淀粉及其衍生物課件

第五章藥用天然高分子材料第一節(jié)概述(定義、分類和特點(diǎn))第二節(jié)多糖類天然高分子及其衍生物淀粉、纖維素及其衍生物阿拉伯膠、甲殼素類、透明質(zhì)酸和海藻酸及其鹽第三節(jié)蛋白質(zhì)類天然藥用高分子及其衍生物膠原、明膠、白蛋白1精選課件第一節(jié)概述一、天然藥用高分子材料的定義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(如人血清白蛋白玉米蛋白、雞蛋白等)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生物材料。2精選課件天然高分子材料因從來源、使用等方面來講是安全的綠色藥用輔料，在藥劑學(xué)上得到了廣泛的應(yīng)用。但天然高分子材料的來源差異性大、質(zhì)量不穩(wěn)定和性能不盡人意等不足，加之隨著藥劑學(xué)的不斷現(xiàn)代化，傳統(tǒng)的天然藥用高分子輔料也需要不斷現(xiàn)代化。因此,有必要根據(jù)其結(jié)構(gòu)及性質(zhì)進(jìn)行物理、化學(xué)或生物的改性加工處理,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。在改性加工處理過程中,天然藥用高分子通過物理結(jié)構(gòu)破壞、分子切斷重排、氧化或在分子中引人取代基,使其性質(zhì)和使用性能發(fā)生變化，加強(qiáng)或賦予新的性質(zhì)的天然藥用高分子衍生物。（玉不鑿，不成器）3精選課件例如,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、鄰苯二甲酸醋酸纖維素、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、琥珀酸醋酸纖維素等。

4精選課件二、天然藥用高分子材料的分類天然藥用高分子材料按照其化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)單元可以分為多糖類、蛋白質(zhì)類和其他類。

多糖類天然藥用高分子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)刷品工業(yè)應(yīng)用最多的有淀粉、纖維素、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,主要是用動物原料制取的一類聚L-氨基酸化合物,明膠以及白蛋白等屬于此類。

其他類則是無特定組成單元的天然藥用高分子的統(tǒng)稱。

5精選課件依據(jù)原料的來源,天然藥用高分子材料還又可分為淀粉及其衍生物,纖維素及其衍生和甲殼素及其衍生物等。前者是指天然淀粉和由淀粉改性制取的產(chǎn)物(淀粉衍生物),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(纖維素衍生物),后者則為天然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。

6精選課件此外,按照加工和制備方法,將天然高分子經(jīng)過化學(xué)改性得到的高分子材料稱為天然高分子衍生物,或稱為半合成高分子,如羧甲基淀粉、淀粉硫酸酯,羧甲基纖維素、鄰苯二甲酸醋酸纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、羥丙基纖維素、丁酸醋酸纖維素、琥珀酸醋酸纖維素等;將生物發(fā)酵或酶催化合成的生物高分子也歸為天然高分子類,如黃原膠、右旋糖酐以及聚谷氨酸等。因此,藥用天然高分子材料包括:天然高分子材料、生物發(fā)酵或酶催化合成的高分子材料和天然高分子衍生物材料三大類。

7精選課件三、天然藥用高分子材料的特點(diǎn)天然藥用高分子及其衍生物結(jié)構(gòu)和性能各異。它們有的溶于水,有的難溶或不溶于水;有的在藥物制劑作輔料時(shí)供外用,有的可供口服;有的口服后可被消化吸收(如淀粉),有的則在人體內(nèi)不能生物降解(如纖維素);有的具有生物活性或靶向性(如白蛋白)。但絕大多數(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、成膜性好、與生物的相容性好、來源廣泛、工藝簡單、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn),是藥物制劑加工時(shí)選用的一類重要輔料。

8精選課件

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,而且可用于緩釋制劑(CRP、CRDDS)、納米藥物制劑、靶向給藥系統(tǒng)(TDS)和透皮治療系統(tǒng)TTS)等新型現(xiàn)代劑型和給(輸)藥系統(tǒng)。以藥用淀粉納米載體為例,淀粉具有其他人工合成材料所不具備的許多優(yōu)點(diǎn),如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,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膠的特性,這也有利于其應(yīng)用于人體。中國已就淀粉微球、淀粉納米粒以及淀粉微凝膠進(jìn)行了制備與應(yīng)用基礎(chǔ)研究。

