甘露醇的性质与应用

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　牙　膏　工　业

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第十九卷第四册

2009年10月

甘露醇的性质与应用

陈为民

(黑龙江省轻工科学研究院150010)

摘　要:阐述了甘露醇的性质,介绍了甘露醇在医药、食品、日用化学等领域的应用及发展前景。

关键词:甘露醇　性质　应用

1　产品概述

甘露醇(Mannit ol )又称D -甘露糖醇,分子式C 6H 14O 6,分子量182.17,是一种人们熟悉的六元

醇,与山梨醇为同分异构体。它是一种不吸湿、无臭、白色或无色的结晶粉末,密度1.489,熔点166～168℃,沸点290～295℃(在0.4～0.467kPa 下),旋

光度+23～+24。

甘露醇具有令人愉快的甜味,其甜度为蔗糖的0.55～0.65倍,具有多元糖醇的通性。

最早发现甘露醇存在于南瓜、蘑菇、洋葱与海藻等植物中。在自然界中广泛存在于海藻及某些水果、树木中。具有优良的止咳化痰功能的杮饼,其表面的白色粉末就是甘露醇。我们熟悉的褐藻的一种———海带中,常常含有10%～20%的甘露醇,于海带表面的白色粉末就是由甘露醇与盐类构成的。新鲜蘑菇中约含有1%。可以说,在自然发展历史上,甘露醇是最早进入人们生活的一种功能性糖醇。

在功能性糖醇中,甘露醇是唯一一种不易吸潮的六元糖醇,同时具有甜度适宜、热量低、无毒副作用等特点。在人体生理代谢中,它与其他功能糖醇一样,具有与胰岛素无关,不提高血糖值,不致龋齿等特点,可用作糖尿病人、肥胖病人的甜味剂。

目前,世界上工业生产甘露醇主要有两种工艺,一种是以海带为原料,在生产海藻酸盐的同时,将提碘后的海带浸泡液,经多次提浓、除杂、离交、蒸发浓缩、冷却结晶而得;一种是以蔗糖和葡萄糖为原料,通过水解、差向异构与酶异构,然后加氢而得。

我国利用海带提取甘露醇已有几十年的历史,

这种工艺简单易行,但受到原料资源、提取收率、气候条件、能源消耗等限制,长期以来,其发展受到制约。20世纪我国的甘露醇年产量始终未超过8000吨。我国的合成法工艺在20世纪80年代开始试验、90年代问世,时间不长,但由于其具有不受原料限制、适合大规模生产等优点,已经取得了长足的发展。

甘露醇本身是一种极好的功能性糖醇,其应用已经有几十年的历史。但过去受到产量与价格的限制,甘露醇的应用受到相当的约束。随着合成法甘露醇技术的发展,开展新的应用领域,特别是在食品上的应用,具有重要意义。 2　甘露醇在医药上的应用

甘露醇作为一种六元糖醇,除具有性质稳定、生理代谢不需要胰岛素等特点外,还具有自己独特的生理性能。甘露醇进入体后,可以自由地从肾小球滤过,且肾小管对甘露醇的重吸收极有限,在药理学上无活性,在人体内也很少代谢,也不易通过毛细血管进入组织。

在向体内注射甘露醇后,甘露醇分子只能在血管中流动,使组织与血管内系统产生渗透梯度,促进液体从组织流向血管,迅速提高血浆渗透压,使组织中过多的水分向血浆转移,然后通过肾脏排泄系统排出体外,达到利尿排水的作用。甘露醇是最好的渗透性利尿剂与脱水剂,能预防和治疗急性肾损伤,防治水肿与脑内压、眼内压升高,对防治脑水肿、青光眼有重要作用。因此在临床上有较大量的作用。甘露醇对肾小管的主要作用在于抑制水份的重吸

2009年第4期

陈为民:甘露醇的性质与应用

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收,使原有的渗透压不能有效维持,从而使尿量增加,起到排毒与保护肾脏的作用。

正因为如此,人们公认甘露醇有以下疗效:

