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改性蒙脱石在养殖、环保、医药等领域的发展概况及应用前景
来源:中国粉体技术网    更新时间:2021-12-03 16:53:40    浏览次数:
 
  蒙脱石在我国由来已久,多用于止泻和外伤止血。20世纪西药“思密达”走入中国,人们开始从分子结构的排布分析其药理作用本质,同时也发现了蒙脱石结构的可塑性,从此开启了一系列针对蒙脱石亲电性、吸附力及共聚能力的改性应用。
  
  通过机械剪切、超声、生物化学插层等手段对蒙脱石进行纳米降维物构设计,可在基础位点上置换或拼接特异络合因子,增强蒙脱石的穿透性,提升其对生物标志物或某些生理因子进行识别或导向运输的准确度,加大对目标物质的提取绑缚作用。
  
  目前,改性蒙脱石已投产应用于饲粮脱霉、饲粮及粪污重金属吸附、抗菌抑菌材料开发以及中西药物载体等方面。
  
  1、养殖领域
  在饲粮脱霉方面,改性蒙脱石可通过静电力、纳米孔道及复配物的作用结合霉菌毒素结构中的羟基、氨基以及部分可极化基团,以吸纳、捆绑、降解霉菌毒素等方式改善饲粮品质。
  
  ZhangW.等通过Freundlich和Langmuir等温线模型拟合评估了蒙脱石对黄曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮及脱氧雪烯醇的吸附行为,发现改性纳米蒙脱石(NMMT-stab)对以上三种霉菌毒素的吸附力分别为单纯蒙脱石的1.36、4.81、1.92倍。
  
  国外的改性蒙脱石霉菌毒素吸附剂已形成成熟产业,而我国对其开发较晚,以致产品市场价格和质量参差不齐,生产力有待提升。
  
  在重金属吸附方面,蒙脱石晶体中含有多种可交换离子,常用于饲粮中铅、铬等重金属的置换储纳,以减少重金属对畜禽的诱导损伤。我国是畜禽养殖大国,每日产生的大量粪污亟待妥善处理。人们常将单一或经壳聚糖等物质改性后的蒙脱石添加进粪堆,以提高粪便好氧堆肥温度,改善堆肥过程中的重金属活化作用,促进重金属聚合钝化,提升生物肥品质。但此法的普及仍面临着用量大、成本高和添加方式不够便捷等问题。
  
  2、抗菌抑菌领域
  抗菌抑菌方面,从与单一阳离子复合物结合到与新型抗菌材料复合物结合,改性蒙脱石实现了从随机静电吸附到特异清除指定菌的转变。
  
  改性蒙脱石通过改变菌体细胞膜通透性,抑制代谢途径,达到在其内部固定和消化菌体的效果,解决了纳米粒子团聚及某些单一抗菌分子表位电性不稳定的弊端,大幅提高了单一产品的抗菌抑菌性能,多用于创伤和细菌性腹泻治疗。
  
  3、医药领域
  在药物载体方面,改性后的蒙脱石可为某些易分散或作用条件限制性高的药物提供一定保护,以突破性状壁垒,进行靶向作用,提升药物利用率和疗效。在此基础上,人们研发出一系列药物控释模型,使药物由随机溶解转变为条件释放,实现对病原的高效侵袭,延长了药物的使用寿命。
  
  目前已开展了改性蒙脱石在人类结肠癌等疾病治疗方面的研究,但用于治疗动物癌症方面并无报道。利用药物控释机制,蒙脱石今后有机会对联用药物实现药动学行为改良,如:定点吸附毒物分子,为病患进行解毒;包埋某些酸碱度敏感的酶制剂或改性易过敏药物,最大程度发挥药效;结合某些毒性大的中药进行保量控释,或分段释放药物,规避配伍禁忌,扩展传统中药的应用范围等。然而改性蒙脱石在吸附重金属元素或对药物缓释完成后,也存在某些营养元素沉积在结构中的可能。
  
  在实际运用中,蒙脱石对畜禽营养物质吸收的影响和如何重新配比矿物元素组成方面仍需更多试验数据计算说明。
  
  除此之外,国外研究团队尝试将改性蒙脱石用于吸附药物残留,以期缩减畜禽休药期,最大限度保障企业利益和食品安全,但研究仅处于体外试验阶段,缺少动物试验数据,且该方法存在一定的应用条件限制。
  
  由于不同结构的蒙脱石在不同酸碱度、机械作用、热力等条件下表现有所差异,某些改性后的蒙脱石复合物也被制作成光敏、压敏、热敏等智能材料或某些反应的指示剂。
  
  资料来源:《邓凡,岳稳,李焰,等.蒙脱石的改性机制及在畜禽养殖中的应用[J].黑龙江畜牧兽医,2021(21):52-56》,由【粉体技术网】编辑整理,转载请注明出处!
  
  
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