9精選課件近30余年來,國外藥物制劑工業(yè)非常重視天然藥用高分子及其衍生物的研究、開發(fā)和應(yīng)用,涌現(xiàn)出大量的新型輔料,為制劑質(zhì)量的改進(jìn)和新型給藥系統(tǒng)的創(chuàng)制提供了豐富的物質(zhì)條件。國內(nèi)開展這方面的工作尚處于初始階段,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足我國制劑生產(chǎn)和醫(yī)療事業(yè)發(fā)展的形勢需要。

10精選課件第二節(jié)多糖類天然藥用高分子及其衍生物多糖是由多個(gè)單糖分子脫水、縮合通過苷鍵連接而成的一類高分子聚合體。它是自然界中分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜且龐大的糖類物質(zhì),可以被人體及生物所代謝利用或分解。從其分子組成單元的種類看,它們有的是由一種糖基聚合而成的均多糖(homosaccharide),如纖維素、淀粉、甲殼素等;有的則含有兩種或兩種以上的糖基叫雜多糖(heterosaccharide),如阿拉伯膠、果膠、海藻酸等。從多糖形成的聚合糖鏈形狀分析,有的是直鏈結(jié)構(gòu)(如纖維素),有的既具直鏈結(jié)構(gòu)又具支鏈結(jié)構(gòu)(如淀粉、阿拉伯膠)。

11精選課件天然多糖化合物分子量都很大,一般為無定形粉末或結(jié)晶,具引濕性,有的可溶于水,但不能成真溶液,有的成膠體溶液,有的根本不溶于水,有的可吸水膨脹。糖基和糖基之間的連接鍵苷鍵可為酸或酶催化水解。多糖沒有甜味,也無還原性,有旋光性,但是沒有變旋光現(xiàn)象。一般均多糖為中性化合物,雜多糖表現(xiàn)為酸性,故雜多糖又稱酸性多糖。

12精選課件一、淀粉及其衍生物(一)淀粉1.淀粉的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(l)結(jié)構(gòu)

淀粉是以顆粒狀存在于植物中，顆粒內(nèi)除含有80%~90%的支鏈淀粉(amylopectin)外,還含有10%~20%的直鏈淀粉(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)單元均為D-吡喃型葡萄糖基。直鏈淀粉是葡萄糖基之間以α-1,4-苷鍵連接的線性多聚物,平均聚合度為800~3000,相對分子質(zhì)量128000~480000。13精選課件由于分子內(nèi)氫鍵作用,直鏈淀粉形成鏈卷曲的右手螺旋形空間結(jié)構(gòu),約6個(gè)葡萄糖形成一個(gè)螺旋（見圖）。14精選課件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α-1,4苷鍵連接構(gòu)成主鏈,在主鏈分枝處又通過α-1,6-苷鍵形成支鏈,分枝點(diǎn)的α-1,6-糖苷鍵占總糖苷鍵的4%~5%。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,平均相對分子質(zhì)量范圍在1×107~5×108,相當(dāng)于聚合度為5萬~250萬。一般認(rèn)為每隔15個(gè)單元,就有一個(gè)α-l,6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(jì)至少在數(shù)十個(gè)及以上。支鏈淀粉的分子結(jié)構(gòu)和構(gòu)象分別見圖。

15精選課件16精選課件淀粉的分子量及分子量分布主要與其來源有關(guān),谷物淀粉的低分子量部分含量較高,過40%,其次為豆類、薯類淀粉則小于30%;而高分子量部分,以薯類所占的比例最大,其次是豆類、谷類淀粉;荸薺淀粉的直鏈淀的量約29%,其直鏈淀粉分子量比玉米淀粉中的大;豆類淀粉的直鏈淀粉含量大于30%,其分子量也比玉米直鏈淀粉大。

