第四章 (1) 藥用天然高分子材料

1、1第四章第四章 天然藥用高分子材料天然藥用高分子材料第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述 一、天然藥用一、天然藥用高高分子材料的定義分子材料的定義 天然藥用高分子材料天然藥用高分子材料是指自然界存在的可供藥物制劑作輔料是指自然界存在的可供藥物制劑作輔料的高分子化合物，它們有淀粉、纖維素、阿拉伯膠、甲殼素、的高分子化合物，它們有淀粉、纖維素、阿拉伯膠、甲殼素、海藻酸、透明質(zhì)酸、明膠以及白蛋白海藻酸、透明質(zhì)酸、明膠以及白蛋白(如人血清白蛋白、玉米蛋如人血清白蛋白、玉米蛋白、雞蛋白等白、雞蛋白等)等。等。 植物、動物和藻類是提取、分離和加工天然藥用高分子材料的植物、動物和藻類是提取、分離和加工天然藥用高分子材料

2、的生物材料。近年來，人類回歸自然的心理以及人類生存的環(huán)境變生物材料。近年來，人類回歸自然的心理以及人類生存的環(huán)境變化，促使了人類對天然物的利用，天然藥用高分子材料亦在其中?；?，促使了人類對天然物的利用，天然藥用高分子材料亦在其中。 2 天然藥用高分子材料已用作藥物制劑的各種輔料。不同藥物天然藥用高分子材料已用作藥物制劑的各種輔料。不同藥物劑型和制劑對天然藥用高分子材料的要求不盡相同，隨著現(xiàn)代劑型和制劑對天然藥用高分子材料的要求不盡相同，隨著現(xiàn)代制劑工業(yè)的發(fā)展，藥物新劑型、新制劑的不斷出現(xiàn)，原始的天制劑工業(yè)的發(fā)展，藥物新劑型、新制劑的不斷出現(xiàn)，原始的天然藥用高分子的性質(zhì)已不適應(yīng)制劑的許多應(yīng)用范圍

3、。因此，有然藥用高分子的性質(zhì)已不適應(yīng)制劑的許多應(yīng)用范圍。因此，有必要根據(jù)其結(jié)構(gòu)及性質(zhì)進行必要根據(jù)其結(jié)構(gòu)及性質(zhì)進行物理物理、化學(xué)化學(xué)或或生物的生物的改改( (變變) )性加工性加工處理，使其能符合藥用和制劑工業(yè)生產(chǎn)的特殊需要和應(yīng)用要求。處理，使其能符合藥用和制劑工業(yè)生產(chǎn)的特殊需要和應(yīng)用要求。在改在改( (變變) )性加工處理過程中，天然藥用高分子通過物理結(jié)構(gòu)破性加工處理過程中，天然藥用高分子通過物理結(jié)構(gòu)破壞、分子切斷、重排、氧化或在分子中引入取代基，形成了性壞、分子切斷、重排、氧化或在分子中引入取代基，形成了性質(zhì)發(fā)生變化、加強或具有新的性質(zhì)的質(zhì)發(fā)生變化、加強或具有新的性質(zhì)的天然藥用高分子衍生物天

4、然藥用高分子衍生物。 例如，淀粉的改性產(chǎn)物羧甲基淀粉、淀粉磷酸酯等；纖維素例如，淀粉的改性產(chǎn)物羧甲基淀粉、淀粉磷酸酯等；纖維素的改性產(chǎn)物微晶纖維素、羧甲基纖維素、乙基纖維素、羥丙基的改性產(chǎn)物微晶纖維素、羧甲基纖維素、乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、丁酸醋酸纖維素、琥珀酸醋酸纖纖維素、羥丙基甲基纖維素、丁酸醋酸纖維素、琥珀酸醋酸纖維素等。維素等。 3二、天然藥用高分子材料的分類二、天然藥用高分子材料的分類 天然藥用高分子材料按照其天然藥用高分子材料按照其化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)單元化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)單元可以分為多糖可以分為多糖類、蛋白質(zhì)類和其他類。類、蛋白質(zhì)類和其他類。 多糖類天然藥用高分子多糖類

5、天然藥用高分子是糖基間通過苷鍵連接而成的一類高分是糖基間通過苷鍵連接而成的一類高分子聚合體。其在醫(yī)藥工業(yè)和食品工業(yè)應(yīng)用最多的首推淀粉、纖維子聚合體。其在醫(yī)藥工業(yè)和食品工業(yè)應(yīng)用最多的首推淀粉、纖維素、阿拉伯膠，其次是海藻酸、甲殼素、果膠等。素、阿拉伯膠，其次是海藻酸、甲殼素、果膠等。 蛋白質(zhì)類天然藥用高分子蛋白質(zhì)類天然藥用高分子，主要是用動物原料制取的一類聚，主要是用動物原料制取的一類聚L-L-氨基酸化合物，明膠以及白蛋白等屬于此類。氨基酸化合物，明膠以及白蛋白等屬于此類。 其他類其他類則是無特定組成單元的天然藥用高分子的統(tǒng)稱。則是無特定組成單元的天然藥用高分子的統(tǒng)稱。 4 依據(jù)依據(jù)原料的來源原

6、料的來源，天然藥用高分子材料還又可分為淀粉及其，天然藥用高分子材料還又可分為淀粉及其衍生物，纖維素及其衍生物和甲殼素及其衍生物等。衍生物，纖維素及其衍生物和甲殼素及其衍生物等。 淀粉及其衍生物淀粉及其衍生物是指天然淀粉和由淀粉改性制取的產(chǎn)物是指天然淀粉和由淀粉改性制取的產(chǎn)物( (淀粉淀粉衍生物衍生物) )。 纖維素及其衍生物纖維素及其衍生物是天然纖維素及由纖維素改性制取的產(chǎn)物是天然纖維素及由纖維素改性制取的產(chǎn)物( (纖維素衍生物纖維素衍生物) ) 。 甲殼素及其衍生物甲殼素及其衍生物則為天然甲殼素及甲殼素改性物。則為天然甲殼素及甲殼素改性物。 纖維素衍生物在醫(yī)藥工業(yè)和其他工業(yè)方面的應(yīng)用較為廣泛

7、。纖維素衍生物在醫(yī)藥工業(yè)和其他工業(yè)方面的應(yīng)用較為廣泛。 5 按照按照加工和制備方法加工和制備方法，將天然高分子經(jīng)過化學(xué)改性得到的羧，將天然高分子經(jīng)過化學(xué)改性得到的羧甲基淀粉、羧甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、羥丙基甲基淀粉、羧甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、羥丙基纖維素、丁酸醋酸纖維素等稱為天然高分子衍生物，或稱為半纖維素、丁酸醋酸纖維素等稱為天然高分子衍生物，或稱為半合成高分子；合成高分子； 將黃原膠以及聚谷氨酸等生物發(fā)酵或酶催化合成的生物高分將黃原膠以及聚谷氨酸等生物發(fā)酵或酶催化合成的生物高分子也歸為天然高分子類。子也歸為天然高分子類。 因此，藥用天然高分子材料包括：因此，藥用天然

8、高分子材料包括：天然高分子材料天然高分子材料、生物發(fā)酵生物發(fā)酵或酶催化合成的高分子材料或酶催化合成的高分子材料和和天然高分子衍生物材料天然高分子衍生物材料三大類。三大類。 6三、天然藥用高分子材料的特點三、天然藥用高分子材料的特點 天然藥用高分子及其衍生物天然藥用高分子及其衍生物結(jié)構(gòu)和性能各異結(jié)構(gòu)和性能各異。絕大多數(shù)天然。絕大多數(shù)天然藥用高分子材料及其衍生物具有無毒、應(yīng)用安全、性能穩(wěn)定、藥用高分子材料及其衍生物具有無毒、應(yīng)用安全、性能穩(wěn)定、成膜性好、與生物的相容性好和價格低廉等優(yōu)點和特點，是藥成膜性好、與生物的相容性好和價格低廉等優(yōu)點和特點，是藥物制劑加工時選用的一類重要輔料。物制劑加工時選用

