu)象分析聚糖的。這個問題是總結(jié)了這個問題“是什么構(gòu)象州是否采納和他們有什么多糖人口?“相對于其他更簡單的一個“的形狀是什么的多糖嗎?“[3]。</

8、p><p>　　解決方案性能的生物聚合物、多糖特別是,一直相當(dāng)興趣的許多商業(yè)應(yīng)用程序,如增厚、暫停和膠凝劑[4,5]。在廣泛的流變行為顯示多糖在水溶液是由于各種構(gòu)象和鏈的靈活性,跨越從或多或少擴大線圈(如右旋糖酐或瓜爾)到剛性桿限制(比如黃原膠)所特有的,對于這類聚合物。仍然缺少的是,然而,直接相關(guān)的化學(xué)結(jié)構(gòu)和構(gòu)象特征的連鎖店的流變行為顯示,盡管實驗和仿真研究,解決了最近理解流程的彈性和耗散在納米級別通過原子力顯微鏡

9、和構(gòu)象分析[6、7]。主要的原因來引用流變性質(zhì)是由于清楚的定義,比的彈性模量對耗散粘性一給識別的存在一個凝膠階段,通常被稱為“軟凝聚態(tài)”。一個凝膠階段發(fā)生,不可逆轉(zhuǎn)的現(xiàn)象對化學(xué)交聯(lián)聚合物鏈,而它是由于溶劑或溫度微擾在許多其他情況下,歸類為“可逆凝膠”。</p><p>　　熱可逆的形成(物理)凝膠已經(jīng)見諸于許多稀釋聚合物溶液和曾引發(fā)了一場巨大的興趣,因為兩個基本方面的形態(tài)和凝膠的這些系統(tǒng)動力學(xué)[8]。聚合物物理凝

10、膠也由結(jié)晶從靜止的解決方案,而一段時間的信念堅持說,除了生物聚合物凝膠網(wǎng)絡(luò)[8],剪切被要求。作為一個著名的例子,在晶體形成的許多合成聚合物凝膠期間的薄板類型,像那些由稀溶液[11]。</p><p>　　根據(jù)實驗的發(fā)現(xiàn)在凝膠的形成,許多變量,包括控制產(chǎn)生的結(jié)構(gòu),特別是,冷卻速率,凍結(jié)溫度和溶劑性能,這些都是重要的結(jié)晶過程。作為解決方案是冷卻、鏈條可以形成晶體域作為可逆交叉連接如果鏈纏結(jié)在解決方案十分發(fā)達(dá)。該方案

11、符合θ溫度的概念,它能生成的最小功能交聯(lián)凝膠化[12]用邁爾和田中統(tǒng)計模型[13]。</p><p>　　最近的文獻(xiàn)報告[14]提供基礎(chǔ)的更好理解凝膠結(jié)構(gòu)和膠凝機理對于許多系統(tǒng),要么合成或天然聚合物。熱可逆凝膠化的機理研究的多糖在溶液中通過研究溫度濃度關(guān)系、熱力學(xué)行為的溶劑和凝膠融化,這一變化在分子構(gòu)象幾個光譜方法和結(jié)構(gòu)和動態(tài)光散射分析。特別是,時間依賴性的結(jié)構(gòu)和動態(tài)參數(shù)可以測量快速淬火后的多糖溶液在給定濃度(高

12、于臨界閾值),提供一幅如計劃性地報道在圖1中。這個機制由不同的步驟:一個線圈(雙)螺旋躍遷后跟一個分子間的關(guān)聯(lián),最后導(dǎo)致宏觀網(wǎng)絡(luò)就像一個晶體點陣。</p><p>　　圖1。一般機制(成核和生長)的凝膠的形成是宏觀衡量粘彈性、光學(xué)和光學(xué)架屬性。插圖顯示的草圖的聚合物溶液微觀結(jié)構(gòu)在不同階段。</p><p>　　模型對纖維聚合起來尤其是從多糖領(lǐng)域,也被拍攝到幾個顯微鏡方法對于結(jié)冷、瓊脂糖、卡

13、拉膠和其他相對僵硬的連鎖店[14,17、18)。許多這些生物聚合物具有較低的靈活性(如。,蠕蟲多糖與持續(xù)長度Lp > 60海里)和顯示一個非凡的偏差,從解決方案的行為描述為靈活的分子。他們經(jīng)常在合作的過程進(jìn)行凍結(jié)引發(fā)小溫度變化、離子強度、pH[8,19]。一個類似的建議還提出了聚苯乙烯凝膠[20],其中絡(luò)合與溶劑是至關(guān)重要的因素影響鏈補強。然而,無論是解決方案特征和凝膠形態(tài)和行為所展現(xiàn)出來的許多生物聚合物的分子機制可以支持或構(gòu)象圖

14、案作為那些歸因于僵硬多糖和溶劑混合聚苯乙烯。</p><p><b>　　2.2 熱力學(xué)因素</b></p><p>　　作為鏈尺寸和剛度不僅取決于結(jié)構(gòu)特性也在溶劑的質(zhì)量,另一點,討論是更一般的熱力學(xué)方面的凝膠。在物理凝膠化過程,重要的驅(qū)動力是構(gòu)象排序鏈,而這段達(dá)到臨界規(guī)模的吉布斯自由能穩(wěn)定。這個維度的凝膠核再次由剛度的鏈。在此基礎(chǔ)上,它似乎不適當(dāng)?shù)募僭O(shè)非常靈活的連鎖

15、店已知形成凝膠在稀釋的解決方案是有組織的相同機制提出了剛性聚合物。因此,無論是在生物聚合物和合成聚合物結(jié)晶過程和凝膠可以發(fā)生當(dāng)?shù)責(zé)o論是薄板像(如,淀粉)或纖維像(如,明膠)組織。</p><p>　　獨立結(jié)構(gòu)的晶體的交匯處,下令凝膠的大小是一個有關(guān)方面的階段確定了熱力學(xué)穩(wěn)定性,因此改變?nèi)芙鉁囟鹊哪z階段。另一個是存在一個組件(溶劑或塑化劑),作為一種溶劑對非晶/液相平衡在溶解溫度與固體結(jié)晶相。第一個發(fā)展理論公式是

16、由弗洛里溫度和Mandelkern[21]和使用弗洛里溫度哈金斯模型的熱力學(xué)性質(zhì)的聚合物溶液。然而,這是不夠的,很多情況下,那里的結(jié)晶相是由晶體的尺寸和形態(tài)學(xué)是依賴于實驗條件[22]。在一個示意圖表示圖與溫度的免費能源吉布斯,能源表面是被一個曲線族的液相(即,曲線的免費能源吉布斯液體聚合物和純液體的聚合物濃度增加的其他組件),也被曲線族的固相(即,吉布斯自由能曲線的完美晶體的無限大小和水晶與越來越多的缺陷和減少大小)。熔化溫度,比如那些

17、在圖2中,然后一個函數(shù)的兩個組成的系統(tǒng)和空間特征的晶體(即Gibbs-Thomson-Tamman方程),最近的“重新發(fā)現(xiàn)”領(lǐng)域的納米材料。許多文獻(xiàn)結(jié)果證實這一普遍的解釋,雖然他們并不總是報道這種形式。</p><p>　　圖2.圖解表示法的曲線與溫度的免費能源吉布斯對液相(作為一個函數(shù)組成的,藍(lán)線);和結(jié)晶相作為功能降低晶體大小(紅線)。實際效果是減少熔化溫度的測量。</p><p>　