不同種類、不同來源的淀粉分子量分布的不均勻性以及直鏈/支鏈淀粉的比例、淀粉的晶體形態(tài)和比例等差異性,是自然形成的,無法控制。17精選課件根據(jù)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)排列成放射狀,每一個(gè)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)系起來,形成大致有規(guī)則的束狀體；另一方面,與一般球晶體不同,淀粉粒具有彈性變形現(xiàn)象。因此,有一部分分子鏈?zhǔn)且詿o定形的方式把微晶束串連起來。微晶起到了物理交聯(lián)的作用。18精選課件淀粉粒的超大分子結(jié)構(gòu)模型A一直鏈淀粉;B一支鏈淀粉A原淀粉與凝沉物的XRD譜圖a一原淀粉b一(正戊醇)=4%c一(正戊醇)=9.6%19精選課件(2)性質(zhì)①一般物性a.形態(tài)與物性常數(shù)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多角形,平均粒徑大小為10~15μm,堆密度0.462ml-1,實(shí)密度0.658ml-1,比表面積0.5~0.72m2·g-1,水化容量1.8,吸水后體積增加78%。流動性不良,流動速度為10.8~11.7gs-1。淀粉在干燥處且不受熱時(shí),性質(zhì)穩(wěn)定。b.淀粉的溶解性、含水量與氫鍵作用力由于葡萄糖單元的羥基以氫鍵的形式排列于內(nèi)側(cè),外側(cè)為親脂性的碳?xì)滏?，故淀粉的表面其呈微弱的親水性，能分散于水。20精選課件2%的水混合液pH為5.5~6.5,與水的接觸角為80.5~85.0o;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,淀粉有一定的平衡水分,一般商業(yè)淀粉都有規(guī)定的含水量(14~21%)。盡管淀粉含有如此高的水分,但卻不顯示潮濕而是呈干燥的粉末狀,這主要是因?yàn)榈矸鄯肿又衅咸烟菃卧嬖诘谋姸啻剂u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。

21精選課件c.淀粉的吸濕與解吸淀粉中含水量受空氣濕度和溫度變化影響,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。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(dá)到平衡,此時(shí)淀粉所含的水分稱平衡水分(可逆的)。在常溫常壓下,谷類淀粉平衡水分為10%~15%,薯類為17%~18%。用作稀釋劑和崩解劑的淀粉,宜用平衡水分小的玉米淀粉。22精選課件

淀粉中存在的水分為結(jié)合水、界面水和自由水三種狀態(tài)。自由水保留在物體團(tuán)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),溫度低于-25℃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,這部分水有可能被排除。

23精選課件d.淀粉的水化、膨脹、糊化

淀粉顆粒中的淀粉分子有的處于有序態(tài)(晶態(tài)),有的處于無序態(tài)(非晶態(tài)),它們構(gòu)成淀粉顆粒的結(jié)晶相和無定形相。無定形相是親水的,進(jìn)入水中就吸水,先是有限的可以膨脹,而后是整個(gè)顆粒膨脹。

淀粉水化的過程伴隨著水化熱的產(chǎn)生,水化熱的大小取決于樣品中原有水份的多少,含水量越大,水化熱越小,當(dāng)含水量達(dá)到16~21%時(shí)水化熱為零.此時(shí)為無定形淀粉水化達(dá)飽和,與水達(dá)到平衡,晶相淀粉結(jié)構(gòu)未被破壞,為有限膨脹.但當(dāng)加熱時(shí),晶相結(jié)構(gòu)將被破壞,失去物理交聯(lián)作用,整個(gè)淀粉樣品溶化.其溶化溫度樣品中所含水份有關(guān),水份越低,溶化溫度越高.24精選課件在過量水存在時(shí),淀粉溶化溫度一般為60~80℃,此時(shí),淀粉晶相區(qū)消失,淀粉鏈在水作用下,支鏈淀粉不斷伸展,分子鏈越來越松弛,分子鏈間空間越來越大,直鏈淀粉的螺旋結(jié)構(gòu)變成了線性結(jié)構(gòu),脫離了原來的支鏈淀粉網(wǎng)狀結(jié)構(gòu).這樣,支鏈淀粉以溶脹顆粒的形式存在,而分散于水中,此時(shí)可將直鏈淀粉和支鏈淀粉分離.分離后的支鏈淀粉在水中繼續(xù)加熱可形成穩(wěn)定的黏稠膠體溶液,冷卻后也不變化，經(jīng)脫水、干燥、粉碎等加工，仍易溶于水，冷卻后變成膠體。而直鏈淀粉經(jīng)過同樣的處理后，在熱水中不溶，加熱至140~150℃后再緩慢冷卻，則先變成凝膠狀，然后又慢慢結(jié)晶。25精選課件在過量水存在和一定溫度下，整個(gè)顆粒突然大量膨脹、破裂，晶體結(jié)構(gòu)消失，最終變成黏稠的糊，這種現(xiàn)象稱為糊化，發(fā)生糊化所需的溫度稱為糊化溫度。不同品種和來源的淀粉糊化溫度各異。玉米淀粉62~72℃,馬鈴薯淀粉56~66℃。糊化的本質(zhì)是水分子進(jìn)入淀粉粒中,結(jié)晶相和無定形相的淀粉分子之間的氫鍵斷裂,破壞了締合狀態(tài),分散在水中成為親水性的膠體溶液。直鏈淀粉占有比例大時(shí),糊化困難,甚至置高壓鍋內(nèi)長時(shí)間處理也不溶解;支鏈淀粉占有比例大時(shí),較易使淀粉粒破裂。其他影響糊化的因素有攪拌時(shí)間、攪拌速度、酸堿度和添加的化合物等。