9、的一類重要輔料。 作為藥用輔料，天然藥用高分子及其衍生物不僅用于傳統(tǒng)的作為藥用輔料，天然藥用高分子及其衍生物不僅用于傳統(tǒng)的藥物劑型中，而且可用于緩控釋制劑藥物劑型中，而且可用于緩控釋制劑、納米藥物制劑和靶向給納米藥物制劑和靶向給藥系統(tǒng)等藥系統(tǒng)等新型現(xiàn)代劑型和給新型現(xiàn)代劑型和給( (輸輸) )藥系統(tǒng)藥系統(tǒng)。 以藥用以藥用淀粉納米載體淀粉納米載體為例，淀粉有良好的生物相容性；可生為例，淀粉有良好的生物相容性；可生物降解，降解速率可調(diào)節(jié)；無毒、無免疫原性；材料來源廣，物降解，降解速率可調(diào)節(jié)；無毒、無免疫原性；材料來源廣，成本低；與藥物之間無相互影響。淀粉在水中可膨脹而具有凝成本低；與藥物之間無相互影

10、響。淀粉在水中可膨脹而具有凝膠的特性，這也有利于其應(yīng)用于人體。當(dāng)?shù)矸壑苽涑尚∮谀z的特性，這也有利于其應(yīng)用于人體。當(dāng)?shù)矸壑苽涑尚∮?000 1000 nmnm的納米粒時，靜脈注射可被人體的網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的納米粒時，靜脈注射可被人體的網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)( (肝、脾肝、脾) )迅迅速消除，因此具有被動靶向的優(yōu)良特性，可用作治療細(xì)菌感染速消除，因此具有被動靶向的優(yōu)良特性，可用作治療細(xì)菌感染及溶酶體疾病，目前也多用于大分子多肽蛋白類藥物的載體。及溶酶體疾病，目前也多用于大分子多肽蛋白類藥物的載體。 7第二節(jié)第二節(jié) 淀粉及其衍生物淀粉及其衍生物 一、一、淀粉淀粉1淀粉的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)淀粉的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) (1)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)

11、淀粉淀粉是由一薄層蛋白包著的顆粒狀存在于植物中的，顆粒內(nèi)除是由一薄層蛋白包著的顆粒狀存在于植物中的，顆粒內(nèi)除含有含有75-80的支鏈淀粉的支鏈淀粉(amylopectin)外，還含有外，還含有20-25的的直鏈淀粉直鏈淀粉(amylose)。 支鏈淀粉稱糖淀粉，直鏈淀粉又稱膠淀粉。二者的結(jié)構(gòu)單元均支鏈淀粉稱糖淀粉，直鏈淀粉又稱膠淀粉。二者的結(jié)構(gòu)單元均為為D-吡喃型葡萄糖基。吡喃型葡萄糖基。 直鏈淀粉直鏈淀粉是葡萄糖基之間以是葡萄糖基之間以-1,4-苷鍵連接的線性多聚物。直苷鍵連接的線性多聚物。直鏈淀粉由于分子內(nèi)氫鍵作用，鏈卷曲成螺旋形，每個螺旋圈大約鏈淀粉由于分子內(nèi)氫鍵作用，鏈卷曲成螺旋形，每

12、個螺旋圈大約有有6個葡萄糖單元。個葡萄糖單元。 8直鏈淀粉化學(xué)結(jié)構(gòu)式直鏈淀粉化學(xué)結(jié)構(gòu)式 直鏈淀粉的分子構(gòu)象直鏈淀粉的分子構(gòu)象( (右手螺旋結(jié)構(gòu)右手螺旋結(jié)構(gòu)) ) 9 支鏈淀粉支鏈淀粉是一種高度分枝的大分子，各葡萄糖基單位之間以是一種高度分枝的大分子，各葡萄糖基單位之間以-1,4-苷鍵連接構(gòu)成它的主鏈，在主鏈分枝處又通過苷鍵連接構(gòu)成它的主鏈，在主鏈分枝處又通過-1,6-苷鍵苷鍵形成支鏈，分枝點的形成支鏈，分枝點的-1,6-糖苷鍵占總糖苷鍵的糖苷鍵占總糖苷鍵的45。支。支鏈淀粉的分子量較大，根據(jù)淀粉來源及分支程度的不同，平均鏈淀粉的分子量較大，根據(jù)淀粉來源及分支程度的不同，平均相對分子質(zhì)量范圍在相

13、對分子質(zhì)量范圍在1000萬萬2億，相當(dāng)于聚合度為億，相當(dāng)于聚合度為5萬萬100萬。一般認(rèn)為每隔萬。一般認(rèn)為每隔15個單元，就有一個個單元，就有一個-1,6-苷鍵接出的分支。苷鍵接出的分支。支鏈淀粉分子的形狀猶如樹枝狀，小分支較多，估計至少在支鏈淀粉分子的形狀猶如樹枝狀，小分支較多，估計至少在50個以上。個以上。 支鏈淀粉鏈型構(gòu)象示意支鏈淀粉鏈型構(gòu)象示意1-葡萄糖單位；葡萄糖單位；2-麥芽糖單位；麥芽糖單位；3-異麥芽糖單位異麥芽糖單位 4-1,6-糖苷鍵；糖苷鍵；5-1,4-糖苷鍵苷鍵糖苷鍵苷鍵10支鏈淀粉的化學(xué)結(jié)構(gòu)支鏈淀粉的化學(xué)結(jié)構(gòu) 淀粉的分子量及分子量分布主要與其來源有關(guān)，谷物淀粉的低淀粉

14、的分子量及分子量分布主要與其來源有關(guān)，谷物淀粉的低分子量部分含量較高，超過分子量部分含量較高，超過40%，其次為豆類、薯類淀粉則小于，其次為豆類、薯類淀粉則小于30%。 11 從玉米、木薯、馬鈴薯、綠豆、豌豆、荸薺、芭蕉芋等淀粉從玉米、木薯、馬鈴薯、綠豆、豌豆、荸薺、芭蕉芋等淀粉樣品的分子量測定中發(fā)現(xiàn)，樣品的分子量測定中發(fā)現(xiàn)，同一品種淀粉同一品種淀粉的的重均分子量基本相重均分子量基本相同同。 有研究表明，各種淀粉的重均分子量由大到小依次為：馬鈴薯有研究表明，各種淀粉的重均分子量由大到小依次為：馬鈴薯 木薯木薯 甘薯甘薯 葛根葛根 竹芋竹芋 藕粉藕粉 豌豆豌豆 綠豆綠豆 眉豆眉豆 荸薺荸薺 紅豆

15、紅豆 玉米玉米 小麥淀粉；小麥淀粉； 研究結(jié)果還表明，淀粉分子量分布不均勻，分散度多介于研究結(jié)果還表明，淀粉分子量分布不均勻，分散度多介于510之間，有相當(dāng)數(shù)量在之間，有相當(dāng)數(shù)量在1015之間，個別的分散度高達之間，個別的分散度高達19.84及及15.14，樣品分散度樣品分散度由大到小的排列為：塊莖淀粉由大到小的排列為：塊莖淀粉谷類淀粉谷類淀粉豆豆類淀粉類淀粉塊根淀粉；塊根淀粉；其次，同一品種的淀粉，不同產(chǎn)地的樣品，其次，同一品種的淀粉，不同產(chǎn)地的樣品，其分散度差別很大。其分散度差別很大。 淀粉分子量分布的不均勻性，以及同種淀粉不同樣品間分散淀粉分子量分布的不均勻性，以及同種淀粉不同樣品間分散