18、　在討論了如何的整個過程鏈鏈相互作用是由化學(xué)和物理參數(shù),它也是值得指出的原則,塑造聚合物總量為特定的功能。事實上,最重要的特性為球面凝膠粒子不僅是直徑(從毫米到納米)還經(jīng)銷各種聚合物聚集作為實際的結(jié)構(gòu)可能會改變從內(nèi)部表面。為了讓這個清楚一個例子,它足以提到的相關(guān)性生存的一個細(xì)胞封裝在一個凝膠粒子從維度的承壓腔和程度的擴散的代謝物和四吡咯環(huán)類化合物,除了適當(dāng)?shù)沫h(huán)境化學(xué)性質(zhì)。因為上述原因,凝膠系統(tǒng)在生物領(lǐng)域(尤其是對應(yīng)用在食品和醫(yī)藥)主要是

19、基于生物聚合物和多糖在特定的。</p><p>　　最后,在一些不那么嚴(yán)厲的應(yīng)用程序,其他種類的凝膠準(zhǔn)備從合成天然聚合物通過化學(xué)等或由自由基聚合的單體在存在雙官能團(tuán)的交聯(lián)劑。新類型的凝膠與兩個級別的結(jié)構(gòu)層次結(jié)構(gòu)也被改造,首先使凝膠納米顆粒,然后共價結(jié)合在一起。用這種方法主要的網(wǎng)絡(luò)是由交聯(lián)聚合物鏈在每個單獨的粒子,而二次網(wǎng)是一個系統(tǒng)的交聯(lián)納米顆粒。這種納米凝膠有吸引人的特性,常規(guī)凝膠沒有,包括高表面積,一個明亮的顏

20、色在室溫下,溫度可調(diào)異質(zhì)性納米尺度上[23]。</p><p>　　2.3 多糖溶液性質(zhì)如何依靠糖鏈單體組成?</p><p>　　現(xiàn)在眾所周知,線性聚糖,不同于另一個只有在糖苷連鎖位置和立體化學(xué),可以顯示一個廣泛的平衡構(gòu)象特性[24,25]。連鎖的可變性靈活性來自大量的自然與幾個鏈接可用糖殘留模式和從可能發(fā)生的內(nèi)部的和分子間相互作用。這位前控制整個鏈幾何和后者管理模式的形狀和尺寸表征聚合

21、物在解決方案。在一定條件下上述約束可能誘發(fā)普通螺旋構(gòu)象在某種程度上。一個“投資組合”如何速寫的主要結(jié)構(gòu)性多糖塊預(yù)示了當(dāng)?shù)氐臉?gòu)象特性,因此鏈拓?fù)涫菆D3中給出。</p><p>　　通常,其中一些眾所周知的平衡構(gòu)象差異是計劃性地說明了典型的僵硬和擴展(1→4)-β-linked鏈的纖維素(26、27]和類似的“纖維”連鎖店,比如殼聚糖[28]。其他特點是展現(xiàn)的“偽螺旋”(1→4)-α-連接隨機線圈的連鎖直鏈淀粉[29

22、]或更多無序打開螺旋形像的(1→3)-β-連接鏈凝膠多糖[25,30]。額外的實例提供的鏈拓?fù)渲匾墓I(yè)多糖,像透明質(zhì)酸(31、32],裂裥菌素[6]和硬葡聚糖[7],以一個合理的水平的精度。</p><p>　　盡管計劃性地在上面給出的簡單語句,它是更復(fù)雜的在實踐中對實驗用開發(fā)結(jié)構(gòu)(分子)的理解和動力學(xué)的構(gòu)象流動性低聚糖和多糖在解決方案。雖然現(xiàn)代分子動力學(xué)研究提供了大量的數(shù)值模擬,底層物理規(guī)則是隱藏在背后的“美

23、”的分子數(shù)據(jù)計算產(chǎn)品。</p><p>　　圖3.結(jié)構(gòu)表示的四個雙糖從葡萄糖:(一)麥芽糖(α-(1 - 4)鏈接);(b)黑曲霉糖(α-(1 - 3)鏈接);(c)纖維二糖(β-(1 - 4)鏈接);(d)昆布二糖(β-(1 - 3)鏈接)。相關(guān)的多糖結(jié)構(gòu)的直鏈淀粉(A),黑曲霉多糖(B),纖維素(C)和昆布二糖(D)顯示在命令螺旋構(gòu)象以x射線衍射研究纖維(左)和隨機建模的快照連鎖由蒙特卡羅計算(右)。<

24、/p><p>　　為實現(xiàn)這些圖形視圖,時間依賴性的構(gòu)象變化的解決方案已經(jīng)被認(rèn)為是這可能也要依賴于特征的糖苷聯(lián)系[7,31，33]。完整的物理描述所有這些當(dāng)?shù)氐倪\動是方便地給出的譜密度的13 C-1H債券運動在納秒頻率范圍(34 36]。因此,一些之間的相關(guān)性構(gòu)象動力學(xué)和結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的追求,盡管系統(tǒng)理論研究的結(jié)構(gòu)動力學(xué)關(guān)系天然糖分序列仍在進(jìn)展[37]。</p><p>　　為了細(xì)看上述特性,為正確的

25、設(shè)置非常預(yù)賽的知識形態(tài)的多糖在溶液中基本上是給三個貢獻(xiàn)之間的相關(guān)性:一級結(jié)構(gòu)(即化學(xué)身份的碳水化合物聚合鏈中),內(nèi)在構(gòu)象特性由旋轉(zhuǎn)平衡(通常是主要的貢獻(xiàn)是由于地球旋轉(zhuǎn)的糖苷的聯(lián)系)和與其它分子相互作用的系統(tǒng),即物種、溶劑和溶質(zhì)[38]。</p><p>　　正如前面提到的,主要的結(jié)構(gòu)是復(fù)雜的多糖由不同類型的聯(lián)系在同聚物和不同種類的單體單元,事實而產(chǎn)生大量不同的聚合物。葡聚糖(見一個通用公式在圖3)是那些完全組成由

26、葡萄糖,而葡萄糖醛酸的葡萄糖姜黃素是聚合物。同樣甘露聚糖和半乳糖體以及葡萄糖發(fā)酵和鼠李半乳糖醛酸聚糖,是同聚物的甘露,半乳糖,葡萄糖酸和半乳糖醛酸,分別。 盡管有一個結(jié)構(gòu)規(guī)律上市多糖(同聚物),其他許多種聚糖不同聚物及其化學(xué)結(jié)構(gòu)往往是相當(dāng)復(fù)雜的,因為對于微生物和植物多糖(39 41]。</p><p>　　從實驗的角度來看,幾個甲基催產(chǎn)素和一氧化碳多糖具有不同鏈連接和異頭配置進(jìn)行研究,以確定在多大程度上聚合連鎖結(jié)

27、構(gòu)和性質(zhì)的單體的單位負(fù)責(zé)首選溶解和鏈拓?fù)浜统叽鏪42]。相反,因為人們普遍認(rèn)為,結(jié)構(gòu)和拓?fù)涞脑S多大分子受到溶解、理論模型必須包含這些溶劑效應(yīng)除了內(nèi)部的靈活性,以估計改變構(gòu)象訪問結(jié)果存在的溶劑分子。實際的問題是在何種程度上,溶劑和一氧化碳溶質(zhì)有助于穩(wěn)定狀態(tài)而不是其他一些構(gòu)象。因為溶液性質(zhì)反映分布的鏈分子構(gòu)象,實驗數(shù)據(jù)是獨一無二的解決方案來統(tǒng)計熱力學(xué)平均超過所有的可訪問的分子的構(gòu)象的現(xiàn)象。這方面已經(jīng)說明了考慮可訪問的一個簡單的糖構(gòu)象州單位“

