1、药用高分子材料学药用高分子材料学 主讲主讲:刘文教授刘文教授 20082008年年3 3月月-7-7月月厚德厚德厚德厚德厚德厚德 明志明志明志明志明志明志 笃学笃学笃学笃学笃学笃学 力行力行力行力行力行力行全国高等中医院校规划教材全国高等中医院校规划教材第四章第四章 药用天然高分子材料药用天然高分子材料厚德厚德厚德厚德厚德厚德 明志明志明志明志明志明志 笃学笃学笃学笃学笃学笃学 力行力行力行力行力行力行 一、淀粉一、淀粉 (一一)来源与制法来源与制法 淀粉淀粉(starch)(starch)广泛存在于绿色植物的须根和种子中，根据植广泛存在于绿色植物的须根和种子中，根据植物种类、部位、含量不同，
2、各以特有形状的淀粉粒而存在。在玉物种类、部位、含量不同，各以特有形状的淀粉粒而存在。在玉米、麦和米中，约含淀粉米、麦和米中，约含淀粉75%75%以上，马铃薯、甘薯和许多豆类中淀以上，马铃薯、甘薯和许多豆类中淀粉含量也很多。粉含量也很多。药用淀粉多以玉米淀粉为主，药用淀粉多以玉米淀粉为主，中国是中国是玉米生产大国，年产量玉米生产大国，年产量650650万吨以上，我国药用淀粉年产量在万吨万吨以上，我国药用淀粉年产量在万吨以上，尤其是近年来，在引进国外先进设备的基础上，大大提高以上，尤其是近年来，在引进国外先进设备的基础上，大大提高了麸质分离和精制工序的效率，使淀粉质量有进一步提高。了麸质分离和精制
3、工序的效率，使淀粉质量有进一步提高。近年来，近年来，由于化学合成辅料的问世，出现了新辅料部分取由于化学合成辅料的问世，出现了新辅料部分取代药用淀粉的趋势，但淀粉目前仍然是主要的药用辅料，因为它代药用淀粉的趋势，但淀粉目前仍然是主要的药用辅料，因为它具有许多独特的优点。如无毒无味，价格低廉，来源广泛，供应具有许多独特的优点。如无毒无味，价格低廉，来源广泛，供应十分稳定。故迄今为止，仍不失力量基本的药用辅料之一。十分稳定。故迄今为止，仍不失力量基本的药用辅料之一。第四章第四章 药用天然高分子材料药用天然高分子材料厚德厚德厚德厚德厚德厚德 明志明志明志明志明志明志 笃学笃学笃学笃学笃学笃学 力行力行
4、力行力行力行力行 淀粉的生产主要是物理过程，其工艺过程有淀粉的生产主要是物理过程，其工艺过程有以下几部分以下几部分:(1)(1)原料预处理：原料预处理：将玉米筛选，风力除尘，水洗，磁力吸将玉米筛选，风力除尘，水洗，磁力吸 铁，除去机械性杂质。铁，除去机械性杂质。(2)(2)浸泡：浸泡：用用0.25%-0.30%0.25%-0.30%的亚硫酸，于的亚硫酸，于48-5048-50将玉米浸泡将玉米浸泡2 2 天以上，使玉米软化并除去可溶性杂质。天以上，使玉米软化并除去可溶性杂质。(3)(3)粗破碎：粗破碎：将脱胚机使玉米破碎成将脱胚机使玉米破碎成10-1210-12瓣，但不能损坏胚瓣，但不能损坏胚
5、芽，用分离器分离去胚芽。芽，用分离器分离去胚芽。(4)(4)细研磨：细研磨：将玉蜀黍稀浆用锤式粉碎机及金刚砂磨进行细将玉蜀黍稀浆用锤式粉碎机及金刚砂磨进行细 研磨，用曲筛、转筒等设备过筛，得粗淀粉乳。研磨，用曲筛、转筒等设备过筛，得粗淀粉乳。(5)(5)分离、脱水、干燥：分离、脱水、干燥：将粗淀粉乳经细斜槽和真空吸将粗淀粉乳经细斜槽和真空吸 滤器分离去蛋白质，于低压低温干燥滤器分离去蛋白质，于低压低温干燥1-1.5h1-1.5h，经粉碎，经粉碎 过筛可得水分在过筛可得水分在13%13%的淀粉。的淀粉。第四章第四章 药用天然高分子材料药用天然高分子材料厚德厚德厚德厚德厚德厚德 明志明志明志明志明
6、志明志 笃学笃学笃学笃学笃学笃学 力行力行力行力行力行力行 (二二)化学结构化学结构 淀粉是天然存在的糖类，它是由两种多糖分子组成，一淀粉是天然存在的糖类，它是由两种多糖分子组成，一为直链淀粉为直链淀粉(amylose(amylose)，一为支链淀粉，一为支链淀粉(amylopectin(amylopectin)，它们，它们的结构单元是的结构单元是D-D-吡南环形葡萄糖：吡南环形葡萄糖：直链淀粉直链淀粉 是以是以-1-1，4 4苷键连接的葡萄糖单元，分子量苷键连接的葡萄糖单元，分子量 为为3.23.2l04-1.6l04-1.61O51O5，此值相当于聚合度，此值相当于聚合度n n为为200-