16、度的差異性，是度的差異性，是自然形成的自然形成的，無法控制，與合成有機高分子不，無法控制，與合成有機高分子不一樣。一樣。 12 根據(jù)根據(jù)偏振光偏振光測定淀粉顆粒發(fā)生的現(xiàn)象來看，淀粉粒內(nèi)部構(gòu)造測定淀粉顆粒發(fā)生的現(xiàn)象來看，淀粉粒內(nèi)部構(gòu)造與球晶體相似，它是由許多環(huán)層構(gòu)成的，層內(nèi)的針形微晶體與球晶體相似，它是由許多環(huán)層構(gòu)成的，層內(nèi)的針形微晶體( (又稱微晶囊又稱微晶囊) )排列成放射狀，每一個微晶束，則是由長短不同排列成放射狀，每一個微晶束，則是由長短不同的直鏈淀粉分子或支鏈淀粉的分枝互相平行排列，并由氫鍵聯(lián)的直鏈淀粉分子或支鏈淀粉的分枝互相平行排列，并由氫鍵聯(lián)系起來，形成大致有規(guī)則的束狀體。系起來，

17、形成大致有規(guī)則的束狀體。 另一方面，淀粉粒又和一般球晶體不同，它具有彈性變形現(xiàn)象。另一方面，淀粉粒又和一般球晶體不同，它具有彈性變形現(xiàn)象。因此，可以推想，有一部分分子鏈?zhǔn)且虼?，可以推想，有一部分分子鏈?zhǔn)且詿o定形的方式把微晶束聯(lián)以無定形的方式把微晶束聯(lián)系起來系起來。 可以說淀粉粒具有一種局部結(jié)晶的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其中起骨架作用可以說淀粉粒具有一種局部結(jié)晶的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其中起骨架作用的是巨大的支鏈分子，直鏈分子則可能有一部分單獨包含在淀粉的是巨大的支鏈分子，直鏈分子則可能有一部分單獨包含在淀粉粒中，但也有一部分分布在支鏈分子當(dāng)中，與支鏈的分支混合構(gòu)粒中，但也有一部分分布在支鏈分子當(dāng)中，與支鏈的分支混合構(gòu)成

18、微晶束成微晶束( (見下圖見下圖) )。 13淀粉粒的超大分子結(jié)構(gòu)模型淀粉粒的超大分子結(jié)構(gòu)模型A一直鏈淀粉；一直鏈淀粉；B一支鏈淀粉一支鏈淀粉 淀粉顆粒中的結(jié)晶區(qū)約為顆粒體積的淀粉顆粒中的結(jié)晶區(qū)約為顆粒體積的2550，其余為無，其余為無定形區(qū)。結(jié)晶區(qū)和無定形區(qū)并沒有明顯的界限，變化是漸進的。定形區(qū)。結(jié)晶區(qū)和無定形區(qū)并沒有明顯的界限，變化是漸進的。 14(2)性質(zhì)性質(zhì) 一般物性一般物性 a形態(tài)與物性常數(shù)形態(tài)與物性常數(shù) 玉米淀粉玉米淀粉為白色結(jié)晶性粉末，顯微鏡下觀察其顆粒呈球狀或為白色結(jié)晶性粉末，顯微鏡下觀察其顆粒呈球狀或多角形，平均粒徑大小為多角形，平均粒徑大小為1015m，堆密度堆密度0.46

19、2ml-1，實密度實密度0.658ml-1，比表面積比表面積0.50.72m2.g-1，吸水后體積增加吸水后體積增加78。流。流動性不良，流動速度為動性不良，流動速度為10.811.7g.s-1。淀粉在于燥處且不受熱淀粉在于燥處且不受熱時，性質(zhì)穩(wěn)定。時，性質(zhì)穩(wěn)定。 b淀粉的溶解性、含水量與氫鍵作用力淀粉的溶解性、含水量與氫鍵作用力 淀粉淀粉的表面由于其葡萄糖單元的羥基排列于內(nèi)側(cè)，故其呈微的表面由于其葡萄糖單元的羥基排列于內(nèi)側(cè)，故其呈微弱的親水性并能分散于水，弱的親水性并能分散于水，2%的水混合液的水混合液pH為為5.56.5，與水，與水的接觸角為的接觸角為80.5o85.0 o；從溶解性看，淀

20、粉不溶于水、乙醇和從溶解性看，淀粉不溶于水、乙醇和乙醚等，但有一定的吸濕性，在常溫常壓下，淀粉有一定的平乙醚等，但有一定的吸濕性，在常溫常壓下，淀粉有一定的平衡水分，一般規(guī)定商業(yè)淀粉的含水量見下表。衡水分，一般規(guī)定商業(yè)淀粉的含水量見下表。 15商品淀粉中的水分含量商品淀粉中的水分含量 盡管淀粉含有如此高的水分，但卻盡管淀粉含有如此高的水分，但卻不顯示潮濕不顯示潮濕而是呈干燥而是呈干燥的粉末狀，這主要是因為淀粉分子中葡萄糖單元存在的眾多的粉末狀，這主要是因為淀粉分子中葡萄糖單元存在的眾多醇羥基與水分子相互作用形成氫鍵的緣故。醇羥基與水分子相互作用形成氫鍵的緣故。 不同淀粉的含水量存在差別，這是由

21、于淀粉分子中羥基自不同淀粉的含水量存在差別，這是由于淀粉分子中羥基自行締合及與水分子締合程度不同所致。行締合及與水分子締合程度不同所致。 16c淀粉的吸濕與解吸淀粉的吸濕與解吸 淀粉中含水量淀粉中含水量受空氣濕度和溫度變化影響受空氣濕度和溫度變化影響，陰雨天，空氣中，陰雨天，空氣中相對濕度高，淀粉含水量增加；天氣干燥，則淀粉含水量減少。相對濕度高，淀粉含水量增加；天氣干燥，則淀粉含水量減少。在一定的相對濕度和溫度條件下，淀粉吸收水分與釋放水分達在一定的相對濕度和溫度條件下，淀粉吸收水分與釋放水分達到平衡，此時淀粉所含的水分稱平衡水分。在常溫常壓下，谷到平衡，此時淀粉所含的水分稱平衡水分。在常溫

22、常壓下，谷類淀粉平衡水分為類淀粉平衡水分為1015，薯類為，薯類為1718。 用作稀釋劑和崩解劑的淀粉，宜用平衡水分小的玉米淀粉。用作稀釋劑和崩解劑的淀粉，宜用平衡水分小的玉米淀粉。淀粉中存在的水，分為淀粉中存在的水，分為自由水自由水和和結(jié)合水結(jié)合水兩種狀態(tài)。自由水保留兩種狀態(tài)。自由水保留在物體團粒間或孔隙內(nèi)，仍具有普通水的性質(zhì)，隨環(huán)境濕度的在物體團粒間或孔隙內(nèi)，仍具有普通水的性質(zhì)，隨環(huán)境濕度的變化而變化。這種水與吸附它的物質(zhì)只是表面接觸，它具有生變化而變化。這種水與吸附它的物質(zhì)只是表面接觸，它具有生理活性，可被微生物利用。結(jié)合水不再具有普通水性質(zhì)，溫度理活性，可被微生物利用。結(jié)合水不再具有普

23、通水性質(zhì)，溫度低于低于-25也不會結(jié)冰，不能被微生物利用。排除這部分水，就也不會結(jié)冰，不能被微生物利用。排除這部分水，就有可能改變物質(zhì)的物理性質(zhì)，在測定水分的過程中，這部分水有可能改變物質(zhì)的物理性質(zhì)，在測定水分的過程中，這部分水有可能被排除。有可能被排除。17d淀粉的水化、膨脹、糊化淀粉的水化、膨脹、糊化 淀粉顆粒中的淀粉分子有的處于淀粉顆粒中的淀粉分子有的處于有序態(tài)有序態(tài)(晶態(tài)晶態(tài))，有的處于，有的處于無序無序態(tài)態(tài)(非晶態(tài)非晶態(tài))，它們構(gòu)成淀粉顆粒的結(jié)晶相和無定形相。無定形相，它們構(gòu)成淀粉顆粒的結(jié)晶相和無定形相。無定形相是親水的，進入水中就吸水，先是有限的顆粒膨脹，而后是整個是親水的，進入水