28、真空”和構(gòu)象擾動引起溶劑介質(zhì)[43 50]。因此,在大多數(shù)現(xiàn)實情況下,帳戶必須采取的構(gòu)象擾動給特定的分子相互作用。這些交互經(jīng)常調(diào)整符合當(dāng)?shù)刈畹秃蛷娂右恍┙Y(jié)構(gòu)性約束給遠(yuǎn)程偽指令。天真的應(yīng)對這些問題,這需要一個完整的知識的時空依賴鏈的拓?fù)?常常是“十足”的使用經(jīng)驗諸如“靈活性”。有一些對比鮮明的解釋是否有水的存在有助于增加或減少的糖苷的構(gòu)象的自由。這是有時由于貢獻(xiàn)的可能性的水分子橋接兩個相鄰糖戒指,一個事件更可能在硬雙糖比更為靈活的1→6鏈

29、接雙糖。</p><p>　　甚至當(dāng)旋轉(zhuǎn)運動是限于只有幾個角度,許多這樣的波動糖苷的結(jié)合是放大沿著供應(yīng)鏈骨干,隨著分子量的增加。即便是有限的累積可能會產(chǎn)生非常大的地方旋轉(zhuǎn)拓?fù)渥兓瘜τ诰酆衔镦?因此有關(guān)改變熱力學(xué)、流體力學(xué)和流變特性,這些系統(tǒng)。其他內(nèi)部運動通常只做一些貢獻(xiàn),可觀察到的屬性在大分子規(guī)模[26]。試圖考慮全面的構(gòu)象已經(jīng)過去為了預(yù)測一些合適的組實驗數(shù)據(jù),就像水動力體積和回轉(zhuǎn)半徑,最近,小角x射線散射結(jié)果[

30、47,51]。</p><p>　　2.4 解決方案的離子多糖</p><p>　　解決方案的行為的離子高分子(聚合電解質(zhì))目前是更復(fù)雜的。基于實驗證據(jù)的聚電解質(zhì)的解決方案,所有高分子量離子高分子具有一種特殊的行為,使他們除了所有其它離子低分子量分子以及來自非離子型大分子。一個通用的后果存在的帶電基團(tuán)鏈?zhǔn)且粋€有利的貢獻(xiàn)在水中的溶解度聚合物。同樣,一個強烈吸引力的潛在產(chǎn)生的電荷密度之間的聚合

31、物和相反的電荷的解決方案。因此,活動的價值系數(shù)的抗衡離子強烈減少對相同的離子存在的單價的相反的帶電的物種。當(dāng)?shù)靡蚕喈?dāng)?shù)拇嗳跞后w(如羧基的團(tuán)體),這種行為的聚合物是一個函數(shù)的pH值(即電離度α)。由于這些原因,這項研究的過程化去質(zhì)子化羧基的聚合物是一種有效的工具,了解各種各樣的貢獻(xiàn)和揭示,通過改變的電荷密度,變化發(fā)生在分子內(nèi)和分子間的相互作用。然而,由于靈活性的構(gòu)象改變之間的距離帶電基團(tuán)聚合物鏈,一個新的平衡是統(tǒng)計學(xué)定義的能量最低的總吉布

32、斯系統(tǒng)[52]作為一種重要的后果,這能量平衡,改變溫度、離子強度、pH值等,可以引發(fā)改變構(gòu)象和尺寸,經(jīng)常聚電解質(zhì)合作在許多生物聚合物,國家之間的值不同的電荷密度。這些國家可能具有不同的結(jié)構(gòu)(如螺旋→伸展鏈過渡),通過不同程度的靈活性的鏈(球狀線圈→擴大</p><p>　　對實驗數(shù)據(jù)的解釋和理解之間的相關(guān)性屬性和結(jié)構(gòu)、理論方法基于分子模型是必要的。中央的問題是,量化間的相互作用對聚合物和指控在這些和各自的抗衡離子

33、。最常見的方法是那些描述線性聚電解質(zhì)使用模型與當(dāng)?shù)貓A柱幾何。盡管沒有推導(dǎo)給出了這里的熱力學(xué)函數(shù)與該進(jìn)程相關(guān)的“離子綁定”[53,54],讓我們簡要說明聚電解質(zhì)的方法,基于反離子縮合理論的發(fā)展對稀溶液的曼寧(55),預(yù)測一個積極的焓變化對混合聚合物與一個簡單的鹽。在同樣的條件下,一個積極的體積變化和一個負(fù)熵變化也預(yù)測了僅僅靜電相互作用的點費用與線性聚電解質(zhì)。</p><p>　　測量的焓的綁定評估直接量熱實驗已發(fā)布

34、不同的陽離子和多糖和很好地證實了預(yù)測的行為,當(dāng)其他的構(gòu)象變化或綜合過程缺席。在其他情況下,審查的依靠實驗焓的變化作為函數(shù)的程度的絡(luò)合(或離子聚合物摩爾比率)透露協(xié)同(綁定和/或狀態(tài)轉(zhuǎn)換),輕松地監(jiān)視發(fā)生一個鏈構(gòu)象轉(zhuǎn)變[56],特別是如果依賴?yán)碚撢厔輰Ρ鹊郊兇獾木垭娊赓|(zhì)綁定。此外,分析可以檢測實際的電荷密度的離子多糖(無論是單鏈或多個連鎖聚合),因為自由一價或二價化合價的陽離子有效地充當(dāng)“熱力學(xué)探針”的真正的化學(xué)勢相關(guān)結(jié)構(gòu)特點的帶電的物種

35、。圖4說明了這個概念的離子作為一個熱力學(xué)探針通過比較結(jié)構(gòu)信息得到散射實驗,asos通過分子熱力學(xué)實驗,都使用合適的理論。</p><p>　　圖4.關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)象得到散射實驗(頂部)和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)得到分子熱力學(xué)理論(底部)。這個例子指的是鏈質(zhì)量單位長度(從光散射)和平均距離帶電組(從電位法或量熱法)。</p><p>　　在這個角度,理論推導(dǎo)的吉布斯能源、焓和體積變化對混合聚電解質(zhì)與單價和二

36、價離子一直探索為許多情況下,如。為卡拉膠和Cs +[54,57],總是與實驗測定值相同的屬性。同樣顯而易見的是,體積變化,作為實驗觀察,可能大于計算理論的基礎(chǔ)上,僅因為沒有規(guī)定的理論在離子反溶劑體積變化。</p><p>　　至于它關(guān)注短程交互在缺乏聚集或凝膠的形成,引入帶電組修改平衡幾何的單體的單位和貢獻(xiàn)的靜電的性質(zhì)對最近鄰構(gòu)象的能源。至少有兩種方法是在與這個審查;一是描述和Smidsrød Haug

37、[58]因為合理化的維度屬性的聚合電解質(zhì)作為函數(shù)的鹽濃度,另一個是前面提到的制定一個統(tǒng)計熱力學(xué)理論的“物理”框架的離子聚合電解質(zhì)交互。這兩個理論公式處理構(gòu)象的聚合物和預(yù)測構(gòu)象特性必須是一個函數(shù)的離子強度(見例子[53,59])。更多的近期發(fā)展的結(jié)構(gòu)屬性——應(yīng)用程序開發(fā)的離子多糖(60 - 63]使間接使用上面的概念。</p><p>　　2.5 海洋多糖:海藻酸和甲殼胺的解決方案</p><p