7、200-980 980，直链淀粉由于分子内氢键作用，链卷曲成螺旋，直链淀粉由于分子内氢键作用，链卷曲成螺旋 形，每个螺旋圈大约有形，每个螺旋圈大约有6 6个葡萄糖单元。个葡萄糖单元。支链淀粉支链淀粉 是由是由D-D-葡萄糖聚合而成的分支状淀粉，其直链葡萄糖聚合而成的分支状淀粉，其直链部分也为部分也为-1-1，4 4苷键，而分支处则为苷键，而分支处则为-1-1，6 6苷键，支链淀苷键，支链淀粉的分子量较大，根据分支程度的不同，平均分子量范围在粉的分子量较大，根据分支程度的不同，平均分子量范围在10001000万万-2-2亿，相当于聚合度为亿，相当于聚合度为5 5万万-100-100万，一般认为每
8、隔万，一般认为每隔1515个个单元，就有一个单元，就有一个-1-1，6 6苷键接出的分支。支链淀粉分子的形苷键接出的分支。支链淀粉分子的形状如高粱穗，小分支极多，估计至少在状如高粱穗，小分支极多，估计至少在5050个以上。个以上。第四章第四章 药用天然高分子材料药用天然高分子材料厚德厚德厚德厚德厚德厚德 明志明志明志明志明志明志 笃学笃学笃学笃学笃学笃学 力行力行力行力行力行力行 在各种淀粉中，在各种淀粉中，直链淀粉约占直链淀粉约占20%-25%20%-25%，支，支链淀粉约占链淀粉约占75%-85%75%-85%。淀粉是葡萄糖的聚合物，每个葡萄糖单元中含有淀粉是葡萄糖的聚合物，每个葡萄糖单元
9、中含有2 2个仲醇和个仲醇和1 1个伯醇，在每一个分子的末端单元，有个伯醇，在每一个分子的末端单元，有3 3个仲醇和个仲醇和1 1个伯醇，而首端单元含有个伯醇，而首端单元含有2 2个仲醇和个仲醇和1 1个伯个伯醇，醇，1 1个内缩醛轻基，这些醇基与一般醇类个内缩醛轻基，这些醇基与一般醇类(如甲醇，如甲醇，乙醇乙醇)一样能进行酯化或醚化反应，一样能进行酯化或醚化反应，2020世纪以来将淀世纪以来将淀粉改性为醋酸酯、丙酸酯、丁酸酯、琥珀酸酯、油酸粉改性为醋酸酯、丙酸酯、丁酸酯、琥珀酸酯、油酸酯，甲基丙烯酸酯和乙基醚，氰乙基醚，羟丙基醚等酯，甲基丙烯酸酯和乙基醚，氰乙基醚，羟丙基醚等衍生物相继取得成
10、功，但对其他的研究还不充分，它衍生物相继取得成功，但对其他的研究还不充分，它们在医药领域的应用远不如纤维素衍生物广泛。们在医药领域的应用远不如纤维素衍生物广泛。第四章第四章 药用天然高分子材料药用天然高分子材料厚德厚德厚德厚德厚德厚德 明志明志明志明志明志明志 笃学笃学笃学笃学笃学笃学 力行力行力行力行力行力行(三三)性质性质1 1形态与物理常数形态与物理常数2 2淀粉的溶解性、含淀粉的溶解性、含水量与氢键作用力水量与氢键作用力3 3淀粉的吸湿与解吸淀粉的吸湿与解吸4 4淀粉的水化、淀粉的水化、膨胀、糊化膨胀、糊化5 5淀粉的回升淀粉的回升（老化、凝沉（老化、凝沉 ）第四章第四章 药用天然高分
11、子材料药用天然高分子材料厚德厚德厚德厚德厚德厚德 明志明志明志明志明志明志 笃学笃学笃学笃学笃学笃学 力行力行力行力行力行力行(三三)性质性质1 1形态与物理常数形态与物理常数2 2淀粉的溶解性、含淀粉的溶解性、含水量与氢键作用力水量与氢键作用力3 3淀粉的吸湿与解吸淀粉的吸湿与解吸4 4淀粉的水化、淀粉的水化、膨胀、糊化膨胀、糊化5 5淀粉的回升淀粉的回升（老化、凝沉（老化、凝沉 ）玉米淀粉为白色结晶粉玉米淀粉为白色结晶粉末，显微镜下观察其颗粒呈末，显微镜下观察其颗粒呈球壮或多角形，平均粒径为球壮或多角形，平均粒径为10-15m10-15m，堆密度，堆密度0.462ml0.462ml-1-1
12、，实密度为实密度为0.658ml0.658ml-1-1，比表面，比表面积积0.5-0.72m2g0.5-0.72m2g-1-1，吸水后体，吸水后体积增加积增加78%78%，流动性不良，流，流动性不良，流动速度为动速度为10.8-11.7s10.8-11.7s-1-1。淀。淀粉在干燥处切不受热时，性粉在干燥处切不受热时，性质稳定。质稳定。第四章第四章 药用天然高分子材料药用天然高分子材料厚德厚德厚德厚德厚德厚德 明志明志明志明志明志明志 笃学笃学笃学笃学笃学笃学 力行力行力行力行力行力行(三三)性质性质1 1形态与物理常数形态与物理常数2 2淀粉的溶解性、含淀粉的溶解性、含水量与氢键作用力水量与
13、氢键作用力3 3淀粉的吸湿与解吸淀粉的吸湿与解吸4 4淀粉的水化、淀粉的水化、膨胀、糊化膨胀、糊化5 5淀粉的回升淀粉的回升（老化、凝沉（老化、凝沉 ）溶解性：溶解性：淀粉的表面由于其葡萄糖单元淀粉的表面由于其葡萄糖单元的羟基排列于内侧，故呈微弱的亲水性并能的羟基排列于内侧，故呈微弱的亲水性并能分散与水，分散与水，2%2%的水混合液的水混合液PhPh为为5.5-6.55.5-6.5，与水，与水的接触角为的接触角为80.5-85.080.5-85.0，淀粉不溶于水、乙，淀粉不溶于水、乙醇、乙醚。醇、乙醚。含水量：含水量：在常温、常压下，淀粉有一定在常温、常压下，淀粉有一定的平衡水分，各类淀粉为的
