Использование альгиновой кислоты в фармацевтике. Альгинаты. Самостоятельное нанесение средства

Альгиновая кислота и ее соли

1. Происхождение

Альгинаты широко распространены в природе в качестве структурных компонентов бурых морских водорослей. Межклеточный альгинат придает водорослям механическую прочность и гибкость и составляет 40% от сухой массы водоросли. Состав противоионов обеспечен морской водой: Na, Ca, Mg, Ba и стронций.

. Промышленное производство

составляет около 30 000 тонн в год, что не превышает 10% ежегодно синтезируемой биомассы этих водорослей.

Экономически выгодно промышленное культивирование этих водорослей, что и делают в Китае.

Водоросль измельчают, обрабатывают соляной кислотой для получения альгиновой кислоты, фильтруют, промывают от противоионов.

На втором этапе нейтрализуют содой или гидроксидом натрия и получают растворимый альгинат натрия. Примеси удаляют фильтрованием, растворимый альгинат осаждают спиртом, хлоридом кальция или неорганической кислотой (полученную в этом случае кислоту опять переводят в альгинат натрия).

Кроме альгината натрия производят также и другие растворимые альгинаты, такие как соли калия и аммония, а также пропиленгликольалгинат (ПГА), который получают этерификацией альгината окисью пропилена. ПГА используют при производстве пива и соусов для салатов, т.к. он обладает высокой растворимостью при низких значениях рН.

3. Поведение в водных системах

Альгиновая кислота (Е 400) набухает при комнатной температуре, растворяется при нагревании, гели образует при подкислении.

Альгинаты (Е 401 - 404) растворимы в воде комнатной температуры, образуют гели при рН<4 или в присутствии ионов Са2+.

. Применение в пищевых продуктах

Альгиновая кислота и ее соли (альгинаты) используются в качестве загустителей и гелеобразователей в плавленом сыре, твороге, мясо- и рыбопродуктах, майонезах, соусах, мороженом и других десертах в количестве 5 - 10 г./кг. Пропиленгликольальгинат применяется в качестве загустителя и эмульгатора в производстве десертов, начинок, мороженого, сахарных кондитерских изделий, сдобы, соусов, жевательной резинки в количестве нескольких г на 1 кг.

В количестве нескольких десятых грамма на литр напитка пропиленгликольальгинат не только загущает, но и стабилизирует пену. Например, добавление пропиленгликольальгината в пиво за 2 - 3 дня до фильтрации в количестве 50…50 мг/л резко улучшает пенообразующую способность пива.

5. Влияние на иммунитет

Исследования, проведенные в Санкт-Петербургском научно-исследовательском институте вакцин и сывороток, показали, что применение альгинатов повышает эффективность противовирусных вакцин и позволяет снизить дозу антибактериальных препаратов при их совместном использовании. Там же было изучено лечебное действие солей альгиновых кислот при иммунодефицитах, вызванных ожогом и стрессом. Доказано, что применение их способствовало снижению токсемии, усиливало регенерацию ожоговой раны, стимулировало активность В-лимфоцитов и макрофагов. Альгинатные препараты способствуют фагоцитозу, что обеспечивает их антимикробную, противогрибковую и противовирусную активность.

Они притягивают (сорбируют) и делают тем самым неактивными циркулирующие в крови иммунные комплексы, когда их образуется чрезмерное количество и организм не успевает от них очиститься.

Повреждающая роль их доказана при многих заболеваниях. Альгинаты также связывают лишнее количество иммуноглобулинов (Е), повинных в развитии острых аллергических реакций и заболеваний. Они стимулируют синтез антител местной специфической защиты (иммуноглобулинов класса А), что в свою очередь делает кожу и слизистые оболочки дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта более устойчивыми к патогенному действию микробов.

. Альгинат натрия

альгиновый химический кислота

способен к избирательному связыванию и выведению из организма ионов тяжелых металлов и радионуклидов.

В основе противорадиационной активности лежит специфическое действие альгината натрия на мембраны клеток крови, слизистые оболочки желудка и кишечника, в результате чего резко возрастает их устойчивость к повреждающим факторам.