38、>　　某些方面的主要現(xiàn)象,描述了構(gòu)象性質(zhì),和他們的擾動,已覆蓋的碳水化合物聚合物在本節(jié)。我們的一個主要擔(dān)憂是描述這些“效果”從復(fù)雜的構(gòu)象平衡中生成簡單的連鎖店。事實上,直到最近構(gòu)象人口之間的定量關(guān)系和物理性能得到充分認(rèn)識。本節(jié)中,然而,不給廣泛引用的試驗測定多糖的形狀和大小在不同實驗條件下,而是它試圖集中在分子原因這些擾動。一個題外話也可以包括靜電電荷聚電解質(zhì)多糖,因為他們的擴散和使用,因為有趣的變化發(fā)生在這些系統(tǒng),包括海洋多糖在

39、下一節(jié)討論。特別是,因為海藻酸和甲殼胺將用于應(yīng)用程序的給定在第四節(jié)之間的關(guān)系,這些化合物的結(jié)構(gòu)特點及其使用的膠凝系統(tǒng)集中在這里。</p><p>　　海藻酸是一種多糖的藻類或細(xì)菌來源。它由單位的D mannuronic酸(M)和L-guluronic酸(G)這聚合物塊結(jié)構(gòu)形式沿著鏈,即M塊和G塊相間的MG序列[64]。 原來的工作說明的褐藻酸鹽綁定屬性可以追溯到年代,指出了重要的合作關(guān)系殘留序列[65 - 67]

40、和蛋箱模型提出里斯和同事[68]。這個模型已經(jīng)被中央的現(xiàn)象學(xué)描述的褐藻酸鹽凝膠化,盡管最近兩一個細(xì)化和擴展的原始模型擺脫一些更多的光在結(jié)構(gòu)特點的“二聚的形式”的序列參與螯合與鈣離子和負(fù)責(zé)凝膠強度[70 - 72]。最近的一項綜述海藻酸鈉作為一個“生物材料”[73]描述了幾個特性的作用及共聚單體含量的分?jǐn)?shù)和序列的褐藻酸鹽離子綁定屬性對二價離子和包括擴展描述的熱力學(xué)方面的“蛋箱”模型和水凝膠形成的機理[74 - 76]。這個結(jié)論在膠凝特性的

41、褐藻酸鹽屬性來鈣離子正確的大小和電荷適應(yīng)扭曲的蛋箱結(jié)構(gòu),包括一個不可忽視的影響二級連接由于交替序列的MG型[77]。</p><p>　　殼聚糖來源于幾丁質(zhì)(提取自甲殼綱動物和昆蟲外骨骼或從一些藻類和真菌)和本質(zhì)上是一個聚乙烯葡萄糖胺不同程度的乙?；?DA)和分子量。一個變量的存在很多免費的氨基基團(tuán)和替換負(fù)責(zé)可調(diào)交互與陰離子和聚陰離子系統(tǒng)[78]。雖然少建模、殼聚糖構(gòu)象性質(zhì)主要歸因于雙重的纖維素像螺旋[79]。這

42、些特性在很大程度上解釋內(nèi)在構(gòu)象剛度以幾個水動力和散射實驗,有時在過去的不確定性的影響由于微凝膠的形成對樣品在高DA[80]。最近的實驗結(jié)果往分配到隨機乙酰取代相關(guān)的關(guān)鍵因素在控制鏈條的變化,一個顯著的靈活性取得了在中度到介質(zhì)DA(< 50%)。這結(jié)果至少部分是由于共同的“公司單體”效應(yīng),但必須包含其他因素,如短程近鄰相互作用[28]和遠(yuǎn)程排除體積效應(yīng)[81]。最近,增強的靈活性和溶解度特性已經(jīng)鏈已達(dá)到控制化學(xué)蝕刻的糖苷環(huán)與高碘酸鹽

43、氧化[82],以及通過介紹幾種類型的吊墜團(tuán)體在氨基功能[83]。</p><p><b>　　水凝膠多糖膠囊</b></p><p>　　3.1水凝膠多糖的基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用程序</p><p>　　在生物材料科學(xué),水凝膠被定義為“三維、親水、聚合物網(wǎng)絡(luò)能夠吸取大量的水或生物體液”[84]。這樣的網(wǎng)絡(luò)可以化學(xué)(共價)或物理交聯(lián)(通過可逆分子糾纏,離

44、子和疏水相互作用,h債券等等)。由于其高含水量和柔軟的一致性,水凝膠非常類似于自然生活組織,表演,克服了其他類型的生物材料。一般來說,水凝膠分為天然聚合物凝膠,合成聚合物凝膠和兩種的組合類型。一些生物醫(yī)用高分子材料被錄用,每一個與特定的屬性影響水凝膠設(shè)計參數(shù)[84 - 87]。在天然聚合物,多糖有一個廣泛的應(yīng)用因其特殊性:他們是豐富的,并獲得來自可再生能源(如植物、藻類、細(xì)菌);他們現(xiàn)在各種各樣的組成和性質(zhì),不容易復(fù)制合成路線;他們的生

45、產(chǎn)通常更容易和便宜比合成聚合物。因此,數(shù)量的多糖追究技術(shù)應(yīng)用的水凝膠是極其廣泛的[88]。多糖也受雇為衍生品獲得化學(xué)或物理改性、裁縫最后感興趣的屬性;此外,生物技術(shù)可以使體外生產(chǎn)的高水平的多糖從微生物[89 - 91]。</p><p>　　在生物定向應(yīng)用程序、多糖水凝膠是剝削為固定矩陣和防護(hù)結(jié)構(gòu)(如腳手架和膠囊)為明智的材料,如活細(xì)胞和活性化合物。應(yīng)用程序相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域(制藥、食品、生物醫(yī)學(xué))的水凝膠基于兩個代

46、表海洋多糖、海藻酸和甲殼胺,將審查。</p><p><b>　　3.2制藥應(yīng)用程序</b></p><p>　　制藥應(yīng)用水凝膠是基于他們的能力作為特殊藥物運載工具。藥物和生物活性化合物納入矩陣,可以根據(jù)各種版本發(fā)布概要文件根據(jù)水凝膠特性[84]。這是公認(rèn)的藥物釋放從矩陣遵循兩個主要機制,這是擴散蛋白質(zhì)通過毛孔的聚合物網(wǎng)絡(luò)和退化的聚合物網(wǎng)絡(luò)[93]。此外,水?dāng)U散和腫脹

47、通過水凝膠是兩個主要因素影響藥物釋放率[94]。因此,藥物釋放從水凝膠是由幾個參數(shù):孔隙體積分?jǐn)?shù);孔隙大小;程度;大小和理化性質(zhì)互連的藥物分子,在通用類型和強度之間交互作用的藥物和高分子鏈[86]。當(dāng)海藻酸和甲殼胺用于制備水凝膠矩陣對藥物釋放、優(yōu)良的控制聚合物結(jié)構(gòu)和分子量[95 - 98],和條件的用于配方(例如類型和濃度的膠凝離子、聚合物濃度、程序等。)[99 - 101],使定制功能性質(zhì)的藥物輸送系統(tǒng)。在分子水平上,海藻酸水凝膠結(jié)構(gòu)