14、平衡水分，各类淀粉为10-12%10-12%，薯类为，薯类为17-17-18%18%尽管淀粉含有如此高的水分，但确不显示尽管淀粉含有如此高的水分，但确不显示潮湿而呈干燥的粉末状，这主要是淀粉中的潮湿而呈干燥的粉末状，这主要是淀粉中的葡萄糖单元存在的众多醇羟基与水分子相互葡萄糖单元存在的众多醇羟基与水分子相互作用形成氢键的缘故。作用形成氢键的缘故。氢键：氢键：不同淀粉的含水量存在差异，这不同淀粉的含水量存在差异，这是由于淀粉分之中羟基自行缔合及与水缔合是由于淀粉分之中羟基自行缔合及与水缔合程度不同所致，例如玉米淀粉分子中的羟基程度不同所致，例如玉米淀粉分子中的羟基与羟基自行缔合的程度比马铃薯淀粉
15、分子大与羟基自行缔合的程度比马铃薯淀粉分子大淀粉剩余的能够与水分子形成缔合氢键的游淀粉剩余的能够与水分子形成缔合氢键的游离羟基数目相对较少，因而含水量较低。离羟基数目相对较少，因而含水量较低。第四章第四章 药用天然高分子材料药用天然高分子材料厚德厚德厚德厚德厚德厚德 明志明志明志明志明志明志 笃学笃学笃学笃学笃学笃学 力行力行力行力行力行力行(三三)性质性质1 1形态与物理常数形态与物理常数2 2淀粉的溶解性、含淀粉的溶解性、含水量与氢键作用力水量与氢键作用力3 3淀粉的吸湿与解吸淀粉的吸湿与解吸4 4淀粉的水化、淀粉的水化、膨胀、糊化膨胀、糊化5 5淀粉的回升淀粉的回升（老化、凝沉（老化、凝
16、沉 ）吸湿：吸湿：淀粉中含水量受空气湿度和淀粉中含水量受空气湿度和温度的影响，阴雨天，空气对湿度较高，温度的影响，阴雨天，空气对湿度较高，淀粉中的含水量增加；天气干燥，则淀淀粉中的含水量增加；天气干燥，则淀粉含水量减少。在一定的相对湿度和温粉含水量减少。在一定的相对湿度和温度条件下，淀粉吸收水分与释放水分达度条件下，淀粉吸收水分与释放水分达到平衡，此时淀粉所含的水分称为平衡到平衡，此时淀粉所含的水分称为平衡水分。在常温常压下，各类淀粉的平衡水分。在常温常压下，各类淀粉的平衡水分为水分为10-15%10-15%，薯类为，薯类为17-18%17-18%。用做稀。用做稀释剂的淀粉和崩解剂的淀粉，宜用
17、平衡释剂的淀粉和崩解剂的淀粉，宜用平衡水分下的玉米淀粉。水分下的玉米淀粉。解吸：解吸：淀粉中存在的水，分为自由淀粉中存在的水，分为自由水和结合水两种状态，自由水保留在物水和结合水两种状态，自由水保留在物体团粒间或孔隙内，仍具有普通水的性体团粒间或孔隙内，仍具有普通水的性质，岁环境的变化而变化，这种水与吸质，岁环境的变化而变化，这种水与吸附的物质只是表面接触，它具有生理活附的物质只是表面接触，它具有生理活性，可被微生物利用，排除这部分水，性，可被微生物利用，排除这部分水，就有可能改变物质的物理性质。就有可能改变物质的物理性质。第四章第四章 药用天然高分子材料药用天然高分子材料厚德厚德厚德厚德厚德
18、厚德 明志明志明志明志明志明志 笃学笃学笃学笃学笃学笃学 力行力行力行力行力行力行(三三)性质性质1 1形态与物理常数形态与物理常数2 2淀粉的溶解性、含淀粉的溶解性、含水量与氢键作用力水量与氢键作用力3 3淀粉的吸湿与解吸淀粉的吸湿与解吸4 4淀粉的水化、淀粉的水化、膨胀、糊化膨胀、糊化5 5淀粉的回升淀粉的回升（老化、凝沉（老化、凝沉 ）水化水化：淀粉颗粒中的淀粉分子有淀粉颗粒中的淀粉分子有 的处于有序态（晶态），有的处于有序态（晶态），有 的处于无序态（非晶态）它的处于无序态（非晶态）它 们构成淀粉颗粒的结晶相和们构成淀粉颗粒的结晶相和 无定性相，无定性相是亲水无定性相，无定性相是亲水
19、的，进入水中就吸水，先是的，进入水中就吸水，先是 有限的可以膨胀，而后是整有限的可以膨胀，而后是整 个颗粒膨胀。个颗粒膨胀。膨胀膨胀：淀粉在淀粉在60-8060-80热水中，热水中，能发生膨胀，直链淀粉分子能发生膨胀，直链淀粉分子 从淀粉粒中向水中扩散，形从淀粉粒中向水中扩散，形 成胶体溶液，而支链淀粉则成胶体溶液，而支链淀粉则 仍以淀粉粒残余的形式保留仍以淀粉粒残余的形式保留 在水中。在水中。糊化：糊化：第四章第四章 药用天然高分子材料药用天然高分子材料厚德厚德厚德厚德厚德厚德 明志明志明志明志明志明志 笃学笃学笃学笃学笃学笃学 力行力行力行力行力行力行 在淀粉粒中，支链淀在淀粉粒中，支链淀