Альгинат натрия не токсичен, не обладает аллергизирующим, эмбриотоксическим и мутагенным действием, может использоваться в лечебных и профилактических целях в течение длительного времени.

7. Альгинат кальция

Альгинат кальция является сильным сорбентом радионуклидов и солей тяжелых металлов. При пероральном применении препарат способен связывать радионуклиды стронция, цезия, бария, радия, плутония, а также тяжелые металлы (свинец, кадмий) в желудочно-кишечном тракте и выводить их из организма.

Использование альгиновой кислоты в форме кальциевой соли повышает сорбционные свойства препарата в отношении тяжелых металлов и радиоизотопов и позволяет избежать отрицательного влияния на баланс кальциевых солей в организме.

Альгинат кальция - эффективное средство введения в организм кальция при повышенных потребностях в нем или при нарушениях его обмена (особенно нуждаются в нем беременные и кормящие женщины, растущие дети; при остеопорозе различного генеза, пре- и постменопау-зальной деминерализации костей, сращении переломов и др.). Ионы кальция обладают хорошими гипоаллергеными свойствами.

. Альгинат калия

Альгинат калия обладает высокой сорбционной активностью, что способствует выведению из организма радионуклидов, солей тяжелых металлов, жирных кислот и холестерина. Оказывает гипоаллергенное, регенерирующее, противовоспалительное и гемостатическое действия. Оказывает благоприятное действие на функции сердечнососудистой системы: способствует нормализации нарушений сердечного ритма, благоприятно влияет на течение стенокардии у больных с ишемической болезнью сердца, позволяет оптимизировать процесс лечения миокардиодистрофий различного генеза.

9. Альгинат магния

Препарат обладает высокой сорбционной активностью, способствует выведению радионуклидов, солей тяжелых металлов, жирных кислот, холестерина, циркулирующих иммунных комплексов. Оказывает регенерирующее и противовоспалительное действие.

Магний-альгалан стабилизирует артериальное давление, снимает синдром дискинезии желчевыводящих путей, нормализует моторную функцию кишечника, поддерживает лучший баланс калия, снижает риск развития остеопороза. Усиливает иммунную реактивность за счет активации хемотаксиса, фагоцитоза, клеточных контактов, системы комплимента.

. Кальций-натриевая соль альгиновой кислоты

Канальгат получают из бурых морских водорослей семейства Laminaria, представляет собой кальций-натриевую соль альгиновой кислоты. Препарат обладает кровоостанавливающим и репаративным действием, умеренными антацидными свойствами, подавляет факторы агрессии желудочного сока и дуоденального содержимого, нормализует моторную функцию органов желудочно-кишечного тракта и гепатобилиарной системы, уменьшает процессы брожения, улучшает пристеночное пищеварение (рис.).

Механизм действия связан с влиянием на состояние клеточных мембранных структур: обеспечение их сохранности при радиационном воздействии и активная репарация поврежденных мембран клеток кишечника и костного мозга.

Литература

Нечаев А.П., Траубенберг С.Е., Кочеткова А.А. и др. Пищевая химия, Изд. 4-е, испр. и доп. - СПб: ГИОРД, 200 - 640 с.

Справочник по гидроколлоидам/ Г.О. Филипс. П.А. Вильямс (ред.) Пер. с англ. Под ред А.А. Кочетковой и Л.А. Сарафановой. - СПб. ГИОРД, 2006. - 536 с.

Репетиторство

Нужна помощь по изучению какой-либы темы?

Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.

Немало удивительных веществ подарила и до сих пор дарит человеку природа. Одно из них - кислота альгиновая, которую активно используют в составе косметических средств, в лекарственных препаратах, а так же в пищевой промышленности. Ее подарило людям море.

И снова море

Моря нашей планеты еще изучены не слишком хорошо. Даже, казалось бы, достаточно изученные дары моря преподносят подчас интересные сюрпризы. Вот, например, водоросли - бурые, красные, зеленые. Их строение, образ жизни, оказываемое влияние на морские экосистемы - все это уже достаточно хорошо изучено. Но вот в конце XIX века совершенно случайно, как побочный продукт получения йода из морских водорослей, были открыты соли альгиновой кислоты - альгинаты и непосредственно сама кислота альгиновая.