48、是嚴(yán)格相關(guān)的成分和序列的聚合物,從而起源的示例。殼聚糖性質(zhì)也決定的乙酰化程度。所有這些因素的影響很深的水凝膠的特點,因此能夠欺騙、保護(hù)和釋放藥物的有效負(fù)載。</p><p>　　一些特殊的性質(zhì)的水凝膠顯示在生理條件:例如,他們可以膨脹取決于外部環(huán)境的,按照生理響應(yīng)性水凝膠。一些顯著變化的水凝膠溶脹比,因此在發(fā)布功能,與pH值、離子強度、溫度或電磁輻射。此外,水凝膠作為藥物載體能夠與粘膜表面(例如在胃腸道或呼吸道上

49、皮)延長粘留時間在載體的交互。載體之間的交互和粘膜表面糖蛋白發(fā)生主要是通過氫鍵、材料包含一個高密度的羧基和羥基選擇這些應(yīng)用程序[84,102,103]?；谒z系統(tǒng)已經(jīng)開發(fā)為保護(hù)和交付的低分了體重藥物和大分子載荷[104105],如多肽和蛋白類藥物(胰島素,褪黑激素,肝素、血紅蛋白、甲狀旁腺激素,降鈣素,等等。)[106 - 108],核酸(DNA,小干擾rna)[109，110]和抗原(從流感病菌、百日咳、白喉、破傷風(fēng)等等。)[10

50、7，111 - 113]。除了抗原,也疫苗已封裝(減毒或滅活的病原體)在兩個醫(yī)療和獸醫(yī)領(lǐng)域,結(jié)合固定化細(xì)胞對藥物輸送系統(tǒng)。這樣的技術(shù)獲得了極大的關(guān)注,因為可以保護(hù)疫苗在政府(為口服)和希望控制目標(biāo)和交付率[114，115]。一個詳細(xì)的示例應(yīng)用程序的生物高聚物封裝的魚疫苗將展示4.2節(jié)。</p><p><b>　　3.3其他應(yīng)用程序</b></p><p>　　最古老

51、的應(yīng)用在食品技術(shù)水凝膠多糖在食品,它們自然會負(fù)責(zé)任的紋理,所以他們被用作增厚或膠凝劑(例如在果汁和巧克力)。現(xiàn)在,使用微型膠囊與生物聚合物已取得重大發(fā)展的重要性食物富含生物活性成分(脂質(zhì)、維生素、多肽、脂肪酸、抗氧化劑、礦物質(zhì)和還活細(xì)胞,如益生菌)和營養(yǎng)物質(zhì)(成分與潛在的健康益處[116 - 118]),用以保護(hù)化合物對失活或退化,也為他們的控制交貨。這些物質(zhì)的加入到食品矩陣追趕產(chǎn)生生理益處或減少特定疾病的風(fēng)險。這意味著一個巨大的挑戰(zhàn),

52、共同之處與制藥應(yīng)用程序,因為只有一個減少數(shù)量的分子保持可用口服后,由于一些因素,如低滲透或溶解在腸道,在胃腸道和不穩(wěn)定(由于pH、酶、有無其他營養(yǎng)物質(zhì))[117],或在食品加工條件(溫度、氧氣、光)。微型膠囊用于穩(wěn)定活性、敏感、或揮發(fā)性成分,并可以被認(rèn)為是全新的成分的來源與特殊屬性,多虧了定制屬性:針對性和緩釋控釋提高食品添加劑的有效性,確保最佳劑量,(不是輕微)提高成本效率[119]。許多封裝程序也一直發(fā)展在食品行業(yè):每個技術(shù)適合不同

53、的系統(tǒng)以滿足需求的物理化學(xué)和分子的一個特殊的活性生物。</p><p>　　很多肝生物聚合物是兼容與許多食物組件和已經(jīng)被應(yīng)用在食品工業(yè)(如海藻酸、果膠、葡聚糖、淀粉、纖維素和衍生品),可以把一個適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)產(chǎn)品和有針對性的交付。通常這些聚合物改性優(yōu)化兼容性與食品矩陣[118，120]。原則上,真正的區(qū)別之間存在程序用于食品和制藥技術(shù),但滯留的分子。</p><p>　　在生物醫(yī)學(xué)技術(shù)(組織工

54、程和再生醫(yī)學(xué))水凝膠是最相關(guān)的材料,由于其特殊性,如生物相容性、物理性能、靈活性的合成、和各種各樣的成分[121]。水凝膠目前用于多個應(yīng)用程序:作為支架,作為組織壁壘和生物粘合劑,作為藥物倉庫,作為交付系統(tǒng)的生物活性代理(,增強自然修繕的過程),因為矩陣來封裝和交付細(xì)胞[121]。因此組織工程學(xué)是一個潛力巨大的組織和器官再生,替代傳統(tǒng)的方法來組織或器官衰竭,主要基于更換組織與合成植入物,在移植的器官,也在體外治療(被動膜交換,實驗生物混

55、合系統(tǒng),等等)。在幾個策略,最吸引人的是基于細(xì)胞的結(jié)合和聚合物支架[86]。3 d支架被用作基質(zhì)支持和引導(dǎo)組織再生在幾個體外和體內(nèi)系統(tǒng)模擬細(xì)胞外基質(zhì)(ECM),一個結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)和糖基大分子,提供了物理和生物支持細(xì)胞和組織的生長。生物材料的制備與定義細(xì)胞外基質(zhì)模仿形狀和復(fù)雜的多孔結(jié)構(gòu)代表還是技術(shù)挑戰(zhàn)[122]。水凝膠設(shè)計為3 d支架應(yīng)該提供一個理想的大小孔,容納活細(xì)胞;此外,它們可以用來溶解,釋放活躍分子[85]?，F(xiàn)在各種各樣的組織已

56、經(jīng)被設(shè)計,系統(tǒng)在臨床試驗階段或應(yīng)用程序,包括動脈、膀胱、皮膚、軟骨、骨、韌帶和肌腱[85，123]</p><p>　　細(xì)胞固定化和封裝系統(tǒng)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用:其中最研究和描述是細(xì)胞的移植,提出作為療法治療各種各樣的疾病。這項技術(shù)是基于原則,外國細(xì)胞(異種的或同種異體)是物理隔離和保護(hù)從宿主的免疫系統(tǒng)的人工膜[124 - 126]。因此水凝膠微膠囊可以提供免疫離析,沒有干擾的擴散氧氣,營養(yǎng)和代謝產(chǎn)品[121]。各種細(xì)

57、胞類型包括初級細(xì)胞不同,干細(xì)胞[127]或細(xì)胞的生物工程研究治療不同的疾病[128]。一些相關(guān)的例子是心血管疾病的治療,腎臟和肝臟衰竭,和糖尿病(由微型膠囊的胰島)[123，129，130]。</p><p>　　3.4方法采用微膠囊</p><p>　　正如之前報道,封裝在聚合物凝膠是用來保護(hù)范圍廣泛的生物材料的興趣,從小型分子細(xì)胞(細(xì)菌、酵母、植物和動物的起源)。作為一個通用的定義,微

58、型膠囊是“技術(shù)的包裝固體、液體和氣體材料在小膠囊釋放他們的內(nèi)容在控制利率通過很長時間的“[116]。各種各樣的方法已開發(fā)的封裝,最好的選擇是基于最終的需求,比如平均粒度、物理/化學(xué)特性,有效負(fù)載應(yīng)用程序,所需的發(fā)布機制,工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模和可接受的加工成本[123]。</p><p>　　在所有現(xiàn)有的方法,這里主要關(guān)注將給微型膠囊,離子凝膠的大部分受雇于,利用一些海洋聚合物的能力,形成水凝膠在存在適當(dāng)?shù)亩鄡r抗衡離子(如