20、 粉构成有序的立体网络，其粉构成有序的立体网络，其 中间为直链淀粉占据，在热中间为直链淀粉占据，在热 水中，处于无序状态的螺旋结构的直链淀粉分水中，处于无序状态的螺旋结构的直链淀粉分子，伸展成线形，脱离网络，故而分散于水中，子，伸展成线形，脱离网络，故而分散于水中，而分离了直链淀粉的支链淀粉粒，在热水中加而分离了直链淀粉的支链淀粉粒，在热水中加热并加搅拌后可形成稳定的粘稠胶体溶液，冷热并加搅拌后可形成稳定的粘稠胶体溶液，冷却后仍然不变化，这种支链淀粉经脱水干燥后，却后仍然不变化，这种支链淀粉经脱水干燥后，粉碎成粉末，仍易在凉水中溶胀并分散成胶体粉碎成粉末，仍易在凉水中溶胀并分散成胶体溶液；而分
21、离出来的直链淀粉分散液虽经同样溶液；而分离出来的直链淀粉分散液虽经同样的处理，在热水中也不复溶。的处理，在热水中也不复溶。这种现象原这种现象原因是什么？因是什么？第四章第四章 药用天然高分子材料药用天然高分子材料厚德厚德厚德厚德厚德厚德 明志明志明志明志明志明志 笃学笃学笃学笃学笃学笃学 力行力行力行力行力行力行(三三)性质性质1 1形态与物理常数形态与物理常数2 2淀粉的溶解性、含淀粉的溶解性、含水量与氢键作用力水量与氢键作用力3 3淀粉的吸湿与解吸淀粉的吸湿与解吸4 4淀粉的水化、淀粉的水化、膨胀、糊化膨胀、糊化5 5淀粉的回升淀粉的回升（老化、凝沉（老化、凝沉 ）糊化糊化：若不实施直链淀
22、粉与支链淀若不实施直链淀粉与支链淀粉的分离，在过量水中，淀粉加粉的分离，在过量水中，淀粉加热至热至60-8060-80，则颗粒吸水膨胀，则颗粒吸水膨胀，至某一温度时，整个颗粒突然大至某一温度时，整个颗粒突然大量膨化、破裂，晶体结构消失，量膨化、破裂，晶体结构消失，最终变成粘稠的糊，这种现象成最终变成粘稠的糊，这种现象成为为“糊化糊化”，相应的温度称为，相应的温度称为“糊化温度糊化温度”。直链淀粉占有的比例大，糊直链淀粉占有的比例大，糊化困难，甚至高压锅内长时间处化困难，甚至高压锅内长时间处理也不溶解，支链淀粉比例较大理也不溶解，支链淀粉比例较大时，教容易使淀粉粒破裂。时，教容易使淀粉粒破裂。水
23、化水化 膨胀膨胀 第四章第四章 药用天然高分子材料药用天然高分子材料厚德厚德厚德厚德厚德厚德 明志明志明志明志明志明志 笃学笃学笃学笃学笃学笃学 力行力行力行力行力行力行(三三)性质性质1 1形态与物理常数形态与物理常数2 2淀粉的溶解性、含淀粉的溶解性、含水量与氢键作用力水量与氢键作用力3 3淀粉的吸湿与解吸淀粉的吸湿与解吸4 4淀粉的水化、淀粉的水化、膨胀、糊化膨胀、糊化5 5淀粉的回升淀粉的回升（老化、凝沉（老化、凝沉 ）糊化糊化：若不实施直链淀粉与支链淀粉的若不实施直链淀粉与支链淀粉的分离，在过量水中，淀粉加热至分离，在过量水中，淀粉加热至60-60-8080，则颗粒吸水膨胀，至某一温
24、度，则颗粒吸水膨胀，至某一温度时，整个颗粒突然大量膨化、破裂，时，整个颗粒突然大量膨化、破裂，晶体结构消失，最终变成粘稠的糊，晶体结构消失，最终变成粘稠的糊，这种现象成为这种现象成为“糊化糊化”，相应的温度，相应的温度称为称为“糊化温度糊化温度”。直链淀粉占有的比例大，糊化困直链淀粉占有的比例大，糊化困难，甚至高压锅内长时间处理也不溶难，甚至高压锅内长时间处理也不溶解，支链淀粉比例较大时，教容易使解，支链淀粉比例较大时，教容易使淀粉粒破裂。淀粉粒破裂。糊化的本质：糊化的本质：水分子加入淀粉水分子加入淀粉粒中，结晶相和无定性相的淀粉分子粒中，结晶相和无定性相的淀粉分子之间的氢键断裂，破坏了缔合状
25、态，之间的氢键断裂，破坏了缔合状态，分散在水中成为亲水胶体。分散在水中成为亲水胶体。第四章第四章 药用天然高分子材料药用天然高分子材料厚德厚德厚德厚德厚德厚德 明志明志明志明志明志明志 笃学笃学笃学笃学笃学笃学 力行力行力行力行力行力行(三三)性质性质1 1形态与物理常数形态与物理常数2 2淀粉的溶解性、含淀粉的溶解性、含水量与氢键作用力水量与氢键作用力3 3淀粉的吸湿与解吸淀粉的吸湿与解吸4 4淀粉的水化、淀粉的水化、膨胀、糊化膨胀、糊化5 5淀粉的回升淀粉的回升（老化、凝沉（老化、凝沉 ）淀粉糊或淀粉稀溶液在低温静置一淀粉糊或淀粉稀溶液在低温静置一段时间，会变成不透明的凝胶或析出沉段时间，