Химические процессы

Все, что происходит с нами и вокруг нас - это химия. Процессы, которые люди изучают, дают возможность постоянно получать новые вещества, необходимые в медицине, в пищевой промышленности, для синтеза полимеров. Все химические элементы, которые на сегодня известны человеку, дала природа. Получение альгиновой кислоты - биологические процессы, происходящие в морских водорослях.

Эти живые организмы используют альгинаты в качестве влагосбрегающего средства, позволяющего выжить им в условиях морских отливов. Люди, получая альгиновую кислоту и ее производные, научились использовать ее в медицине, в фармацевтике, в пищевой промышленности, в косметологии. Это удивительное вещество - альгиновая кислота. Формула ее, с точки зрения химии, достаточно сложна, ведь это - гетерополимер, который образуется остатком D-маннуровой и остатком L-гулуроновой кислот в разных количественных соотношениях, зависящих от вида водорослей. Выглядит формула так: (C6H8O6)n.

Полисахарид из водорослей

Любые химические вещества и их соединения, которые человечество научилось добывать и синтезировать, так или иначе, находят свое применение. С открытой в начале 19 века альгиновой кислотой произошло точно также, причем спектр ее использования достаточно широк. Это обусловлено свойствами вещества, добываемого из водорослей. Альгиновая кислота является полисахаридом - высокомолекулярным веществом, имеющим особое значение в биосфере. Таких химических соединений очень много. И особую группу составляют водорослевые полисахариды, к которым относится и кислота альгиновая.

Соли-альгинаты

Полисахариды активно используются во многих сферах жизнедеятельности человека. Вот, к примеру, одно из них - альгиновая кислота. Свойства этого вещества, добываемого из бурых, красных и зеленых водорослей очень разнообразны. Особое значение имеют соли альгиновой кислоты - альгинаты калия, кальция, магния, натрия. Они хорошо переносятся организмом человека, так как безвредны, не перевариваются и не усваиваются, а выводятся через кишечник. Еще одна особенность - растворимость альгиновой кислоты. Этот природный полимерный углевод (полисахарид) - нерастворим ни в воде, ни в большинстве органических растворителей, что активно используется в медицине и фармакологии. Но зато альгиновая кислота может адсорбировать количество воды в 300 раз больше самой себя. И это свойство так же нашло свое применение.

Медицина и альгинаты

Кислота альгиновая - Ее активно используют в фармацевтике и в медицине. Обусловлено это свойствами как самой кислоты, так и ее солей - альгинатов. Много научных исследований, проведенных учеными-медиками, химиками, фармацевтами, позволили получить уверенные результаты успешного использования альгиновой кислоты в лечении таких заболеваний, как сердечно-сосудистые болезни, посттравматические инфекции при ожогах и ранах, иммунодефицитные состояния, кишечные заболевания с нарушением моторики кишечника.

Так, соли альгиновой кислоты обладают подтвержденным антимикробным, противовирусным и противогрибковым действием. Это широко используется в современной медицине в лечении различных заболеваний. Альгинаты способствуют уменьшению проявлений различных типов аллергии за счет связывания неактивных иммунных комплексов и иммуноглобулинов типа Е. В то же время соли водорослевой кислоты активизируют выработку местных защитных иммуноглобулинов типа А, которые отвечают за устойчивость кожных покровов и слизистых к воздействию патогенных микроорганизмов.

Еще одно удивительное качество альгиновой кислоты - способность связывать и выводить из организма человека радионуклиды стронция и цезия, широко применяющиеся в борьбе со злокачественными образованиями. К тому же, альгинаты способствуют активному заживлению ран и язв, а так же обладают гемостатическими свойствами. Уникальное вещество, получаемое из морских водорослей, оказавшееся безопасным для людей, - альгиновая кислота. Препараты на ее основе становятся востребованными даже в педиатрии и в лечении беременных и кормящих грудью женщин.

Фармацевтика и водорослевая кислота

Кислота альгиновая нашла широкое применение и в фармацевтической промышленности. Так, к примеру, капсулы лекарственных препаратов, сделанные при помощи альгинатов, позволяют доставлять действующие вещества непосредственно в кишечник, где капсула разрушается, лекарственное вещество начинает свою работу, а оболочка выводится из организма.