59、海藻酸鈣離子的[124]或三磷酸對殼聚糖[131])。保護(hù)是基于嵌入效應(yīng)的聚合物基體控制之間的交互,內(nèi)部和外部的部分。盡管這樣的通用技術(shù)是廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)的技術(shù)領(lǐng)域、醫(yī)藥、生物醫(yī)學(xué)、各種各樣的程序需要一些系統(tǒng)化,必然包括其他方法。</p><p>　　在文學(xué)的定義[93，116],凝膠粒子技術(shù)主要包括三種不同的方法來準(zhǔn)備通過微凝膠(如圖5中計劃性地代表):(一)刪除聚電解質(zhì)溶液到一個解決方案的小離子;(b)通過

60、一個水油乳化技術(shù);(c)絡(luò)合電荷相反的聚合電解質(zhì)混合,額外的涂層過程。這些原始分類合并這些年來其他方法的使用,實際上,幾種不同的技術(shù)和過程,往往產(chǎn)生混亂的條款。</p><p>　　在試圖合理化的幾種方法到框架概述了在前面的章節(jié)中,圖形分類的程序和技術(shù)來封裝在水凝膠多糖提出了圖6。生產(chǎn)的微觀粒子被認(rèn)為是一種初步的步驟對身體的一代的球形微小、獨立的最后階段的準(zhǔn)備。此后,無論生產(chǎn)方法的使用,使用微粒的一個適當(dāng)?shù)哪z凝機

61、制是穩(wěn)定微疇預(yù)見。</p><p>　　因此,在接下來的部分,方法來獲得微量滴/粒子和那些改變他們在水凝膠將分別描述了通過回顧最近的一些文獻(xiàn)分類[116，123，132，133]。重點將是封裝在水凝膠的生物實體(生物分子、毒品等),考慮到文學(xué)術(shù)語可能有不同的程序在不同應(yīng)用領(lǐng)域[118]。</p><p><b>　　3.5微粒生產(chǎn) </b></p>&l

62、t;p>　　第一步在制備微膠囊水凝膠是獲取微滴膠化的,它會以不同的方式。三個程序?qū)⒊尸F(xiàn):擠壓、乳液和噴霧技術(shù)。</p><p>　　“擠壓”技術(shù)被廣泛利用,在最簡單的情況下,可以由使用注射器和針頭。作為一般的原則,聚合物的解決方案是通過一個孔和擠壓滴入一個硬化(膠凝)浴。滴的大小決定了最終的凝膠顆粒的尺寸,并且可以通過幾個控制系統(tǒng)參數(shù):直徑的孔,流量、粘度的解決方案,解決方案之間的距離硬化和孔板,聚合物濃度

63、和溫度[123]。降低液滴(和凝膠粒子大小)是一個基本的技術(shù)問題,這都由幾個設(shè)備開發(fā)基于不同的物理機制。最常用的同軸層流氣流,空氣霧化,靜電勢,振動噴嘴,噴氣切割和旋轉(zhuǎn)的磁盤霧化[134 - 136]。由此產(chǎn)生的顆粒大小不是唯一的因素被認(rèn)為是自其他方面相關(guān),比如再現(xiàn)性,大小可調(diào)性和分布、時間和產(chǎn)量的生產(chǎn)。</p><p>　　乳化分散液體的過程在第二個液體,非混相[118]。由此產(chǎn)生的乳液可以定義基本的一個系統(tǒng)兩

64、個階段(分散和分散)的水滴液體分散在另一個:當(dāng)乳液是由油滴在一個水相,它被稱為“水包油”(O / W),而相反的系統(tǒng)被稱為“油包水型”(W / O)。一種乳狀液的穩(wěn)定性可以受添加表面活性劑。通過處理兩個階段的構(gòu)成、類型的聚合物和表面活性劑,這項技術(shù)已經(jīng)被雇傭也生產(chǎn)納米液滴和粒子。這種技術(shù)的進(jìn)步也已獲得應(yīng)用程序的微流控原則[137138]。</p><p>　　在噴射技術(shù)、干燥是基于形成的干顆粒從流體物質(zhì)(一個解決

65、方案,一個乳液或懸掛),在加熱的霧化氣體(空氣或氮氣),和快速去除溶劑(水)。粉末粒子然后分開的干燥空氣。這種持續(xù)的過程是影響系統(tǒng)的溫度(飼料、空氣入口和空氣出口溫度)、粘度和濃度的提要的解決方案,形態(tài)學(xué)的聚合物。水凝膠粒子可以之后產(chǎn)生的再保險補水的粉膠凝條件下。其他的方法,如噴霧冷卻和噴霧冷卻,都是基于不同的原理和在缺乏溶劑:的分散在聚合物基體活性產(chǎn)品冷卻(或冷藏)允許凝固和固定[118，123，139]。最后,噴涂技術(shù)常常被報道在協(xié)

66、會與凝膠粒子生產(chǎn)。它是一種有效的涂層技術(shù),基于設(shè)備如流化床,用于與幾乎任何聚合物。核心粒子懸浮由一個空氣流,然后涂上一層聚合物溶液噴從不同的方向(頂部、底部和使用一個切向噴霧)。這種技術(shù)可以用在水凝膠微膠囊后的凝膠步驟[116，123]。</p><p><b>　　3.6凝膠化方法</b></p><p>　　這個步驟,制備微滴遵循所需的尺寸是凝膠化,它可以發(fā)生在不

67、同的方式通過物理和化學(xué)機制。</p><p>　　物理膠凝主要由離子凝膠和熱凝膠。離子凝膠是反過來進(jìn)行的兩個主要技術(shù)、擴散和內(nèi)部設(shè)置。第一個是基于介紹(主要是一個滴)的聚合物溶液變成一個離子的解決方案:凝膠化發(fā)生在離子擴散到聚合物溶液滴。第二個是基于添加膠凝離子在不活躍的形式(如碳酸鈣對海藻酸鈣凝膠)。凝膠是引發(fā)的變化在某些系統(tǒng)屬性,一般pH值的變化[123]。離子凝膠是適合海洋生物聚合物如海藻酸、殼聚糖、卡拉膠

68、和材料的不同來源(例如果膠)。微型膠囊在海藻酸水凝膠可能是最利用[140 - 143]。</p><p>　　聚電解質(zhì)絡(luò)合(壓電陶瓷)之間,聚合物相反的指控,被關(guān)聯(lián)到水凝膠的形成,要么作為方法形成凝膠結(jié)構(gòu),或技術(shù)來提高質(zhì)量(機械強度和滲透屏障)的水凝膠珠已經(jīng)準(zhǔn)備好。在后一種情況下,絡(luò)合可以并發(fā)的凝膠,或隨后的離子(涂層步驟)。壓電陶瓷殼聚糖、海藻酸之間形成(或其他生物聚合物)已經(jīng)開發(fā)了很長時間,主要用于制藥應(yīng)用程

69、序用于生產(chǎn)微——和基于納米粒子系統(tǒng)[144 - 148]。</p><p>　　熱凝膠化應(yīng)用到瓊脂糖,因為海洋多糖、但也明膠、麥芽糊精和幾個合成聚合物,如有機玻璃、聚苯乙烯、聚(n異丙基丙烯酰胺)等。一些提示對于理解這種現(xiàn)象的理論得到在第一節(jié)。關(guān)于細(xì)胞封裝,基于瓊脂糖凝膠被廣泛研究了幾種生物應(yīng)用[149,150]。</p><p>　　化學(xué)凝膠是基于共價交聯(lián)的高分子鏈,從而導(dǎo)致形成了3 d