26、会变成不透明的凝胶或析出沉淀，这种现象称为回升或老化，形成的淀，这种现象称为回升或老化，形成的淀粉称为淀粉称为“回升淀粉回升淀粉”。老化可视为糊化的逆转，但老化不老化可视为糊化的逆转，但老化不能是淀粉彻底逆转复原成生淀粉的结构能是淀粉彻底逆转复原成生淀粉的结构状态。状态。回升的本质是：回升的本质是：糊化的淀粉在温糊化的淀粉在温度降低时分子运动速度降低，直链淀粉度降低时分子运动速度降低，直链淀粉分子和支链淀粉分子的分枝趋于平行排分子和支链淀粉分子的分枝趋于平行排列，相互靠拢，彼此以氢键结合，重新列，相互靠拢，彼此以氢键结合，重新组成混合的微晶束，它们与水的亲和力组成混合的微晶束，它们与水的亲和力
27、下降，故易从水中分离，浓度低时析出下降，故易从水中分离，浓度低时析出沉淀，浓度高时，由于氢键作用，糊化沉淀，浓度高时，由于氢键作用，糊化分子又自动排列，构成致密的三维网状分子又自动排列，构成致密的三维网状结构，便形成凝胶体。结构，便形成凝胶体。第四章第四章 药用天然高分子材料药用天然高分子材料厚德厚德厚德厚德厚德厚德 明志明志明志明志明志明志 笃学笃学笃学笃学笃学笃学 力行力行力行力行力行力行(四四)应用应用 淀粉在药物制剂中主要用作片剂的稀释淀粉在药物制剂中主要用作片剂的稀释剂、崩解剂、粘合剂、助流剂，崩解剂。用剂、崩解剂、粘合剂、助流剂，崩解剂。用量在量在3%-15%3%-15%，粘合剂用
28、量在，粘合剂用量在5%-25%5%-25%。淀粉应用安全无毒，同时药典品不得检淀粉应用安全无毒，同时药典品不得检出大肠杆菌、活蛹，出大肠杆菌、活蛹，1g1g淀粉含霉菌应在淀粉含霉菌应在100100个个以下，杂菌不得多于以下，杂菌不得多于10001000个。个。英国药典现收载的可灭菌玉米淀粉是玉英国药典现收载的可灭菌玉米淀粉是玉米淀粉经化学及物理改性后的淀粉，遇水或米淀粉经化学及物理改性后的淀粉，遇水或蒸汽灭菌不糊化，是供某些医疗用途的改性蒸汽灭菌不糊化，是供某些医疗用途的改性淀粉。淀粉。第四章第四章 药用天然高分子材料药用天然高分子材料厚德厚德厚德厚德厚德厚德 明志明志明志明志明志明志 笃学笃
29、学笃学笃学笃学笃学 力行力行力行力行力行力行二、糊精二、糊精(一一)来源与制法来源与制法 淀粉很易水解，与水加热即可引起分子的裂解；淀粉很易水解，与水加热即可引起分子的裂解；与无机酸共热时，可彻底水解为糊精或葡萄糖。淀粉与无机酸共热时，可彻底水解为糊精或葡萄糖。淀粉水解是大分子逐步降解为小分子的过程，这个过程的水解是大分子逐步降解为小分子的过程，这个过程的中间产物总称为糊精，糊精分子有大小之分，根据它中间产物总称为糊精，糊精分子有大小之分，根据它们遇碘们遇碘-碘化钾溶液产生的颜色不同，分为蓝糊精、红碘化钾溶液产生的颜色不同，分为蓝糊精、红糊精和无色糊精等，其分子量由糊精和无色糊精等，其分子量由
30、4.54.510103 3-8.5-8.510104 4不不等。等。在药剂学中应用的糊精有白糊精和黄糊精。酸水在药剂学中应用的糊精有白糊精和黄糊精。酸水解一般用稀硝酸，因盐酸含氯离子影响药物制剂氯化解一般用稀硝酸，因盐酸含氯离子影响药物制剂氯化物杂质测定。物杂质测定。第四章第四章 药用天然高分子材料药用天然高分子材料厚德厚德厚德厚德厚德厚德 明志明志明志明志明志明志 笃学笃学笃学笃学笃学笃学 力行力行力行力行力行力行 糊精的制法是在干燥状态下将淀粉水解，其过程糊精的制法是在干燥状态下将淀粉水解，其过程有四步：有四步：酸化、预干燥、糊精化及冷却。酸化、预干燥、糊精化及冷却。生产时，加热温度不得过
31、高，酸在淀粉中的分布生产时，加热温度不得过高，酸在淀粉中的分布应保证均匀，一般用应保证均匀，一般用0.05%-0.15%0.05%-0.15%硝酸喷雾，由于淀硝酸喷雾，由于淀粉原料一般含水分在粉原料一般含水分在10%-18%10%-18%，故需预干燥，在此过，故需预干燥，在此过程要保持加热温度均匀程要保持加热温度均匀(用蒸气夹层或油夹层加热用蒸气夹层或油夹层加热)，并可在容器上方吹热风以加速除去挥发物及水分。并可在容器上方吹热风以加速除去挥发物及水分。淀粉转化成糊精可因用酸量、加热温度及淀粉含淀粉转化成糊精可因用酸量、加热温度及淀粉含水量等不同，而得不同粘度的产品，其转化条件见表水量等不同，而
