海藻酸是一种存在于褐藻细胞壁中的天然多糖,也被称为藻酸、褐藻酸或海藻素。它通常呈现白色到棕黄色的纤维、颗粒或粉末状。海藻酸具有与阳离子形成凝胶的特性,例如海藻酸钠,因此被广泛应用于食品工业、日用化学品工业和医药领域。
海藻酸是由单糖醛酸线性聚合而成的多糖,主要由β-D-甘露醛酸(M)和α-L-古罗糖醛酸(G)组成。这些单体通过1,4糖苷键相连,形成嵌段共聚物。海藻酸的化学式为(C6H8O6)n,分子量范围从1万到60万不等。
常见的褐藻如海带、马尾藻、泡叶藻和巨藻是海藻酸的主要来源。海藻经过氢氧化钠处理后,与硫酸等强酸反应,可以制得海藻酸。此外,固氮菌和伪单胞菌也可以用于生物合成海藻酸,细菌合成的海藻酸常用于生物医学工程领域,可以产生微米级或纳米级结构。
海藻酸具有快速吸水的特性,因此在造纸和纺织行业中被用作脱水剂和上浆剂。在食品工业和日用化学品工业中,海藻酸钠或海藻酸钾常被用作乳化剂或增稠剂,常见于冰淇淋、奶昔等食品和化妆品中。
海藻酸在制药业中是常用的辅料。它的粘性使其成为片剂的粘合剂,遇水膨胀的特性使其成为崩解剂,将片剂分散在人体内。此外,海藻酸还可用作分散剂,将有效成分分散到液体中形成悬浊液。海藻酸盐也被用作药物缓释剂。在牙科领域,海藻酸可替代石膏和橡胶,用于制作牙模。此外,海藻酸本身还可以作为吸收剂,用于治疗重金属中毒。