70、矩陣。幾個例子已報告在文學(xué)、歷史最悠久的網(wǎng)狀的葡萄聚糖準(zhǔn)備凝膠珠為凝膠排阻層析法。殼聚糖微膠囊的形成最初基于戊二醛交聯(lián)。然而,它的使用是避免在細(xì)胞和人類的應(yīng)用程序由于毒性這樣的反應(yīng)物。共價交聯(lián)酶可以獲得同樣的路線,其中安全的交聯(lián)劑慶大霉素已經(jīng)被用于制備殼聚糖凝膠和珠子[88]。還有一長串的共價交聯(lián)反應(yīng)誘導(dǎo)的暴露于紫外線和可見光(照片交聯(lián)水凝膠)[151]。</p><p>　　此外,一些策略的組合物理和化學(xué)水凝膠

71、形成的技術(shù)被提出,導(dǎo)致“串聯(lián)”機制,以裁縫和提高針對微型膠囊生產(chǎn)[152 - 154]。</p><p>　　它也必須提到應(yīng)用程序的自然生物聚合物納米級。生物聚合物所研發(fā)的納米囊、納米凝膠、納米粒子已經(jīng)開發(fā)自年代早期(在平行于脂質(zhì)體和其他基于脂質(zhì)納米系統(tǒng))與邏輯應(yīng)用到封裝的生物實體的較小的尺寸(主要是藥物,治療蛋白質(zhì)、核酸)[155 - 158]。藥物輸送系統(tǒng)基于多糖納米粒子有好幾個優(yōu)勢:能力穿透細(xì)胞和組織;可能

72、提高藥物的生物利用度,降低毒副作用;能夠控制釋放屬性由于生物降解性和刺激(pH值、離子和溫度),與情感的材料[146]。合理化的裝配機制和功能來定制屬性(大小、炸藥、裝載能力)到令人滿意的水平是至關(guān)重要的目標(biāo)前進(jìn)聚乙烯囊泡c可生物降解納米粒子作為有效的藥物運載工具。現(xiàn)在研究人員獲得的結(jié)果在這個領(lǐng)域已經(jīng)生成的一個巨大的專利數(shù)量[159,160]和非凡的科學(xué)生產(chǎn)[138,161 - 165]。</p><p>　　微

73、型膠囊對魚接種疫苗在水產(chǎn)養(yǎng)殖:一個實驗研究</p><p>　　4.1魚接種疫苗在水產(chǎn)養(yǎng)殖</p><p>　　水產(chǎn)養(yǎng)殖快速發(fā)展的行業(yè)代表了食品工業(yè)中,提供一個一半的人類所食用的魚類總量[166]。在過去的30年里,水產(chǎn)養(yǎng)殖已經(jīng)擴大,加劇,和多元化。然而,魚類養(yǎng)殖的集約生產(chǎn)導(dǎo)致應(yīng)力對魚類和健康問題,比如增加疾病爆發(fā)的脆弱性。這種情況影響顯著的經(jīng)濟(jì)和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的許多國家[166，167]。

74、</p><p>　　預(yù)防疾病,通過使用最佳實踐畜牧業(yè)和生物控制方法(如接種疫苗和使用興奮劑)是強制性的,由于擔(dān)心環(huán)境污染與化學(xué)治療相關(guān),多個抵抗抗生素的出現(xiàn),以及隨之而來的消費不安全產(chǎn)品[168]。在國際層面上,教育的迫切要求積極主動和被動程序已經(jīng)表示,要解決健康問題為了維持增長的水生動物食品生產(chǎn)[166]。</p><p>　　目前,應(yīng)用研究是面向開發(fā)新的預(yù)防策略基于魚接種疫苗。這種做

75、法有一個偉大的相關(guān)性在大規(guī)模商業(yè)魚類養(yǎng)殖,例如,一直負(fù)責(zé)成功的鮭魚栽培。一般來說,商業(yè)疫苗是基于滅活細(xì)菌病原體,但目前一些病毒,沒有寄生蟲疫苗是商用[169]。在這種背景下,口服疫苗接種是吸引人的,因為第一次接觸病原體通過粘膜表面發(fā)生腸道的層面的內(nèi)臟相關(guān)的淋巴組織(高爾特)。魚實際上并不目前小腸集合淋巴結(jié)的補丁和抗原運輸M細(xì)胞:然而淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞之間存在的上皮細(xì)胞和固有層,腸細(xì)胞顯示一個抗原運輸能力[170]。而腹腔內(nèi)注射,口服疫苗

76、是簡單、有效、無應(yīng)力和易于管理大量的魚有一段時間,因此被適合大規(guī)模魚免疫?？诜呙缤ǔ．a(chǎn)生于兩個方面:由頂級涂層提要與抗原或準(zhǔn)備加入飼料生產(chǎn)過程中?？诜呙缒壳岸Y物也相關(guān)的缺點,如一般高數(shù)量的抗原引起免疫反應(yīng);缺乏充足的時間免疫保護(hù);損害從消化水解;必要提高后腸吸收的,為了引起一個有效的保護(hù)性的免疫應(yīng)答,生理和解剖差異,物種(胃或無胃性魚類)[115，167]。這些限制使得研究人員開發(fā)方法保護(hù)的疫苗,因此疫苗新的魚類和先進(jìn)的技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)

77、。用一個系統(tǒng)的綜述魚類疾病最擴散,疫苗已經(jīng)可用,該物種被和發(fā)展</p><p><b>　　4.2實驗研究</b></p><p>　　在這里工作的一部分概括為一個案例研究建立了一個研究項目的框架[172]在這一網(wǎng)絡(luò)的科學(xué)機構(gòu)和魚類養(yǎng)殖植物共享他們的能力來開發(fā)一種口服疫苗的協(xié)議,利用政府的滅活細(xì)菌可生物降解的生物聚合物矩陣。通過引進(jìn)其中一個最相關(guān)的魚類疾病在密集的水產(chǎn)

78、養(yǎng)殖,造成重大的經(jīng)濟(jì)損失,彩虹鱒魚利用)農(nóng)業(yè)[173]。微型膠囊已運用自年代末以來,用來保護(hù)疫苗將在水產(chǎn)養(yǎng)殖。三種聚合物(海藻酸、殼聚糖和PLGA)主要用于封裝不同的病原體(如鰻弧菌,氣單胞菌屬或核酸(例如DNA質(zhì)體包含基因編碼為抗原),為了治療一些魚類(鯉魚,日本掙扎著,鱒魚,尼羅羅非魚,等等。)[115]。結(jié)果迄今為止獲得的具體案例的褐藻酸鹽的封裝lactococcosis病原體表明,這個系統(tǒng)還沒有最佳:目前主要在一個成功的提升了,

79、在協(xié)會與傳統(tǒng)的注射[173,174]。</p><p>　　設(shè)置一個微型膠囊系統(tǒng)大規(guī)模生產(chǎn)的疫苗是非常具有挑戰(zhàn)性的微載體加載技術(shù)。該系統(tǒng)已在我們研究[175]是一個升級前一個,一個來自實驗室規(guī)模,已成功進(jìn)行初步試驗,無論是在魚(鱸魚)和哺乳動物(老鼠)模型[176，177]。它是基于一個混合的生物聚合物,被選中在其他候選人生物材料。特別是,海藻酸、殼聚糖和纖維素衍生物(羥丙基甲基纖維素(HPMC)已經(jīng)被用于一個程