32、得不同粘度的产品，其转化条件见表4-14-1。第四章第四章 药用天然高分子材料药用天然高分子材料厚德厚德厚德厚德厚德厚德 明志明志明志明志明志明志 笃学笃学笃学笃学笃学笃学 力行力行力行力行力行力行(二二)性质性质 糊精为白色、淡黄色粉末。堆密度为糊精为白色、淡黄色粉末。堆密度为0.8g/cm30.8g/cm3，实密度为，实密度为0.91g/cm30.91g/cm3，熔点，熔点178(178(并伴随分解并伴随分解)，含水量，含水量5%(W/W)5%(W/W)。不溶不溶于乙醇于乙醇(95)(95)、乙醚，缓缓溶于水，、乙醚，缓缓溶于水，国内习国内习惯上称高粘度糊精者，其水溶物约为惯上称高粘度糊精
33、者，其水溶物约为80%80%。糊精易溶于热水糊精易溶于热水，水溶液煮沸变稀，呈胶浆，水溶液煮沸变稀，呈胶浆状，放冷粘度增加，显触变性，原因是糊精状，放冷粘度增加，显触变性，原因是糊精中含有生产时残留的微量无机酸。在干燥态中含有生产时残留的微量无机酸。在干燥态或制成胶浆后粘度缓缓下降。本品应放置在或制成胶浆后粘度缓缓下降。本品应放置在阴凉、干燥处密闭保存。阴凉、干燥处密闭保存。第四章第四章 药用天然高分子材料药用天然高分子材料厚德厚德厚德厚德厚德厚德 明志明志明志明志明志明志 笃学笃学笃学笃学笃学笃学 力行力行力行力行力行力行(三三)应用应用 糊精在药剂学中可作为片剂或糊精在药剂学中可作为片剂或
34、胶囊剂的稀释剂，片剂的粘合剂，胶囊剂的稀释剂，片剂的粘合剂，也可作为口服液体制剂或混悬剂的也可作为口服液体制剂或混悬剂的增粘剂。增粘剂。第四章第四章 药用天然高分子材料药用天然高分子材料厚德厚德厚德厚德厚德厚德 明志明志明志明志明志明志 笃学笃学笃学笃学笃学笃学 力行力行力行力行力行力行 三、预胶化淀粉三、预胶化淀粉(一一)来源与制法来源与制法 预胶化淀粉预胶化淀粉(prepelatinized(prepelatinized)又称部分化又称部分化淀淀粉、可压性淀粉粉、可压性淀粉，它是淀粉经物理或化学改性，它是淀粉经物理或化学改性，有水存在下，淀粉粒全部或部分破坏的产物。有水存在下，淀粉粒全部或
35、部分破坏的产物。工业生产的预胶化淀粉有好几种型号，预胶化玉工业生产的预胶化淀粉有好几种型号，预胶化玉米淀粉简称为米淀粉简称为PCS(PregelationPCS(Pregelation cornstarch)cornstarch)。我国。我国目前供药用的产品是部分预胶化淀粉，它的制法是：目前供药用的产品是部分预胶化淀粉，它的制法是：1 1将药用淀粉加水混将药用淀粉加水混匀，在适当的设备中，匀，在适当的设备中，控制加工温度在控制加工温度在3535以以下，破坏淀粉粒，部分下，破坏淀粉粒，部分脱水制得，使含水量降脱水制得，使含水量降至至10%-14%10%-14%。2 2另一种制法是将淀粉的水混悬另
36、一种制法是将淀粉的水混悬液液(42%)(42%)加热加热(62-72)(62-72)，破坏淀粉，破坏淀粉粒，间或加入少量凝胶化促进剂以粒，间或加入少量凝胶化促进剂以及表面活性剂，以减少干燥时粘结，及表面活性剂，以减少干燥时粘结，混悬液经鼓形干燥器干燥，粉碎即混悬液经鼓形干燥器干燥，粉碎即得。得。第四章第四章 药用天然高分子材料药用天然高分子材料厚德厚德厚德厚德厚德厚德 明志明志明志明志明志明志 笃学笃学笃学笃学笃学笃学 力行力行力行力行力行力行 (二二)性质性质 预胶化淀粉有不同等级，外观粗细不一，颜色从白至类白色不预胶化淀粉有不同等级，外观粗细不一，颜色从白至类白色不等，其主要性质如下：等，
37、其主要性质如下：1 1扫描电镜观察，预胶化淀粉的表面形态不规则，并呈现裂扫描电镜观察，预胶化淀粉的表面形态不规则，并呈现裂隙、凹隙等，此种结构有利于粉末压片时颗粒的相互啮合；隙、凹隙等，此种结构有利于粉末压片时颗粒的相互啮合；2 2X-X-射线衍射图谱显示，原淀粉的结晶峰明显消失。射线衍射图谱显示，原淀粉的结晶峰明显消失。3 3预胶化淀粉不溶于有机溶剂，微溶以至可溶于冷水，冷水预胶化淀粉不溶于有机溶剂，微溶以至可溶于冷水，冷水中可溶物为中可溶物为10%-20%10%-20%，它的，它的10%10%水混悬液水混悬液ph4.5-7.0ph4.5-7.0。4 4国产预胶化淀粉，松密度为国产预胶化淀粉
38、，松密度为0.5-0.6g/ml0.5-0.6g/ml，粒度分布：无大，粒度分布：无大于于8080目者，大于目者，大于120120目者占目者占5%5%，95%95%通过通过120120目。目。5 5预胶化淀粉的吸湿性与淀粉相似，预胶化淀粉的吸湿性与淀粉相似，2525及相对湿度为及相对湿度为65%65%时，时，平衡吸湿量为平衡吸湿量为13%13%，由于其具有保湿作用，与易吸水变质的药物配，由于其具有保湿作用，与易吸水变质的药物配伍比较稳定。伍比较稳定。6 6预胶化淀粉有自身润滑性，流动性比淀粉、微晶纤维素好，预胶化淀粉有自身润滑性，流动性比淀粉、微晶纤维素好，国内产品休止角为国内产品休止角为36