26精選課件淀粉的回生(老化、凝沉)

淀粉糊或淀粉稀溶液在低溫靜置一定時(shí)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,形成的淀粉稱為回生淀粉（或β-淀粉)?；厣谋举|(zhì)是糊化的淀粉在溫度降低時(shí)分子運(yùn)動速度減慢,直鏈淀粉分子和支鏈淀粉分子的分校趨于平行排列,互相靠攏,彼此以氫鍵結(jié)合,重新組成混合的微晶束(三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)),它們與水的親和力降低,故易從水溶液中分離,濃度低時(shí)析出沉淀,濃度高時(shí),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。但此時(shí)的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)與原來的天然淀粉樣品結(jié)構(gòu)有很大差別。27精選課件

②水解反應(yīng)

存在于淀粉分子中糖基之間的連接鍵-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)多糖具備的水解性質(zhì)。a.酸催化水解淀粉與水加熱即可引起分子的裂解;與無機(jī)酸共熱時(shí),可催化開裂所有苷鍵(α-1,4,α-1,6),水解是大分子逐步降解為小分子的過程,經(jīng)歷淀粉→糊精→低聚糖→麥芽糖→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化合物,有分子大小之分,所用酸一般為稀硝酸,因氯離子影響藥物制劑氯化物雜質(zhì)測定所以不用鹽酸。

28精選課件b.酶催化水解淀粉在淀粉水解酶的催化下,可以進(jìn)行選擇性水解反應(yīng)。淀粉水解酶是催化水解淀粉的一類酶的總稱,主要包括α-淀粉酶、β

-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和脫支酶。幾種淀粉水解酶的特性見表.

29精選課件③顯色淀粉和糊精分子都具有螺旋結(jié)構(gòu),每6個(gè)葡萄糖基組成的螺旋內(nèi)徑與碘-碘負(fù)離子(I2·I-)直徑大小匹配,當(dāng)其與碘試液作用時(shí),I3-進(jìn)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-碘負(fù)離子多,顏色加深,故直鏈淀粉與KI·I2作用呈藍(lán)色,支鏈淀粉呈紫紅色,糊精則呈紫、紅色。由于加熱時(shí)螺旋圈伸展成線性,包合物結(jié)構(gòu)破壞,顏色褪去,冷卻后螺旋結(jié)構(gòu)恢復(fù),顏色重現(xiàn)。

30精選課件

淀粉的性質(zhì)不僅僅與它的化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān),更多的使用性能與其分子量及分子量分布有關(guān)。分子量的大小與分布直接影響淀粉的蒙古度、流變特性、滲透壓、凝沉性和糊化性能等物理化學(xué)性質(zhì),影響著淀粉的深加工及用途。

31精選課件2.淀粉的來源、加工與物理改性(l)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、麥和米中,淀粉約含75%以上,馬鈴薯、甘薯和許多豆類中淀粉含量也很多。淀粉按其來源可分為:谷類淀粉(有玉米淀粉、小麥淀粉、稻米淀粉等),薯類淀粉(有木薯淀粉、馬鈴薯淀粉、甘薯淀粉等),豆類淀粉(有綠豆淀粉、豌豆淀粉、紅豆淀粉、肩豆淀粉等)以及果蔬類淀粉(藕淀粉、荸薺淀粉等)等。