80、序,基于一個離子凝膠化結(jié)合聚電解質(zhì)絡(luò)合作用。溶菌酶也被添加為佐劑和一氧化碳封裝與疫苗,由于其金屬屬性[178]。該系統(tǒng)已被完整描述和已經(jīng)被測試兩個季節(jié)性試驗,評價結(jié)果不是本文的對象。</p><p>　　制備微膠囊的大規(guī)模[179]一直的設(shè)置一個模型的系統(tǒng)(聚合物珠),得到了在實驗室規(guī)模的一個簡單的擠壓技術(shù)[180]。喂食的解決方案和珠子對屬性進(jìn)行了表征[181，182]源自不同材料的組合(海藻酸、殼聚糖、HPM

81、C和溶菌酶)。這個成分影響封裝過程和制定檢測也從焊縫形狀、透明度和形態(tài)。就業(yè)的基本原理的一個簡單的模型系統(tǒng)來自必要性收集信息關(guān)于每個組件的作用及其相互交互系統(tǒng)內(nèi)部。此外,聚合物性質(zhì)的影響(例如類型和起源的褐藻酸鹽樣本,或殼聚糖特征對生成的水凝膠研究和優(yōu)化。</p><p>　　復(fù)合生物聚合物珠子可以用作通用模型的藥物輸送系統(tǒng),因此已經(jīng)過測試,在各種環(huán)境條件(pH值、溫度、離子強度等)相對應(yīng)不同的生理條件(模仿,例

82、如,胃和腸道釋放,胃少或胃含有魚等),從而使調(diào)查的人力與獸醫(yī)應(yīng)用程序。</p><p>　　這里介紹的應(yīng)用程序,通常遵循對概念的理解暴露在前面部分的審查;在這個意義上說,它不僅是一個案例研究,但也是一個真正的“概念驗證”的字段。據(jù)報道在3.2節(jié),藥物釋放是由幾個參數(shù)的影響,這依賴于矩陣結(jié)構(gòu)(孔隙大小、孔隙體積分?jǐn)?shù)、互連程度等)和周圍環(huán)境(如pH、離子強度、溫度、化學(xué)成分等)。因為這個原因,效果成分的緩沖介質(zhì)的釋放

83、被封裝的蛋白質(zhì)也被評估。釋放研究已完成了緩沖區(qū)中保證維護(hù)的pH值(磷酸鹽緩沖和三緩沖外加鹽離子在pH = 7.4)。</p><p>　　圖7一個報告發(fā)布概要文件從海藻酸溶菌酶的珠子在磷酸鹽緩沖和三/氯化鈉。在磷酸鹽緩沖,釋放發(fā)生非常迅速,它是在第一個小時完成?？焖籴尫艅恿W(xué)不是由于pH值,而是一個快速侵蝕的海藻酸矩陣存在磷酸鹽離子,減去鈣離子從古羅糖醛酸的凝膠(參見蛋箱模型見2.5節(jié))。事實上,一個不同的行為是

84、觀察到三/生理鹽水緩沖。使用三防止矩陣從侵蝕和釋放溶菌酶是部分阻礙。</p><p>　　圖7。(一)比較,從海藻酸溶菌酶釋放珠子在磷酸鹽緩沖(●)和三/氯化鈉(■)在pH = 7.4;(b)比較溶菌酶釋放在三/氯化鈉從海藻酸珠(■)和從海藻酸/殼聚糖珠(▲);(c)實驗積分熱的水蒸發(fā)從海藻酸珠(曲線);從海藻酸/殼聚糖珠(曲線b)聚合物樣品:海藻酸(FG = 0.4;Mv = 86負(fù)責(zé));殼聚糖(Mv = 49

85、2負(fù)責(zé);DA = 11%)。其他實驗細(xì)節(jié)在文獻(xiàn)[182，183]。</p><p>　　褐藻酸鹽凝膠基質(zhì),可以加強用人其他多糖能夠與海藻酸要么靜電和/或偶極相互作用。摘要根據(jù)結(jié)構(gòu)化這是一種有效的阻礙因素的快速釋放的蛋白質(zhì)。這兩個聚合物在這里利用已經(jīng)廣泛應(yīng)用于過去,一個是殼聚糖[97，184],另一個是纖維素衍生物HPMC。兩個聚合物一直受雇于為了修改屏障特性的矩陣。纖維素衍生品,比如HPMC,一般也用作聚合物生成

86、剖矩陣,因為在固體平板電腦正在經(jīng)歷一個玻璃橡膠過渡水穿透[185，186]。圖7 b報告發(fā)布概要文件的溶菌酶在三/氯化鈉從海藻酸珠子和殼聚糖鋼筋海藻酸珠子。在三緩沖區(qū),主要的過程發(fā)生是擴散。增加的影響殼聚糖是清楚的從發(fā)布概要文件,它是低于唯一的褐藻酸鹽。</p><p>　　這個想法,添加其他多糖的基本基質(zhì)產(chǎn)生一個更復(fù)雜的褐藻酸鹽模型已建模的文獻(xiàn),它也被稱為是“阻塞效應(yīng)”[187]。在之前的一項研究[183],量

87、熱方法提出了衡量這一影響。事實上,差示掃描量熱法已經(jīng)被證明是一個強大的工具,研究了不同系統(tǒng)的屏障性能。特別是,水蒸發(fā)率從珠子不同成分的,通過把HPMC和/或殼聚糖,已被調(diào)查評估效果額外的碳水化合物聚合物在海藻酸矩陣[182]。這種方法的基本原理是,水蒸發(fā)的研究有助于理解結(jié)構(gòu)布置的聚合物鏈的珠子。據(jù)稱這種轉(zhuǎn)變的溫譜圖,源于添加其他組件,反映了“阻塞性”字符的聚合物網(wǎng)絡(luò)在珠。因此,預(yù)計一個延遲的水蒸發(fā)是平行的,減少蛋白質(zhì)釋放,因為它顯示在圖

88、7 c這報告實驗積分熱的水蒸發(fā)從海藻酸和海藻酸/殼聚糖凝膠珠。</p><p>　　新增的殼聚糖生成一個延遲的水蒸發(fā),從而確認(rèn)殼聚糖的影響,也展示了通過釋放數(shù)據(jù)。幾個實驗的結(jié)果進(jìn)行了比較水蒸發(fā)和蛋白質(zhì)釋放從凝膠珠與不同的構(gòu)圖非常有助于預(yù)測的新配方的釋放特性的快速分析。除了上述報道測試和積極響應(yīng)該系統(tǒng)的“試管”分析,試驗已經(jīng)在實際工作中表現(xiàn)出了非凡的,但到目前為止,沒有充分地分析結(jié)果;這也是由于一些不可避免的變化試

89、驗條件相比實驗室設(shè)置。</p><p>　　優(yōu)越的性能的混合適當(dāng)?shù)脑黾恿艘粋€額外的海洋多糖少量的海藻酸鈉/殼聚糖與纖維素（HPMC）是海與聚合物系統(tǒng)，有助于解決一個問題，在海中的原因。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　本文提供的概括一直主要致力于說明在分子水平上多糖的主要性狀和生產(chǎn)膠囊多糖流程。這個方法能更好的了解

90、理化性質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)并使他們的高效開發(fā)，提供解決工藝技術(shù)和實驗問題的辦法,經(jīng)常遇到，但不總是在文獻(xiàn)報道。</p><p>　　這里描述的多糖為基礎(chǔ)的系統(tǒng)的優(yōu)異性能和評論提供海與生物大分子的系統(tǒng)可能有助于解決一個問題，在海中的原因，雖然只限于水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　感謝他們的同事和他的同事塞爾