39、.5636.56预胶化淀粉有干燥粘合性，可增加片剂预胶化淀粉有干燥粘合性，可增加片剂硬度，减少脆碎度，可压性好，弹性复原率小。硬度，减少脆碎度，可压性好，弹性复原率小。第四章第四章 药用天然高分子材料药用天然高分子材料厚德厚德厚德厚德厚德厚德 明志明志明志明志明志明志 笃学笃学笃学笃学笃学笃学 力行力行力行力行力行力行(三三)应用应用预胶化淀粉的(支链）支链）在水中所形成的空间网状结 1 1预胶化淀粉由于其中游离态支链淀粉润预胶化淀粉由于其中游离态支链淀粉润湿后的巨大溶胀作用和非游离态部分的变形湿后的巨大溶胀作用和非游离态部分的变形复原作用，因此具有极好的促进崩解作用且复原作用，因此具有极好的
40、促进崩解作用且其崩解作用不受崩解液其崩解作用不受崩解液pHpH的影响；的影响；2 2改善药物溶出作用，有利于生物改善药物溶出作用，有利于生物利用度的提高；利用度的提高；3 3改善成粒性能，加水后有适度粘着性，改善成粒性能，加水后有适度粘着性，故适于流化床制粒，高速搅拌制粒，并有利故适于流化床制粒，高速搅拌制粒，并有利于粒度均匀，成粒容易。目前主要用作片剂于粒度均匀，成粒容易。目前主要用作片剂的粘合剂的粘合剂(湿法制粒应用浓度湿法制粒应用浓度5%-10%5%-10%，直接，直接压片压片5%-20%)5%-20%)、崩解剂、崩解剂(5%-10%)(5%-10%)，片剂及胶，片剂及胶囊剂的稀释剂囊剂
41、的稀释剂(5%-75%)(5%-75%)和色素的展延剂等。和色素的展延剂等。应用于直接压片时，硬脂酸镁用量不可超过应用于直接压片时，硬脂酸镁用量不可超过0.5%0.5%，以免产生软化效应。，以免产生软化效应。吸收水分吸收水分吸收水分吸收水分形成凝胶形成凝胶产生粘合产生粘合第四章第四章 药用天然高分子材料药用天然高分子材料厚德厚德厚德厚德厚德厚德 明志明志明志明志明志明志 笃学笃学笃学笃学笃学笃学 力行力行力行力行力行力行 淀粉是全预胶化淀粉的一种，淀粉是全预胶化淀粉的一种，日本局外规也已收载，在药剂学中只日本局外规也已收载，在药剂学中只作粘合剂用。国外近年开发的作粘合剂用。国外近年开发的淀粉淀
42、粉是一种加水用高压力物理改性的淀粉，是一种加水用高压力物理改性的淀粉，可使淀粉溶解度，压制品的溶解度、可使淀粉溶解度，压制品的溶解度、崩解度、结合性和硬度等都大大改善崩解度、结合性和硬度等都大大改善。第四章第四章 药用天然高分子材料药用天然高分子材料厚德厚德厚德厚德厚德厚德 明志明志明志明志明志明志 笃学笃学笃学笃学笃学笃学 力行力行力行力行力行力行 四、羧甲基淀粉钠四、羧甲基淀粉钠来源与制法来源与制法应用应用 性质性质 第四章第四章 药用天然高分子材料药用天然高分子材料厚德厚德厚德厚德厚德厚德 明志明志明志明志明志明志 笃学笃学笃学笃学笃学笃学 力行力行力行力行力行力行 四、羧甲基淀粉钠四、
43、羧甲基淀粉钠来源与制法来源与制法应用应用 性质性质 羧甲基淀粉钠（羧甲基淀粉钠（CMS-NaCMS-Na），又），又称乙醇酸钠淀粉，为聚称乙醇酸钠淀粉，为聚-葡萄糖的葡萄糖的羧甲基醚，取代度为羧甲基醚，取代度为0.50.5，其结构式，其结构式见图见图4-54-5，其中，其中R R为一为一CH2COONaCH2COONa，羧，羧甲基淀粉钠含钠量应低于甲基淀粉钠含钠量应低于10%10%，一般，一般为为2.8%-4.5%2.8%-4.5%，它系由淀粉在碱存在，它系由淀粉在碱存在下与一氯醋酸作用而制得。下与一氯醋酸作用而制得。羧甲基淀粉钠中国药典羧甲基淀粉钠中国药典(2000(2000年年版版)二部已
44、收载。我国浙江菱湖、辽二部已收载。我国浙江菱湖、辽宁丹东第二制药厂及台湾永信都有宁丹东第二制药厂及台湾永信都有产品。产品。第四章第四章 药用天然高分子材料药用天然高分子材料厚德厚德厚德厚德厚德厚德 明志明志明志明志明志明志 笃学笃学笃学笃学笃学笃学 力行力行力行力行力行力行四、羧甲基淀粉钠四、羧甲基淀粉钠来源与制法来源与制法应用应用 性质性质 羧甲基淀粉钠羧甲基淀粉钠为白色至类为白色至类白色自由流动的粉末，松密度为白色自由流动的粉末，松密度为0.75g/cm30.75g/cm3以。镜检呈椭圆或球形颗以。镜检呈椭圆或球形颗粒，直径粒，直径30-100m30-100m，。羧甲基淀粉，。羧甲基淀粉钠