24、中就吸水，先是有限的顆粒膨脹，而后是整個顆粒膨脹。顆粒膨脹。 在過量水中，淀粉加熱至在過量水中，淀粉加熱至6080時，則顆粒可逆地吸水膨時，則顆?？赡娴匚蛎?，至某一溫度時，整個顆粒突然大量膨化、破裂，晶體結(jié)構(gòu)脹，至某一溫度時，整個顆粒突然大量膨化、破裂，晶體結(jié)構(gòu)消失，最終變成黏稠的糊，雖停止攪拌，也都會很快下沉，這消失，最終變成黏稠的糊，雖停止攪拌，也都會很快下沉，這種現(xiàn)象稱為種現(xiàn)象稱為淀粉的糊化淀粉的糊化，發(fā)生糊化所需的溫度稱為糊化溫度。，發(fā)生糊化所需的溫度稱為糊化溫度。 糊化溫度因品種而異，玉米淀粉、馬鈴薯淀粉和小麥淀粉的糊化溫度因品種而異，玉米淀粉、馬鈴薯淀粉和小麥淀粉的糊化溫度范圍

25、較窄，玉米淀粉糊化溫度范圍較窄，玉米淀粉6272，馬鈴薯淀粉，馬鈴薯淀粉5666。 糊化的本質(zhì)是水分子進入淀粉粒中，結(jié)晶相和無定性相的淀糊化的本質(zhì)是水分子進入淀粉粒中，結(jié)晶相和無定性相的淀粉分子之間的氫鍵斷裂，破壞了締合狀態(tài)，分散在水中成為親粉分子之間的氫鍵斷裂，破壞了締合狀態(tài)，分散在水中成為親水性的膠體溶液。水性的膠體溶液。直鏈淀粉直鏈淀粉占有比例大時，占有比例大時，糊化困難糊化困難，甚至置，甚至置高壓鍋內(nèi)長時間處理也不溶解；高壓鍋內(nèi)長時間處理也不溶解；支鏈淀粉支鏈淀粉占有比例大時，占有比例大時，較易較易使淀粉粒破裂使淀粉粒破裂。 18e淀粉的回生淀粉的回生(老化、凝沉老化、凝沉) 淀粉糊或

26、淀粉稀溶液在低溫靜置一定時間，會變成不透明的淀粉糊或淀粉稀溶液在低溫靜置一定時間，會變成不透明的凝膠或析出沉淀，這種現(xiàn)象稱為回生或老化，形成的淀粉稱為凝膠或析出沉淀，這種現(xiàn)象稱為回生或老化，形成的淀粉稱為回生淀粉回生淀粉(或或-淀粉淀粉)。 回生的本質(zhì)是糊化的淀粉在溫度降低時分子運動速度減慢，直回生的本質(zhì)是糊化的淀粉在溫度降低時分子運動速度減慢，直鏈淀粉分子和支鏈淀粉分子的分枝趨于平行排列，互相靠攏，彼鏈淀粉分子和支鏈淀粉分子的分枝趨于平行排列，互相靠攏，彼此以氫鍵結(jié)合，重新組成混合的微晶束此以氫鍵結(jié)合，重新組成混合的微晶束( (三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)) )，它們與，它們與水的親和力降低，故

27、易從水溶液中分離，濃度低時析出沉淀，濃水的親和力降低，故易從水溶液中分離，濃度低時析出沉淀，濃度高時，由于氫鍵作用，糊化淀粉分子又自動排列成序，構(gòu)成致度高時，由于氫鍵作用，糊化淀粉分子又自動排列成序，構(gòu)成致密的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，便形成凝膠體。密的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，便形成凝膠體。 回生可視為糊化的逆轉(zhuǎn)回生可視為糊化的逆轉(zhuǎn)，但回生后不可能使淀粉又徹底復(fù)原成，但回生后不可能使淀粉又徹底復(fù)原成生淀粉的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。回生的適宜溫度為生淀粉的結(jié)構(gòu)狀態(tài)?；厣倪m宜溫度為04，含水量在，含水量在3060的淀粉溶液易回生。的淀粉溶液易回生。 19水解反應(yīng)水解反應(yīng) 存在于淀粉分子中糖基之間的連接鍵存在于淀粉分子中糖基之間的連

28、接鍵-苷鍵，可以在酸或酶苷鍵，可以在酸或酶的催化下裂解，形成相應(yīng)的水解產(chǎn)物，呈現(xiàn)多糖具備的水解性的催化下裂解，形成相應(yīng)的水解產(chǎn)物，呈現(xiàn)多糖具備的水解性質(zhì)。質(zhì)。 a酸催化水解酸催化水解 淀粉與水加熱即可引起分子的裂解；與無機酸共熱時，可催化淀粉與水加熱即可引起分子的裂解；與無機酸共熱時，可催化開裂開裂所有所有苷鍵苷鍵(-1,4, -1,6)，水解是大分子逐步降解為小分子的水解是大分子逐步降解為小分子的過程，經(jīng)歷淀粉過程，經(jīng)歷淀粉糊精糊精低聚糖低聚糖麥芽糖麥芽糖葡萄糖，最終水解物葡萄糖，最終水解物是葡萄糖。糊精是淀粉低度水解的產(chǎn)物，是大分子低聚糖的碳水是葡萄糖。糊精是淀粉低度水解的產(chǎn)物，是大分子低

29、聚糖的碳水化合物，有分子大小之分，所用酸一般為稀硝酸?；衔?，有分子大小之分，所用酸一般為稀硝酸。 b酶催化水解酶催化水解 淀粉在淀粉水解酶的催化下，可以進行淀粉在淀粉水解酶的催化下，可以進行選擇性選擇性水解反應(yīng)。淀粉水解反應(yīng)。淀粉水解酶是催化水解淀粉的一類酶的總稱，主要包括水解酶是催化水解淀粉的一類酶的總稱，主要包括-淀粉酶淀粉酶、-淀粉酶淀粉酶、葡萄糖淀粉酶葡萄糖淀粉酶和和脫支酶脫支酶。 20 -淀粉酶淀粉酶(屬內(nèi)切酶屬內(nèi)切酶)作用于淀粉時，從淀粉內(nèi)部以作用于淀粉時，從淀粉內(nèi)部以隨機隨機方式方式選擇性開裂選擇性開裂-1,4-苷鍵，得到麥芽糖、帶有苷鍵，得到麥芽糖、帶有-1,6-苷鍵的糊精苷

30、鍵的糊精(稱極限糊精稱極限糊精)和葡萄糖等水解產(chǎn)物；和葡萄糖等水解產(chǎn)物； -淀粉酶淀粉酶是一種外切型淀粉酶，它作用于淀粉時從非還原是一種外切型淀粉酶，它作用于淀粉時從非還原性末端依次切開性末端依次切開相隔的相隔的-1,4-苷鍵，水解產(chǎn)物全為麥芽糖；苷鍵，水解產(chǎn)物全為麥芽糖； 葡萄糖淀粉酶葡萄糖淀粉酶對淀粉的水解作用與對淀粉的水解作用與-淀粉酶相似，也是從淀淀粉酶相似，也是從淀粉的非還原端開始，依次水解粉的非還原端開始，依次水解-1,4-苷鍵，使葡萄糖單元以苷鍵，使葡萄糖單元以單單個形式個形式剝脫。此外，該酶的專一性較差，還能水解剝脫。此外，該酶的專一性較差，還能水解-1,6-苷鍵，苷鍵，故水解

31、終產(chǎn)物只有葡萄糖；故水解終產(chǎn)物只有葡萄糖； 脫支酶脫支酶是水解是水解-1,6-苷鍵的酶。苷鍵的酶。21顯色顯色 淀粉和糊精分子都具有螺旋結(jié)構(gòu)，每淀粉和糊精分子都具有螺旋結(jié)構(gòu)，每6個葡萄糖基組成的螺旋個葡萄糖基組成的螺旋內(nèi)徑與碘內(nèi)徑與碘碘負(fù)離子碘負(fù)離子(I2I-)直徑大小匹配，當(dāng)其與碘試液作用時，直徑大小匹配，當(dāng)其與碘試液作用時，I2I-進入螺旋通道，形成有色包結(jié)物。螺旋結(jié)構(gòu)長，包結(jié)的進入螺旋通道，形成有色包結(jié)物。螺旋結(jié)構(gòu)長，包結(jié)的碘碘碘負(fù)離子多，顏色加深，故直鏈淀粉與碘負(fù)離子多，顏色加深，故直鏈淀粉與KII2作用呈作用呈藍(lán)色藍(lán)色，支鏈淀粉呈支鏈淀粉呈紫紅色紫紅色。加熱顯色溶液，螺旋圈伸展成線性