Еще один яркий пример - повязки на раны с использованием альгинатов. Они обладают противоинфекционными и кровоостанавливающими свойствами. Такие повязки не позволяют распространяться инфекции, снимают отеки окружающих тканей, а значит и их лишний травматизм. У таких медицинских средств хорошие дренирующие свойства, что позволяет ране быстрее заживать. Эти же свойства альгиновой кислоты используются в стоматологии.

Красота и кислота

В последние десятилетия кислота альгиновая нашла еще одну область применения - косметология. Маски на основе этого природного вещества становятся все более популярными, так как обладают уникальными свойствами омоложения и оздоровления кожи. Еще не так давно женщина могла получить такую маску лишь в салоне. Сегодня порошки для приготовления маски с альгинатами в домашних условиях можно приобрести в косметических магазинах. Порошок разводится определенным количеством воды, и полученный гель наносится на лицо. Эффект, по отзывам огромного числа женщин, - просто удивителен!

Благодаря свойствам альгиновой кислоты и ее солей, кожа становится чище, исчезают мелкие морщинки и покраснения, улучшается не только внешний вид, но и снимаются отеки и припухлости, а благодаря антибактериальным свойствам альгинатов проходят воспалительные процессы. Альгинатные маски позволяют в домашних условиях получить сеанс оздоровления кожи лица и зоны декольте без вреда для здоровья. Такие косметические средства часто имеют сложный состав, то есть сожержат в себе не только альгиновую кислоту или альгинаты, но и другие полезные для кожи вещества, например, коллаген или же хитозан, также в подобных масках часто включены растительные компоненты - ромашка, имбирь, зеленый чай. Все это делает домашнюю косметику весьма эффективной. Косметической промышленностью выпускаются не только маски, но и кремы с альгинатами, помогающими восстановить кожные покровы, улучшить их состояние.

Пищевая добавка Е400

Кислота альгиновая нашла свое широкое применение в пищевой промышленности. Если посмотреть на упаковку многих продуктов, то там можно найти ссылку на пищевые добавки, включенные в состав, и среди них часто встречаются Е400, Е401, Е402, Е403, Е404, Е405. Так вот эти пищевые добавки являются альгиновой кислотой и альгинатами, разрешенными к применению в пищевой, фармацевтической и медицинской промышленностях. Альгиновая кислота и альгинаты - загустители и стабилизаторы, помогающие веществам сохранять свою форму и объем, препятствуют их усыханию и порче. Причем, сама альгиновая кислота и альгинаты выводятся из организма человека в неизменном виде, не усваиваясь им, а значит, не нанося никакого вреда и не оказывая побочных эффектов.

Природа и человек

Еще один дар природы, оказавшийся удивительной находкой - кислота альгиновая. Ее подарило людям море, позволив получить полезное вещество, использующееся в медицине и при производстве пищевых продуктов, в фармацевтике и в косметологии. Альгинаты оказались теми веществами, которых так не хватало человечеству. Они безвредны, выводятся из организма человека в неизменном виде, но оказывают на него удивительно благоприятное воздействие, способствуя оздоровлению, борьбе с вирусами, бактериями и грибками, выводя вредные токсины и тяжелые металлы, заживляя раны, ожоги, останавливая кровотечения, снимая отеки, нормализуя кровяное давление и активируя защитные функции организма. Думается, что дары моря, и водоросли в том числе, подарят человечеству еще немало удивительных и полезных открытий.