45、能分散于水，形成凝胶，醇中溶解钠能分散于水，形成凝胶，醇中溶解度约度约2%2%，不溶于其它有机溶剂，在水，不溶于其它有机溶剂，在水中的体积能膨胀中的体积能膨胀300300倍。市售品有不倍。市售品有不同粘度等级。同粘度等级。2%2%的混悬液的混悬液ph5.5-7.5ph5.5-7.5时粘度性质最大而稳定。时粘度性质最大而稳定。pHpH低于低于2 2时，时，析出沉淀，析出沉淀，pHpH高于高于1010时，粘度下降。时，粘度下降。羧甲基淀粉钠一般含水量在羧甲基淀粉钠一般含水量在10%10%以下，以下，但有较大的吸湿性，但有较大的吸湿性，2525及相对湿度及相对湿度为为70%70%时的平衡吸湿量为时的
46、平衡吸湿量为25%25%，故需密，故需密闭保存，防止结块。闭保存，防止结块。第四章第四章 药用天然高分子材料药用天然高分子材料厚德厚德厚德厚德厚德厚德 明志明志明志明志明志明志 笃学笃学笃学笃学笃学笃学 力行力行力行力行力行力行四、羧甲基淀粉钠四、羧甲基淀粉钠来源与制法来源与制法应用应用 性质性质 有人应用有人应用CaHPO42H20CaHPO42H20为为稀释剂，觅菜红为示踪剂，应稀释剂，觅菜红为示踪剂，应用羧甲基淀粉钠、玉蜀黍淀粉、用羧甲基淀粉钠、玉蜀黍淀粉、海藻酸钠和微晶纤维素等崩解海藻酸钠和微晶纤维素等崩解剂作了比较研究，直接压片制剂作了比较研究，直接压片制成的片剂的崩解和溶出性能如成
47、的片剂的崩解和溶出性能如下：崩解时间，下：崩解时间，羧甲基淀粉钠羧甲基淀粉钠 海藻酸钠海藻酸钠 玉米淀粉玉米淀粉 80%80%；标签注明；标签注明0.1Pas0.1Pas以上者，应以上者，应120%5g/kgLD%5g/kg、静脉注、静脉注射射LD%)0.5g/kgLD%)0.5g/kg、腹腔注、腹腔注射射25k/kg25k/kg时对皮肤一般时对皮肤一般无刺激、无致敏性，但是无刺激、无致敏性，但是有个别报告用于雌二醇透有个别报告用于雌二醇透皮贴片剂时出现过敏性接皮贴片剂时出现过敏性接触性皮炎触性皮炎。第四章第四章 药用天然高分子材料药用天然高分子材料厚德厚德厚德厚德厚德厚德 明志明志明志明志明
48、志明志 笃学笃学笃学笃学笃学笃学 力行力行力行力行力行力行3 3应用应用(1)HPC(1)HPC毒性毒性(3)(3)L-HPCL-HPC(2)HPC(2)HPC口服后体内口服后体内 无代谢吸收无代谢吸收,与与 纯纤维素相似纯纤维素相似在制剂中，广泛用作粘合在制剂中，广泛用作粘合剂和成粒剂的常用浓度为剂和成粒剂的常用浓度为20%-60%20%-60%。薄膜包衣材料常用浓度薄膜包衣材料常用浓度5%5%乙醇溶液，加上硬脂酸或软乙醇溶液，加上硬脂酸或软脂酸可作增塑剂脂酸可作增塑剂高粘度型号能延缓片剂中高粘度型号能延缓片剂中药物的释放，故往往几种型药物的释放，故往往几种型号混合应用充当长效制剂的号混合应
49、用充当长效制剂的骨架。骨架。作为微囊包封的膜材、混作为微囊包封的膜材、混悬剂的增稠剂和保护胶体悬剂的增稠剂和保护胶体常用于透皮贴剂常用于透皮贴剂第四章第四章 药用天然高分子材料药用天然高分子材料厚德厚德厚德厚德厚德厚德 明志明志明志明志明志明志 笃学笃学笃学笃学笃学笃学 力行力行力行力行力行力行3 3应用应用(1)HPC(1)HPC毒性毒性(3)(3)L-HPCL-HPC(2)HPC(2)HPC口服后体内口服后体内 无代谢吸收无代谢吸收,与与 纯纤维素相似纯纤维素相似 L-HPC L-HPC是一种较新型是一种较新型的片剂辅料，其大鼠口服的片剂辅料，其大鼠口服LD50LD50为为l5k/kgl5
50、k/kg可作为缓释可作为缓释片剂骨架；在作为崩解剂片剂骨架；在作为崩解剂的同时，还可以提高片剂的同时，还可以提高片剂的硬度，其崩解后的颗粒的硬度，其崩解后的颗粒也较细，因此有利于药物也较细，因此有利于药物的溶出，的溶出，L-HPCL-HPC的崩解性的崩解性与胃液或肠液中的酸碱度与胃液或肠液中的酸碱度无多大的关系。无多大的关系。第四章第四章 药用天然高分子材料药用天然高分子材料厚德厚德厚德厚德厚德厚德 明志明志明志明志明志明志 笃学笃学笃学笃学笃学笃学 力行力行力行力行力行力行 (六六)羟丙甲纤维素羟丙甲纤维素1 1来源与制法来源与制法 来源来源：羟丙甲纤维素羟丙甲纤维素(HPMC)(HPMC)