32精選課件 (2)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(jià)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。

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)淀粉的原料須滿足以下條件:①淀粉含量高、產(chǎn)量大、副產(chǎn)品利用率高;②原料易加工、貯藏和銷售;③價(jià)廉;④不與人爭口糧。歐美國家主要以玉米、木薯、高粱為原料;日本主要是利用玉米或甘薯為原料生產(chǎn)淀粉,中國主要以玉米、馬鈴薯、木薯、甘薯為原料生產(chǎn)淀粉。

33精選課件

淀粉在植物體中是和蛋白質(zhì)、脂肪、纖維素、無機(jī)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,必須選取合理的分離純化工藝,盡可能地除去與淀粉共存的蛋

自質(zhì)、脂肪、纖維素、無機(jī)鹽等雜質(zhì)。藥用淀粉以玉米淀粉為主?，F(xiàn)將中國玉米淀粉生產(chǎn)工藝簡介如下。①工藝流程玉米淀粉的生產(chǎn)主要是物理過程,有干法和濕法兩種工藝。

34精選課件35精選課件(3)淀粉的物理結(jié)構(gòu)改性與膠化淀粉①淀粉的糊化與α化淀粉聯(lián)單目前,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(shí)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。利用淀粉在糊化溫度時(shí)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,可得易分散于冷水的無定形粉末,即可溶性α淀粉。α淀粉是糊化后的淀粉,速溶淀粉制品制造原理就是使淀粉α化。

36精選課件②淀粉的預(yù)膠化與部分α化淀粉

預(yù)膠化淀粉(pregelatinizedstarch)又稱部分α化淀粉、可壓性淀粉,它是淀粉經(jīng)物理或化學(xué)改性,在有水存在的情況下,淀粉粒全部或部分破壞的產(chǎn)物。藥用級部分預(yù)膠化淀粉有兩種制備方法,一種是在符合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)部分脫水制得至含水量降至10%~14%即得; 另一種制法是將淀粉的水混懸液(42%)加熱至62~72℃,使淀粉粒破壞,間或加入少量凝膠化促進(jìn)劑以及表面活性劑,以減少干燥時(shí)黏結(jié),混懸液經(jīng)鼓形干燥器干燥,粉碎即得。

37精選課件控制生產(chǎn)條件,可以分別得到含游離直鏈淀粉、游離支鏈淀粉和非游離態(tài)的預(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(diǎn),又有其特殊的優(yōu)異性能。國外預(yù)膠化淀粉商品如StarchRX1500(美國Colorcon公司)中含有5%的游離態(tài)直鏈淀粉,15%的游離態(tài)支鏈淀粉,80%非游離態(tài)淀粉,將這三種不同物理狀態(tài)的淀粉配合,形成其特殊的性能。

38精選課件預(yù)膠化淀粉是一種中等粗至細(xì)的白色或類白色粉未,有不同等級,外觀粗細(xì)不一,在偏光顯微鏡下檢查其顆粒,有少部分或極少部分呈雙折射現(xiàn)象,其外部形狀依據(jù)制法不同到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,并呈現(xiàn)裂隙凹隙（比表面積大）等,此種結(jié)構(gòu)有利于粉末壓片時(shí)顆粒的相互吻合。預(yù)膠化淀粉含水量一般為10%~13%,但對濕敏感的藥物并無明顯的影響。

39精選課件預(yù)膠化淀粉不溶于有機(jī)溶劑,微溶以至可溶于冷水,冷水中可溶物為10%~20%,其中10%混懸液pH=4.5~7.0。國產(chǎn)預(yù)膠化淀粉休止角為36.56o;松密度為0.50~0.60g/ml;粒度分布:無大于80目者、大于120目者占5%,95%通過120目。預(yù)膠化淀粉的吸濕性與淀粉相似,25℃及相對濕度為65%時(shí),平衡吸濕量為13%,由于其具有保濕作用,與吸水變質(zhì)的藥物配伍比較穩(wěn)定。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報(bào)道。