Альгиновая кислота – это полисахарид, вязкое резиноподобное вещество, извлекаемое из бурых водорослей(ламинарии). Является составной частью клеточных стенок бурых водорослей, от 15 до 25 %. Альгиновая кислота нерастворима в воде и в большинстве органических растворителей. Обладает уникальной способностью связывать молекулы воды: Одна часть альгиновой кислоты адсорбирует (впитывает) 300 массовых частей воды, что позволяет использовать её в биодобавках в пищу (для очистки организма от токсинов и тяжёлых металлов).
Альгинаты в организме человека не перевариваются и выводятся через кишечник. Благодаря своему уникальному свойству сорбировать и не перевариваться, альгиновая кислота, вступив в соединение, выводит из организма тяжелые металлы (свинец, ртуть и др.) и радионуклиды.
Широкое использование альгинатов обусловлено их хорошей переносимостью и безвредностью, оказывает лечебное действие при иммунодефицитах, вызванных ожогом и стрессом. Доказано, что применение их способствует снижению токсемии, усиливает регенерацию ожоговой раны, стимулирует активность В-лимфоцитов и макрофагов.
Альгинатные препараты способствуют фагоцитозу, что обеспечивает их антимикробную, противогрибковую и противовирусную активность.
Соединения на основе альгиновой кислоты притягивают (сорбируют) и делают тем самым неактивными циркулирующие в крови иммунные комплексы, когда их образуется чрезмерное количество и организм не успевает от них очиститься. Повреждающая роль их доказана при многих заболеваниях. Соли на основе альгиновой кислоты также связывают лишнее количество иммуноглобулинов(Е), повинных в развитии острых аллергических реакций и заболеваний.
Они стимулируют синтез антител местной специфической защиты (иммуноглобулинов класса А), что в свою очередь делает кожу и слизистые оболочки дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта более устойчивыми к патогенному действию микробов.
С успехом соли на основе альгиновой кислоты применяются в комплексной терапии при заболеваниях сердечно-сосудистой системы. Их лечебный эффект обусловлен антикоагулянтным, антиоксидантным и гипотензивным действием. Снижают содержание уровня холестерина крови, обладают спазмолитическим действием. Получены положительные результаты лечения у больных с ИБС, миокардиодистрофией, у больных с нарушением ритма.
Прием солей альгиновой кислоты способствовал снижению дозы базисных препаратов при лечении данных паталогий, а также обеспечивал выведение из организма аутоантител и циркулирующих иммунных комплексов, играющих одну из основных патогенетических ролей в развитии болезней сердца и сосудов.
Свойства альгиновой кислоты определяют её сорбционное и гемостатическое действие. Наилучшим образом это проявляется в отношении радионуклидов и солей тяжелых металлов, что подтверждено многочисленными исследованиями российских и зарубежных ученых.
В эксперименте сорбция радионуклидов стронция и цезия составляла до 90%, что позволило уже сейчас широко использовать препараты на основе альгиновой кислоты.
Соли альгиновой кислоты(альгинаты): Не изменяют водно-солевой баланс, не поглощают в кишечники сероводород, необходимый для перистальтики, не претерпевают метаболических превращений в организме, не токсичны и выводятся из организма в течение 24-48 ч.
Прием альгинатов способствует ослаблению интоксикации, снижает содержание токсичных продуктов пищеварения и уменьшает содержание токсичных продуктов пищеварения и уменьшает пищевые и инфекционные аллергические реакции.
Данные многочисленных клинических испытаний подтверждают высокую эффективность солей альгиновой кислоты при различных нарушениях микробиоценоза кишечника, что при современном уровне дисбактериозов наиболее актуально.
Даже в незначительных количествах альгинаты проявляют антимикробное действие, подавляя деятельность патогенных микроорганизмов, таких как стафилококк, грибы рода Кандида и способствуют развитию нормальной микрофлоры.
С наибольшим успехом используются альгинаты для профилактики и лечения заболеваний пищеварительной системы. Способность альгиновой кислоты и её солей останавливать кровотечения широко используется при лечении язвенных и эрозивных поражений желудочно-кишечного тракта.
При приеме внутрь альгинаты оказывают умеренное антацидное действие, при взаимодействии с соляной кислотой желудочного сока образуют гель, который покрывает слизистую оболочку по типу «желудочной повязки», предохраняя её от дальнейшего воздействия соляной кислоты и пепсина, останавливая кровотечение. Альгинаты благотворно влияют на функции печени, поджелудочной железы и почек.
Выявленные противорадиационные свойства солей альгиновой кислоты при внешнем облучении и существенная антидотная способность позволяют считать альгинатные препараты одним из самых эффективных противорадиационных средств. Эти препараты прекрасно зарекомендовали себя при лечении лиц, принимавших участие в ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС.
Биокомпозиты Кальций + и Детокс содержат соли альгиновой кислоты.
. Контролируя содержание тяжелых металлов и радионуклидов в организме, мы выполняем важнейшее условие активного долголетия и здоровья.