32、，顏色。加熱顯色溶液，螺旋圈伸展成線性，顏色褪去，冷卻后螺旋結(jié)構(gòu)恢復(fù)，顏色重現(xiàn)。褪去，冷卻后螺旋結(jié)構(gòu)恢復(fù)，顏色重現(xiàn)。 2淀粉的來源、加工與物理改性淀粉的來源、加工與物理改性 (1)淀粉的來源淀粉的來源 淀粉是植物經(jīng)光合作用生成的多聚葡萄糖的天然高分子化合淀粉是植物經(jīng)光合作用生成的多聚葡萄糖的天然高分子化合物，廣泛存在于綠色植物的須根和種子中，根據(jù)植物種類、部物，廣泛存在于綠色植物的須根和種子中，根據(jù)植物種類、部位、含量不同，各以特有形狀的淀粉粒而存在。在玉米、麥和位、含量不同，各以特有形狀的淀粉粒而存在。在玉米、麥和米中，淀粉約含米中，淀粉約含75以上，馬鈴薯、甘薯和許多豆類中淀粉含以上，馬鈴

33、薯、甘薯和許多豆類中淀粉含量也很多。量也很多。 22 淀粉按其來源可分為：淀粉按其來源可分為：谷類淀粉谷類淀粉( (有玉米淀粉、小麥淀粉、稻有玉米淀粉、小麥淀粉、稻米淀粉等米淀粉等) )、薯類淀粉薯類淀粉( (有木薯淀粉、馬鈴薯淀粉、甘薯淀粉等有木薯淀粉、馬鈴薯淀粉、甘薯淀粉等) )、豆類淀粉豆類淀粉( (有綠豆淀粉、豌豆淀粉、紅豆淀粉、眉豆淀粉等有綠豆淀粉、豌豆淀粉、紅豆淀粉、眉豆淀粉等) )以以及及果蔬類淀粉果蔬類淀粉( (藕淀粉、荸薺淀粉等藕淀粉、荸薺淀粉等) )等。等。 藥用淀粉藥用淀粉主要以谷物淀粉中的主要以谷物淀粉中的玉米淀粉玉米淀粉為主，我國藥用淀粉為主，我國藥用淀粉年產(chǎn)量在萬噸

34、以上。盡管出現(xiàn)了大量化學(xué)合成的高分子輔料，年產(chǎn)量在萬噸以上。盡管出現(xiàn)了大量化學(xué)合成的高分子輔料，但淀粉目前仍然是主要的藥用輔料，因為它具有無毒無味、價但淀粉目前仍然是主要的藥用輔料，因為它具有無毒無味、價格低廉、來源廣泛、供應(yīng)十分穩(wěn)定等許多優(yōu)越的特點。格低廉、來源廣泛、供應(yīng)十分穩(wěn)定等許多優(yōu)越的特點。 23(2)淀粉的加工制備和玉米淀粉淀粉的加工制備和玉米淀粉 制備藥用淀粉首先應(yīng)選取具有工業(yè)化生產(chǎn)價值的原料，再根制備藥用淀粉首先應(yīng)選取具有工業(yè)化生產(chǎn)價值的原料，再根據(jù)淀粉在原料中的存在形式，擬定合理的工藝路線。據(jù)淀粉在原料中的存在形式，擬定合理的工藝路線。 含淀粉的農(nóng)產(chǎn)品很多，但并不是都適用于大規(guī)

35、模工業(yè)化生產(chǎn)。含淀粉的農(nóng)產(chǎn)品很多，但并不是都適用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。作為規(guī)模生產(chǎn)淀粉的原料必須滿足以下條件：作為規(guī)模生產(chǎn)淀粉的原料必須滿足以下條件：淀粉含量高、產(chǎn)淀粉含量高、產(chǎn)量大、副產(chǎn)品利用率高量大、副產(chǎn)品利用率高；原料易加工、貯藏和銷售原料易加工、貯藏和銷售；價廉價廉；不與人爭口糧不與人爭口糧。 歐美國家主要以歐美國家主要以玉米、木薯、高梁玉米、木薯、高梁為原料；日本主要是利用為原料；日本主要是利用玉米或甘薯玉米或甘薯為原料生產(chǎn)淀粉，中國主要以為原料生產(chǎn)淀粉，中國主要以玉米、馬鈴薯、木薯、玉米、馬鈴薯、木薯、甘薯甘薯為原料生產(chǎn)淀粉。為原料生產(chǎn)淀粉。 24 淀粉在植物體中是和蛋白質(zhì)、脂肪、纖

36、維素、無機鹽及其他淀粉在植物體中是和蛋白質(zhì)、脂肪、纖維素、無機鹽及其他物質(zhì)連在一起共存的，要得到滿足藥用級的高質(zhì)量淀粉，必須物質(zhì)連在一起共存的，要得到滿足藥用級的高質(zhì)量淀粉，必須選取合理的分離純化工藝，盡可能地選取合理的分離純化工藝，盡可能地除去除去與淀粉共存的與淀粉共存的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)、脂肪脂肪、纖維素纖維素、無機鹽無機鹽等雜質(zhì)。等雜質(zhì)。 中國玉米淀粉生產(chǎn)工藝簡介中國玉米淀粉生產(chǎn)工藝簡介 工藝流程工藝流程 玉米淀粉玉米淀粉的生產(chǎn)主要是物理過程，有的生產(chǎn)主要是物理過程，有干法干法和和濕法濕法兩種工藝。兩種工藝。一般獲得純凈的玉米淀粉多采用濕法工藝生產(chǎn)，操作上采取封一般獲得純凈的玉米淀粉多采用濕法

37、工藝生產(chǎn)，操作上采取封閉式流程，其特點是新鮮水用量少，干物質(zhì)損耗低，污染少。閉式流程，其特點是新鮮水用量少，干物質(zhì)損耗低，污染少。玉米淀粉的濕法封閉式生產(chǎn)工藝流程如下圖所示。玉米淀粉的濕法封閉式生產(chǎn)工藝流程如下圖所示。 25濕法玉米淀粉生產(chǎn)工藝流程濕法玉米淀粉生產(chǎn)工藝流程 26操作過程操作過程 濕法加工傳統(tǒng)的方法是用濕法加工傳統(tǒng)的方法是用H2SO3浸泡浸泡玉米，這是由于亞硫酸能玉米，這是由于亞硫酸能迅速鈍化玉米粒生理活動，加速籽粒膨脹，促進乳酸菌繁殖產(chǎn)酸，迅速鈍化玉米粒生理活動，加速籽粒膨脹，促進乳酸菌繁殖產(chǎn)酸，防止腐敗霉變，實現(xiàn)淀粉與蛋白及其他組分的有效分離，但所得防止腐敗霉變，實現(xiàn)淀粉與蛋

38、白及其他組分的有效分離，但所得淀粉中蛋白質(zhì)偏高。其工藝過程有以下幾部分。淀粉中蛋白質(zhì)偏高。其工藝過程有以下幾部分。 a原料預(yù)處理原料預(yù)處理 將玉米置于振動篩，風(fēng)力吸塵、篩出石塊、泥土等大小機械將玉米置于振動篩，風(fēng)力吸塵、篩出石塊、泥土等大小機械雜質(zhì)，再經(jīng)電磁分離機除鐵片、金屬碎片，水洗除黃曲霉菌、雜質(zhì)，再經(jīng)電磁分離機除鐵片、金屬碎片，水洗除黃曲霉菌、灰分、無機鹽等雜質(zhì)，得初步凈化的濕玉米?；曳?、無機鹽等雜質(zhì)，得初步凈化的濕玉米。 b浸泡浸泡 置濕玉米于浸泡罐中，按置濕玉米于浸泡罐中，按0.20.3的亞硫酸的亞硫酸:干玉米干玉米=(1.21.4):1(質(zhì)量比質(zhì)量比)投料比加入亞硫酸水溶液，在投料