40精選課件(4)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,這過程的中間產(chǎn)物總稱為糊精,糊精分子有大小之分,根據(jù)它們遇碘-碘化鉀溶液產(chǎn)生的顏色不同,分為藍(lán)糊精、紅糊精和無色糊精等,其相對分子質(zhì)量由4.5×103~8.5×104不等,在藥制劑中應(yīng)用的糊精有白糊精和黃糊精。

41精選課件3.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,主要用作片劑的稀釋劑、崩解劑、黏合劑、助流劑,崩解劑用量為3%~15%,秸合劑用量為5%~25%。淀粉雖安全無毒,但為藥用則不得檢出大腸桿菌、活螨,1g淀粉含霉菌應(yīng)在100個(gè)以下,雜菌不得多于1000個(gè)。

42精選課件(1)淀粉淀粉性質(zhì)穩(wěn)定,但可壓縮性差,難以成型,常與適量的糖粉或糊精混合使用以增加粘性使硬度增加。淀粉是由直鏈與支鏈構(gòu)成的聚集體,直鏈淀粉分散于支鏈網(wǎng)孔中,支鏈遇水膨脹以及直鏈脫離促進(jìn)淀粉崩解發(fā)生。借助其非均相結(jié)構(gòu)受力的不平衡性,以及其在片劑中形成的毛細(xì)吸水作用和本身吸水膨脹作用而具備崩解劑的功能,并且,適合于不溶性和微溶藥物的片劑。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)部致使內(nèi)部淀粉無法吸水膨脹,也就是說,淀粉作為崩解劑對易水溶性藥物是不合適的。

43精選課件(2)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)(藥局方外醫(yī)藥品成品規(guī)格)都已收載的藥用輔料,中國于1989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:①流動性好(無論干濕),并有結(jié)合作用,可增加片劑硬度,減少脆碎度②可壓性好,彈性復(fù)原率小,適用于全粉末壓片;③具有良好潤滑作用,減少片劑從模圈頂出的力量;④良好的崩解性能。44精選課件

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。①具有良好的黏合性、可壓性、促進(jìn)崩解和溶出性能,且其崩解作用不受崩解液pH的影響;②改善藥物溶出作用,有利于生物利用度的提高;③改善成粒性能,加水后有適度粘著性,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。目前主要用作片劑的粘合劑(濕法制粒應(yīng)用濃度5%~10%,直接壓片5%~20%)、崩解劑(5%~10%),片劑及膠囊劑的稀釋劑(5%~75%)和色素的展延劑等。

45精選課件

近年來的研究表明,應(yīng)用預(yù)膠化淀粉解決片劑生產(chǎn)中的崩解度、溶出度、裂片、碎片和粘沖等問題,可消除傳統(tǒng)輔料(如淀粉、糊精、糖粉等)對片劑的這些影響,提高產(chǎn)品的質(zhì)量。加之預(yù)膠化淀粉價(jià)格比微晶纖維素低,輔料用量少,可降低藥物制劑生產(chǎn)成本,是一種新型的具有使用價(jià)值的輔料。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,應(yīng)盡量不用或少用(用量不可超過0.5%)硬脂酸鎂為潤滑劑,以免產(chǎn)生軟化效應(yīng),影響叫劑的硬度。

46精選課件 利用生物酶降解淀粉獲得的預(yù)膠化淀粉,這種預(yù)膠化淀粉由馬鈴薯淀粉經(jīng)過沉淀、過濾、乙醇洗脫和酶降解而獲得,其優(yōu)點(diǎn)是容易壓片,各種理化性質(zhì)的藥物以不同比例與之混合,在較長的時(shí)間內(nèi)以零級速率恒定釋放。加入水溶性高的輔料可以增加預(yù)膠化淀粉片的釋藥率。

此外,國外已出現(xiàn)的δ淀粉,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,壓制品的溶解度、崩解度、結(jié)合性和硬度等都大大改善。

α-淀粉是全預(yù)膠化淀粉的一種,在藥劑學(xué)中只作粘合劑用。

47精選課件(3)糊精

糊精在藥劑學(xué)中可作為片劑或膠囊劑的稀釋劑、片劑的粘合劑,也可作為口服液體制劑或混懸劑的增黏劑。但制成的片劑釋放性能差,