蒙脫石在我國由來已久,多用于止瀉和外傷止血。20世紀(jì)西藥“思密達(dá)”走入中國,人們開始從分子結(jié)構(gòu)的排布分析其藥理作用本質(zhì),同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了蒙脫石結(jié)構(gòu)的可塑性,從此開啟了一系列針對(duì)蒙脫石親電性、吸附力及共聚能力的改性應(yīng)用。
通過機(jī)械剪切、超聲、生物化學(xué)插層等手段對(duì)蒙脫石進(jìn)行納米降維物構(gòu)設(shè)計(jì),可在基礎(chǔ)位點(diǎn)上置換或拼接特異絡(luò)合因子,增強(qiáng)蒙脫石的穿透性,提升其對(duì)生物標(biāo)志物或某些生理因子進(jìn)行識(shí)別或?qū)蜻\(yùn)輸?shù)臏?zhǔn)確度,加大對(duì)目標(biāo)物質(zhì)的提取綁縛作用。
目前,改性蒙脫石已投產(chǎn)應(yīng)用于飼糧脫霉、飼糧及糞污重金屬吸附、抗菌抑菌材料開發(fā)以及中西藥物載體等方面。
1、養(yǎng)殖領(lǐng)域
在飼糧脫霉方面,改性蒙脫石可通過靜電力、納米孔道及復(fù)配物的作用結(jié)合霉菌毒素結(jié)構(gòu)中的羥基、氨基以及部分可極化基團(tuán),以吸納、捆綁、降解霉菌毒素等方式改善飼糧品質(zhì)。
ZhangW.等通過Freundlich和Langmuir等溫線模型擬合評(píng)估了蒙脫石對(duì)黃曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮及脫氧雪烯醇的吸附行為,發(fā)現(xiàn)改性納米蒙脫石(NMMT-stab)對(duì)以上三種霉菌毒素的吸附力分別為單純蒙脫石的1.36、4.81、1.92倍。
國外的改性蒙脫石霉菌毒素吸附劑已形成成熟產(chǎn)業(yè),而我國對(duì)其開發(fā)較晚,以致產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)格和質(zhì)量參差不齊,生產(chǎn)力有待提升。
在重金屬吸附方面,蒙脫石晶體中含有多種可交換離子,常用于飼糧中鉛、鉻等重金屬的置換儲(chǔ)納,以減少重金屬對(duì)畜禽的誘導(dǎo)損傷。我國是畜禽養(yǎng)殖大國,每日產(chǎn)生的大量糞污亟待妥善處理。人們常將單一或經(jīng)殼聚糖等物質(zhì)改性后的蒙脫石添加進(jìn)糞堆,以提高糞便好氧堆肥溫度,改善堆肥過程中的重金屬活化作用,促進(jìn)重金屬聚合鈍化,提升生物肥品質(zhì)。但此法的普及仍面臨著用量大、成本高和添加方式不夠便捷等問題。
2、抗菌抑菌領(lǐng)域
抗菌抑菌方面,從與單一陽離子復(fù)合物結(jié)合到與新型抗菌材料復(fù)合物結(jié)合,改性蒙脫石實(shí)現(xiàn)了從隨機(jī)靜電吸附到特異清除指定菌的轉(zhuǎn)變。
改性蒙脫石通過改變菌體細(xì)胞膜通透性,抑制代謝途徑,達(dá)到在其內(nèi)部固定和消化菌體的效果,解決了納米粒子團(tuán)聚及某些單一抗菌分子表位電性不穩(wěn)定的弊端,大幅提高了單一產(chǎn)品的抗菌抑菌性能,多用于創(chuàng)傷和細(xì)菌性腹瀉治療。
3、醫(yī)藥領(lǐng)域
在藥物載體方面,改性后的蒙脫石可為某些易分散或作用條件限制性高的藥物提供一定保護(hù),以突破性狀壁壘,進(jìn)行靶向作用,提升藥物利用率和療效。在此基礎(chǔ)上,人們研發(fā)出一系列藥物控釋模型,使藥物由隨機(jī)溶解轉(zhuǎn)變?yōu)闂l件釋放,實(shí)現(xiàn)對(duì)病原的高效侵襲,延長了藥物的使用壽命。
目前已開展了改性蒙脫石在人類結(jié)腸癌等疾病治療方面的研究,但用于治療動(dòng)物癌癥方面并無報(bào)道。利用藥物控釋機(jī)制,蒙脫石今后有機(jī)會(huì)對(duì)聯(lián)用藥物實(shí)現(xiàn)藥動(dòng)學(xué)行為改良,如:定點(diǎn)吸附毒物分子,為病患進(jìn)行解毒;包埋某些酸堿度敏感的酶制劑或改性易過敏藥物,最大程度發(fā)揮藥效;結(jié)合某些毒性大的中藥進(jìn)行保量控釋,或分段釋放藥物,規(guī)避配伍禁忌,擴(kuò)展傳統(tǒng)中藥的應(yīng)用范圍等。然而改性蒙脫石在吸附重金屬元素或?qū)λ幬锞忈屚瓿珊?,也存在某些營養(yǎng)元素沉積在結(jié)構(gòu)中的可能。
在實(shí)際運(yùn)用中,蒙脫石對(duì)畜禽營養(yǎng)物質(zhì)吸收的影響和如何重新配比礦物元素組成方面仍需更多試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算說明。
除此之外,國外研究團(tuán)隊(duì)嘗試將改性蒙脫石用于吸附藥物殘留,以期縮減畜禽休藥期,最大限度保障企業(yè)利益和食品安全,但研究僅處于體外試驗(yàn)階段,缺少動(dòng)物試驗(yàn)數(shù)據(jù),且該方法存在一定的應(yīng)用條件限制。
由于不同結(jié)構(gòu)的蒙脫石在不同酸堿度、機(jī)械作用、熱力等條件下表現(xiàn)有所差異,某些改性后的蒙脫石復(fù)合物也被制作成光敏、壓敏、熱敏等智能材料或某些反應(yīng)的指示劑。
資料來源:《鄧凡,岳穩(wěn),李焰,等.蒙脫石的改性機(jī)制及在畜禽養(yǎng)殖中的應(yīng)用[J].黑龍江畜牧獸醫(yī),2021(21):52-56》,由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理,轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處!
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