39、比加入亞硫酸水溶液，在4855浸泡浸泡4050h，使玉米軟化并除去可溶性雜質(zhì)礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)和糖等。使玉米軟化并除去可溶性雜質(zhì)礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)和糖等。 27c破碎與胚芽分離破碎與胚芽分離 將浸泡軟化后的濕玉米用脫胚機破碎，經(jīng)一次和二次漩流分將浸泡軟化后的濕玉米用脫胚機破碎，經(jīng)一次和二次漩流分離器分去胚芽離器分去胚芽(供榨玉米油供榨玉米油)，得淀粉混懸液漿料。，得淀粉混懸液漿料。 d細(xì)研磨細(xì)研磨 取經(jīng)漩流分離器分離出胚芽后的稀漿料，過壓力曲篩，篩下取經(jīng)漩流分離器分離出胚芽后的稀漿料，過壓力曲篩，篩下物為粗淀粉乳，篩上物用沖擊磨物為粗淀粉乳，篩上物用沖擊磨(針磨針磨)進行細(xì)磨，使與纖維素連進行細(xì)磨，使

40、與纖維素連接的淀粉最大限度地游離出，得細(xì)磨漿料接的淀粉最大限度地游離出，得細(xì)磨漿料(粗淀粉乳粗淀粉乳)。 e纖維素分離、洗滌、干燥纖維素分離、洗滌、干燥 細(xì)磨后的漿料進纖維洗滌槽，經(jīng)壓力益篩篩分，篩上物為纖維細(xì)磨后的漿料進纖維洗滌槽，經(jīng)壓力益篩篩分，篩上物為纖維素素(經(jīng)螺旋擠壓機脫水后進纖維飼料工序經(jīng)螺旋擠壓機脫水后進纖維飼料工序)，篩下物為粗淀粉乳。合，篩下物為粗淀粉乳。合并并d、e所得粗淀粉乳，進入淀粉分離工序。所得粗淀粉乳，進入淀粉分離工序。 f分離、脫水、干燥分離、脫水、干燥 將粗淀粉乳經(jīng)除砂器、回轉(zhuǎn)過濾器，進入分離麩質(zhì)將粗淀粉乳經(jīng)除砂器、回轉(zhuǎn)過濾器，進入分離麩質(zhì)(含蛋白質(zhì)含蛋白質(zhì))和

41、淀粉的主分離機、旋風(fēng)分離器，除去蛋白質(zhì)，得含水和淀粉的主分離機、旋風(fēng)分離器，除去蛋白質(zhì)，得含水60、含、含蛋白低于蛋白低于0.35的精淀粉乳，經(jīng)臥式刮刀離心機脫水，氣流干燥的精淀粉乳，經(jīng)臥式刮刀離心機脫水，氣流干燥機干燥，粉碎過篩可得水分機干燥，粉碎過篩可得水分13的淀粉。的淀粉。 28(3)淀粉的物理結(jié)構(gòu)改性與膠化淀粉淀粉的物理結(jié)構(gòu)改性與膠化淀粉 淀粉的糊化與淀粉的糊化與化淀粉化淀粉 目前，藥用淀粉的物理結(jié)構(gòu)改性幾乎都是借助淀粉的親水性實目前，藥用淀粉的物理結(jié)構(gòu)改性幾乎都是借助淀粉的親水性實現(xiàn)其聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的變化，從而獲得新的和更好的應(yīng)用性能?，F(xiàn)其聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的變化，從而獲得新的和更好的應(yīng)用性能

42、。 利用淀粉在糊化溫度時分散在水中，最終變成黏稠的淀粉糊這利用淀粉在糊化溫度時分散在水中，最終變成黏稠的淀粉糊這一特性，將新鮮制備的糊化淀粉漿脫水干燥處理，可得易分散于一特性，將新鮮制備的糊化淀粉漿脫水干燥處理，可得易分散于冷水的無定性粉末，即可溶性冷水的無定性粉末，即可溶性-淀粉淀粉。-淀粉是糊化后的淀粉，淀粉是糊化后的淀粉，速溶淀粉制品制造原理就是使淀粉速溶淀粉制品制造原理就是使淀粉化化。 29淀粉的預(yù)膠化與部分淀粉的預(yù)膠化與部分化淀粉化淀粉 預(yù)膠化淀粉又稱預(yù)膠化淀粉又稱部分部分化淀粉化淀粉、可壓性淀粉可壓性淀粉，它是淀粉經(jīng)物，它是淀粉經(jīng)物理或化學(xué)改性，在有水存在的情況下，淀粉粒理或化學(xué)改

43、性，在有水存在的情況下，淀粉粒全部或部分破全部或部分破壞的產(chǎn)物壞的產(chǎn)物。 藥用級部分預(yù)膠化淀粉有兩種制備方法，藥用級部分預(yù)膠化淀粉有兩種制備方法，一種一種是在符合是在符合GMP要求的設(shè)備中，投入藥用淀粉，加水混勻，控制反應(yīng)釜要求的設(shè)備中，投入藥用淀粉，加水混勻，控制反應(yīng)釜溫度在溫度在35以下，破壞淀粉顆粒結(jié)構(gòu)，經(jīng)部分脫水制得至含以下，破壞淀粉顆粒結(jié)構(gòu)，經(jīng)部分脫水制得至含水量降至水量降至1014即得；即得； 另一種另一種制法是將淀粉的水混懸液制法是將淀粉的水混懸液(42)加熱至加熱至6272，使，使淀粉粒破壞，間或加入少量凝膠化促進劑以及表面活性劑，淀粉粒破壞，間或加入少量凝膠化促進劑以及表面活

44、性劑，以減少干燥時黏結(jié)，混懸液經(jīng)鼓形干燥器干燥，粉碎即得。以減少干燥時黏結(jié)，混懸液經(jīng)鼓形干燥器干燥，粉碎即得。30 預(yù)膠化淀粉預(yù)膠化淀粉是淀粉經(jīng)物理改性制成的，與淀粉比較，它只改是淀粉經(jīng)物理改性制成的，與淀粉比較，它只改變了物理性質(zhì)，而原有的化學(xué)結(jié)構(gòu)無變化，內(nèi)含直鏈淀粉和支變了物理性質(zhì)，而原有的化學(xué)結(jié)構(gòu)無變化，內(nèi)含直鏈淀粉和支鏈淀粉。它既具有天然淀粉的特點，又有其特殊的優(yōu)異性能。鏈淀粉。它既具有天然淀粉的特點，又有其特殊的優(yōu)異性能。國外預(yù)膠化淀粉商品如國外預(yù)膠化淀粉商品如Starch RX 1500(美國美國Colorcon公司公司)中含中含有有5的游離態(tài)直鏈淀粉，的游離態(tài)直鏈淀粉，15的游離

45、態(tài)支鏈淀粉，的游離態(tài)支鏈淀粉，80%非游離非游離態(tài)淀粉，將這三種不同物理狀態(tài)的淀粉配合，形成其特殊的性態(tài)淀粉，將這三種不同物理狀態(tài)的淀粉配合，形成其特殊的性能。能。 預(yù)膠化淀粉預(yù)膠化淀粉是一種中等粗至細(xì)的白色或類白色粉末，有不同等是一種中等粗至細(xì)的白色或類白色粉末，有不同等級，外觀粗細(xì)不一，其外部形狀依據(jù)制法不同呈片狀或邊緣不整級，外觀粗細(xì)不一，其外部形狀依據(jù)制法不同呈片狀或邊緣不整的凝聚體粒狀。掃描電鏡觀察，預(yù)膠化淀粉的表面形態(tài)不規(guī)則，的凝聚體粒狀。掃描電鏡觀察，預(yù)膠化淀粉的表面形態(tài)不規(guī)則，并呈現(xiàn)裂隙、凹隙等，此種結(jié)構(gòu)有利于粉末壓片時顆粒的相互嚙并呈現(xiàn)裂隙、凹隙等，此種結(jié)構(gòu)有利于粉末壓片時顆