Описание

Альгиновая кислота нерастворима в воде и в большинстве органических растворителей. Одна часть альгиновой кислоты адсорбирует 300 массовых частей воды, что обусловливает её применение как загустителя в пищевой промышленности, в частности при приготовлении мороженого, сиропов, соусов и сыров .

Альгиновая кислота - гетерополимер, образованный двумя остатками полиуроновых кислот (D-маннуроновой и L-гулуроновой) в разных пропорциях, варьирующихся в зависимости от конкретного вида водорослей. Альгинаты в организме человека не перевариваются и выводятся через кишечник.

Альгиновая кислота и альгинаты широко применяются в медицине (в качестве антацида) и как пищевые добавки (загустители).

Альгинаты

Соли альгиновой кислоты - альгинаты, в частности альгинат натрия (E401), альгинат калия (Е402) и альгинат кальция (Е404) используются в качестве пищевых добавок.

Альгинаты калия и натрия в воде образуют коллоидные растворы, в отличие от нерастворимой альгиновой кислоты. Добавление водных растворов альгината натрия в растворы, содержащие ионы кальция (например, хлорид кальция), приводит к образованию нерастворимых гелей альгината кальция. Это свойство альгинатов используется при создании микрокапсул и искусственных клеток , а также для создания некоторых пищевых продуктов (например, искусственная красная икра на основе альгинатов). Показано успешное применение капсул из альгината, содержащих живые бактерии - пробиотики , для их доставки в кишечник .

В стоматологии альгинат с добавками используется в качестве слепочной массы - для изготовления оттиска челюсти, с дальнейшей отливкой гипсовой модели. Для аналогичных целей применяют и силиконовые слепочные массы.

Для альгинатов характерны следующие виды биологической активности :

• антимикробное действие, подавление активности факультативной флоры (кандиды и стафилококков);
• поддержание естественной микрофлоры кишечника;
• гемостатическое действие (кровоостанавливающее, благодаря чему они эффективны при эрозивных и язвенных процессах в желудочно-кишечном тракте);
• улучшение моторной функции кишечника (что способствует профилактике запоров);
• обволакивающее действие;
• ослабление патологических рефлексов, в том числе болевых;
• замедление скорости всасывания глюкозы из тонкого кишечника;
• иммуномодулирующее действие;
• гиполипидемический эффект (снижение уровня атерогенных фракций крови, профилактика атеросклероза);
• антитоксическое и антирадиационное действие – эффективное и безопасное связывание тяжелых металлов (свинец, ртуть), радиоактивных соединений (цезий, стронций) и выведение их из организма.

Водоросли - самые древние растения, населяющие огромную химико-биологическую систему под названием Мировой океан. Богатые макро- и микроэлементами, лигнином, витаминами, ненасыщенными жирными кислотами они издавна привлекали внимание врачей и ученых.

Из всего многообразия родов и видов растений наибольший практический интерес представляют бурые водоросли. Именно в их межклеточном веществе и стенках клеток синтезируется биологически активная вязкая субстанция, впервые выделенная британским фармацевтом Э. Стэнфордом в конце 19 века и позже получившая название «водорослевая кислота».

Альгиновая кислота - основное наименование (ГОСТ 33310-2015 ).

Распространенные синонимы:

• Alginic acid, международное название;
• Е 400 (Е–400), европейский код;
• водорослевая кислота;
• Alginsaure, немецкий синоним;
• Acide alginique, французский.

Тип вещества

Пищевая добавка E 400 открывает группу загустителей - веществ, повышающих вязкость продуктов. Представляет собой углевод (полисахарид), состоящий из остатков полиуроновых кислот.

Источник альгиновой кислоты - бурые водоросли. В клеточных стенках содержится в среднем 15–40% вещества, иногда доходит до 60%. Это зависит от рода водорослей и сезонности: пик приходится на май, наименьший показатель в ноябре–январе.