46、粒的相互嚙合。預(yù)膠化淀粉含水量一般為合。預(yù)膠化淀粉含水量一般為10-13，但對濕敏感的藥物并，但對濕敏感的藥物并無明顯的影響。無明顯的影響。 31 預(yù)膠化淀粉預(yù)膠化淀粉不溶于有機溶劑，微溶以至可溶于冷水，冷水不溶于有機溶劑，微溶以至可溶于冷水，冷水中可溶物為中可溶物為1020，其，其10水混懸液水混懸液pH=4570。國產(chǎn)預(yù)膠化淀粉，休止角為國產(chǎn)預(yù)膠化淀粉，休止角為36.56o；松密度為松密度為0.500.60g/m1；粒度分布：無大于粒度分布：無大于80目者、大于目者、大于120目者占目者占5，95通過通過120目。目。 預(yù)膠化淀粉預(yù)膠化淀粉的吸濕性與淀粉相似，的吸濕性與淀粉相似，25及相對

47、濕度為及相對濕度為65時，時，平衡吸濕量為平衡吸濕量為13，由于其具有保濕作用，與易吸水變質(zhì)的藥，由于其具有保濕作用，與易吸水變質(zhì)的藥物配伍比較穩(wěn)定。物配伍比較穩(wěn)定。 預(yù)膠化淀粉預(yù)膠化淀粉的安全性很高，至今尚未發(fā)現(xiàn)其有任何毒副作用的的安全性很高，至今尚未發(fā)現(xiàn)其有任何毒副作用的報道。報道。 32(4)淀粉的水解與糊精淀粉的水解與糊精 淀粉水解是大分子逐步降解為小分子的過程，這個過程的中間淀粉水解是大分子逐步降解為小分子的過程，這個過程的中間產(chǎn)物總稱為產(chǎn)物總稱為糊精糊精，糊精分子有大小之分，根據(jù)它們遇碘一碘化鉀，糊精分子有大小之分，根據(jù)它們遇碘一碘化鉀溶液產(chǎn)生的顏色不同，分為溶液產(chǎn)生的顏色不同，分

48、為藍(lán)糊精藍(lán)糊精、紅糊精紅糊精和和無色糊精無色糊精等，其相等，其相對分子質(zhì)量由對分子質(zhì)量由4.5103-8.5104不等，在藥制劑中應(yīng)用的糊精有不等，在藥制劑中應(yīng)用的糊精有白糊精白糊精和和黃糊精黃糊精。 糊精的制法是在干燥狀態(tài)下將淀粉水解，其過程有四步：糊精的制法是在干燥狀態(tài)下將淀粉水解，其過程有四步：酸酸化化、預(yù)干燥預(yù)干燥、糊精化糊精化及及冷卻冷卻。生產(chǎn)時，加熱溫度不得過高，酸。生產(chǎn)時，加熱溫度不得過高，酸在淀粉中的分布應(yīng)保證均勻，一般用在淀粉中的分布應(yīng)保證均勻，一般用0.05-0.15的硝酸噴霧，的硝酸噴霧，由于淀粉原料一般含水分為由于淀粉原料一般含水分為10-18，故需預(yù)干燥，在此過程，故

49、需預(yù)干燥，在此過程要保持加熱溫度均勻要保持加熱溫度均勻(用蒸汽夾層或油夾層加熱用蒸汽夾層或油夾層加熱)，并可在容器，并可在容器上方吹熱風(fēng)以加速除去揮發(fā)物及水分。上方吹熱風(fēng)以加速除去揮發(fā)物及水分。 33 淀粉轉(zhuǎn)化成糊精可因用淀粉轉(zhuǎn)化成糊精可因用酸量酸量、加熱溫度加熱溫度及及淀粉含水量淀粉含水量等不同，等不同，而得不同黏度的產(chǎn)品。而得不同黏度的產(chǎn)品。 糊精糊精為白色、淡黃色粉末，堆密度為為白色、淡黃色粉末，堆密度為0.80g/cm。，。，實密度為實密度為0.91g/cm。，。，熔點熔點178(并伴隨分解并伴隨分解)，含水量，含水量5(質(zhì)量比質(zhì)量比)，不，不溶于乙醇溶于乙醇(95)、乙醚，緩緩溶于水

50、，國內(nèi)習(xí)慣上稱高黏度糊精、乙醚，緩緩溶于水，國內(nèi)習(xí)慣上稱高黏度糊精者，其水溶物約為者，其水溶物約為80。糊精易溶于熱水，水溶液煮沸變稀，。糊精易溶于熱水，水溶液煮沸變稀，呈膠漿狀，放冷黏度增加，顯觸變性，原因是糊精中含有生產(chǎn)呈膠漿狀，放冷黏度增加，顯觸變性，原因是糊精中含有生產(chǎn)時殘留的微量無機酸。在干燥態(tài)或制成膠漿后黏度緩緩下降。時殘留的微量無機酸。在干燥態(tài)或制成膠漿后黏度緩緩下降。本品應(yīng)放置在陰涼、干燥處密閉保存。本品應(yīng)放置在陰涼、干燥處密閉保存。 343. 淀粉及聚集態(tài)結(jié)構(gòu)變化的淀粉在藥物制劑中的應(yīng)用淀粉及聚集態(tài)結(jié)構(gòu)變化的淀粉在藥物制劑中的應(yīng)用 淀粉及聚集態(tài)結(jié)構(gòu)變化的淀粉在藥物制劑中，主要

51、用作片劑淀粉及聚集態(tài)結(jié)構(gòu)變化的淀粉在藥物制劑中，主要用作片劑的的稀釋劑稀釋劑、崩解劑崩解劑、黏合劑黏合劑、助流劑助流劑，崩解劑用量為，崩解劑用量為3%-15，黏合劑用量為黏合劑用量為5-25。淀粉雖安全無毒，但作為藥用則不得。淀粉雖安全無毒，但作為藥用則不得檢出大腸桿菌，檢出大腸桿菌，1g淀粉含霉菌應(yīng)在淀粉含霉菌應(yīng)在100個以下，雜菌不得多于個以下，雜菌不得多于1000個。個。 (1)(1)淀粉淀粉 淀粉的表面由于其葡萄糖單元的羥基排列于內(nèi)側(cè)，故其呈淀粉的表面由于其葡萄糖單元的羥基排列于內(nèi)側(cè)，故其呈微微弱的親水性弱的親水性并能分散于水，淀粉不溶于水、乙醇和乙醚等，但并能分散于水，淀粉不溶于水、

52、乙醇和乙醚等，但吸濕性很強，在常溫常壓下，淀粉有一定的平衡水分，谷類淀吸濕性很強，在常溫常壓下，淀粉有一定的平衡水分，谷類淀粉為粉為10%-12%，薯類淀粉為，薯類淀粉為17-18。淀粉的性質(zhì)穩(wěn)定，但。淀粉的性質(zhì)穩(wěn)定，但可可壓縮性差壓縮性差，難以成型，常與適量的糖粉或糊精混合使用以增加，難以成型，常與適量的糖粉或糊精混合使用以增加黏性并使硬度增加。黏性并使硬度增加。 35 淀粉對易水溶性藥物的崩解作用差，可溶性藥物遇水溶解產(chǎn)淀粉對易水溶性藥物的崩解作用差，可溶性藥物遇水溶解產(chǎn)生濃度差，使片劑外面的水不易通過溶液層面透人片劑內(nèi)部致生濃度差，使片劑外面的水不易通過溶液層面透人片劑內(nèi)部致使內(nèi)部淀粉無

53、法吸水膨脹，因此使內(nèi)部淀粉無法吸水膨脹，因此，淀粉作為崩解劑對易水溶性淀粉作為崩解劑對易水溶性藥物是不合適的藥物是不合適的。 制備中藥干浸膏成分的中藥制劑制備中藥干浸膏成分的中藥制劑( (如片劑、膠囊劑、散劑、沖如片劑、膠囊劑、散劑、沖劑、丸劑和顆粒劑等劑、丸劑和顆粒劑等) )時，為了解決難以干燥的問題，加入淀粉時，為了解決難以干燥的問題，加入淀粉吸水輔料，可較好地解決稠膏的干燥問題。吸水輔料，可較好地解決稠膏的干燥問題。 (2)預(yù)膠化淀粉預(yù)膠化淀粉 預(yù)膠化淀粉是美國藥典、英國藥典、日本藥局外規(guī)預(yù)膠化淀粉是美國藥典、英國藥典、日本藥局外規(guī)(都已收都已收載的藥用輔料，中國于載的藥用輔料，中國于1

54、989年批準(zhǔn)使用。年批準(zhǔn)使用。 與天然淀粉和微晶纖維素相比，它具有以下特征：與天然淀粉和微晶纖維素相比，它具有以下特征： 流動性流動性( (無論干濕無論干濕) )好好，并有黏合作用，可增加片劑硬度。，并有黏合作用，可增加片劑硬度?？蓧盒院每蓧盒院?，適用于全粉末壓片。，適用于全粉末壓片。具自我潤滑作用具自我潤滑作用，減少片劑從模圈頂出的力量。，減少片劑從模圈頂出的力量。良好的崩解性質(zhì)良好的崩解性質(zhì)。 36作為一種新型藥用輔料，預(yù)膠化淀粉在藥物制劑領(lǐng)域有下述作為一種新型藥用輔料，預(yù)膠化淀粉在藥物制劑領(lǐng)域有下述多方面用途。多方面用途。預(yù)膠化淀粉由于其中游離態(tài)支鏈淀粉潤濕后的巨大溶脹作預(yù)膠化淀粉由于其

55、中游離態(tài)支鏈淀粉潤濕后的巨大溶脹作用和非游離態(tài)部分的變形復(fù)原作用，因此具有用和非游離態(tài)部分的變形復(fù)原作用，因此具有良好的黏合性良好的黏合性、可壓性可壓性、促進崩解和溶出性能促進崩解和溶出性能，且其崩解作用不受崩解液，且其崩解作用不受崩解液pH的影響。的影響。改善藥物溶出作用改善藥物溶出作用，有利于生物利用度的提高。，有利于生物利用度的提高。改善成粒性能改善成粒性能，加水后有適度黏著性，故適于流化床制粒，加水后有適度黏著性，故適于流化床制粒，高速攪拌制粒，并有利于均勻粒度，成粒容易。，高速攪拌制粒，并有利于均勻粒度，成粒容易。 值得注意的是，采用預(yù)膠化淀粉作為直接壓片的干燥黏合劑，值得注意的是，

56、采用預(yù)膠化淀粉作為直接壓片的干燥黏合劑，應(yīng)應(yīng)盡量不用或少用盡量不用或少用(用量不可超過用量不可超過0.5)硬脂酸鎂為潤滑劑硬脂酸鎂為潤滑劑，以，以免產(chǎn)生軟化效應(yīng)，影響片劑的硬度。免產(chǎn)生軟化效應(yīng)，影響片劑的硬度。 37國外已出現(xiàn)的國外已出現(xiàn)的-淀粉淀粉，是將淀粉加水用高壓力物理改性制備的，是將淀粉加水用高壓力物理改性制備的一種變性淀粉，它可使淀粉溶解度，壓制品的淀解度、崩解度、一種變性淀粉，它可使淀粉溶解度，壓制品的淀解度、崩解度、結(jié)合性和硬度等都大大改善。結(jié)合性和硬度等都大大改善。-淀粉淀粉是全預(yù)膠化淀粉的一種，在藥劑學(xué)中只作黏合劑用。是全預(yù)膠化淀粉的一種，在藥劑學(xué)中只作黏合劑用。 (3)糊精

57、糊精 糊精在藥劑學(xué)中可作為片劑或膠囊劑的糊精在藥劑學(xué)中可作為片劑或膠囊劑的稀釋劑稀釋劑、片劑的、片劑的黏合黏合劑劑，也可作為口服液體制劑或混懸劑的，也可作為口服液體制劑或混懸劑的增黏劑增黏劑。 但制成的片劑釋放性能差，對主藥含量測定有干擾。但制成的片劑釋放性能差，對主藥含量測定有干擾。 38(二二)淀粉的衍生物淀粉的衍生物 1淀粉衍生物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與制備淀粉衍生物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與制備 淀粉鏈結(jié)構(gòu)上的醇羥基除了使之具有親水性外，還能夠使之淀粉鏈結(jié)構(gòu)上的醇羥基除了使之具有親水性外，還能夠使之與一般醇類與一般醇類(如甲醇，乙醇如甲醇，乙醇)一樣能進行一樣能進行酯化酯化或或醚化醚化反應(yīng)，并得反應(yīng)，并得到

58、相應(yīng)衍生物。用于藥物制劑的淀粉衍生物主要有：到相應(yīng)衍生物。用于藥物制劑的淀粉衍生物主要有：羧甲基淀羧甲基淀粉鈉粉鈉(sodium carboxymethylstarch，CMS-Na)、羥乙基淀粉羥乙基淀粉以以及及交聯(lián)淀粉交聯(lián)淀粉等。等。 (1)羧甲基淀粉鈉羧甲基淀粉鈉 羧甲基淀粉鈉羧甲基淀粉鈉又稱又稱乙醇酸鈉淀粉乙醇酸鈉淀粉，為聚，為聚-葡萄糖的羧甲基醚，葡萄糖的羧甲基醚，羧甲基淀粉鈉含鈉量應(yīng)低于羧甲基淀粉鈉含鈉量應(yīng)低于10%，一般為，一般為2.8%-4.5%，取代度，取代度為為0.5，其結(jié)構(gòu)式如下。，其結(jié)構(gòu)式如下。 39 羧甲基淀粉鈉為羧甲基淀粉鈉為白色至類白色白色至類白色自由流動的粉末，

59、無臭、無味，自由流動的粉末，無臭、無味，松密度為松密度為0.75g/cm3，鏡檢鏡檢呈橢圓或球形呈橢圓或球形顆粒，直徑顆粒，直徑30-100m。 羧甲基淀粉鈉常溫下能分散于水，形成凝膠，在醇中溶解度羧甲基淀粉鈉常溫下能分散于水，形成凝膠，在醇中溶解度約約2 ，不溶于其他有機溶劑。，不溶于其他有機溶劑。 羧甲基淀粉鈉羧甲基淀粉鈉對堿及弱酸穩(wěn)定對堿及弱酸穩(wěn)定，對較強的酸不穩(wěn)定，對較強的酸不穩(wěn)定，1的水的水溶液溶液pH=6.77.1，不易腐敗變質(zhì)。不易腐敗變質(zhì)。 羧甲基淀粉鈉具有羧甲基淀粉鈉具有較強的吸水性及吸水膨脹性較強的吸水性及吸水膨脹性，一般含水量，一般含水量在在10%以下，以下，25及相對濕

60、度為及相對濕度為70時的平衡吸濕量為時的平衡吸濕量為25，在水中的體積能膨脹在水中的體積能膨脹300倍。倍。 市售品有不同黏度等級。市售品有不同黏度等級。2的混懸液的混懸液pH=5.57.5時黏度最時黏度最大而穩(wěn)定。大而穩(wěn)定。pH10時，黏度下降。時，黏度下降。 40羧甲基淀粉鈉系由羧甲基淀粉鈉系由淀粉淀粉在在堿堿存在下與存在下與一氯醋酸一氯醋酸作用而制得：作用而制得： 按反應(yīng)物料狀態(tài)及所采用的反應(yīng)介質(zhì)可分為按反應(yīng)物料狀態(tài)及所采用的反應(yīng)介質(zhì)可分為干法干法、水溶液法水溶液法及及有機溶劑法有機溶劑法。 41水溶液法實驗室的合成例：水溶液法實驗室的合成例： 在配備有恒溫水浴鍋、攪拌器、溫度計和冷凝器