①甘露醇的利尿脱水作用。甘露醇可以减轻脑水肿,使血糖度下降和离血管舒张,从而发送离血流,保持了脑的自动调节作用。还可增加冠脉的血流,最大程度地降低缺血心肌的损害程度和范围。正因为甘露醇在医疗上有以上重要作用,所以在所有的医院里,甘露醇是利尿排水的首选药物,甘露醇注射液都属必备药物之一。

②由于甘露醇在血管中,可以从体液中吸收水份,从而起到了扩张血管的作用。所以在医药方面,甘露醇广泛用于脑血管舒张剂,用于治疗脑血管梗塞。由于它的扩张血管作用,甘露醇可以间接起到降低血压,舒筋活血的作用。

③由于甘露醇在人的肠胃中不易吸收,所以它还是一种温和的轻泻剂,对于长期性的便泌有良好的治疗作用。

④最近的研究表明,甘露醇对胳蛋白磷酸肽延缓磷酸钙的沉淀性能有增强作用。胳蛋白磷酸肽是目前研究最多,也是最有效的促进钙吸收因子。它可以与钙离子形成可溶性复合物,防止了钙在小肠中性或微碱性环境中形成沉淀,同时可以在没有维生素D参与的条件下被肠壁吸收,起到了补钙的作用。在防龋齿口香糖中加入甘露醇,可以增强其延缓磷酸钙沉淀的作用,帮助人体对钙的吸收。

⑤由于甘露醇具有良好的甜味,又是六元糖醇中唯一不容易吸潮的一个品种,且不与任何药性成分起化学或物理反应,所以可以作为医药片剂的赋形剂与填充剂,用于抗癌药、抗菌药、抗组胺药、维生素、醒酒药、口中清凉剂等片剂的制造。用甘露醇制作的药片,口味良好,片剂强度高,易崩解,保存时间长,不会发霉;而且,甘露醇具有的清凉甜味可以掩饰药物的不良口味,使得药物易为病人接受。

⑥甘露醇可用于制备醒酒剂,目前在市场上可以见到的醒酒药片,其80%以上成分是甘露醇,再加一些葛根提取液或葛根粉制成。

另外有相关报道指出,甘露醇可用于消化不良、顽固性便泌、心绞痛。在临床应用上,还可用于治疗病毒性肝炎、预防肝昏迷、胆道蛔虫症、急性胆囊炎、急性胰腺炎、粘连性肠梗阻、腹胀等多种疾病。

3　甘露醇在食品工业上的应用

多年以来,人们对甘露醇的医疗作用作过许多研究。但由于甘露醇来源比较紧缺,而且市场供应量波动性大,所以人们对其在食品方面的应用研究得比较少。随着合成法甘露醇生产工艺的发展,甘露醇的生产规模已经大为扩张,生产成本与价格也趋于稳定。甘露醇进入食品工业已经势在必行。

甘露醇是一种典型的六元糖醇,在人体代谢中,以特殊代谢途径参与人体生理活动。据有关研究表明,被食用后最终约有50%为人体所利用,所以其能量仅为8.36kJ/g。当甘露醇被人体吸收后,首先与NAD+反应,生成果糖与NADH2(乙酰辅酶A),然后通过果糖激酶,生成1-磷酸果糖,再生成二磷酸果糖,进一步进入磷酸丙糖循环,完成其生理代谢过程。而这一过程,不需要通过胰岛素。

甘露醇作为食品添加剂用于食品工业,有以下优点:

①甘露醇在人体中的一次代谢途径与胰岛素无关,摄入后不会引起血液葡萄糖与胰岛素水平大幅度的波动,可供糖尿病人使用。

②甘露醇不会作为口腔微生物的营养源,还可抑制突变链球菌的生长繁殖,可以用于防止牙齿龋变的食品。

③甘露醇具有清凉的甜味,其甜度相当于蔗糖的0.6倍,其溶解吸热为-29Cal/g,相当于木糖醇(-38Cal/g)的76%,利用这一特点,在口香糖上,可以用作甜味剂与矫味剂。

④与山梨醇、木糖醇等不同,甘露醇不易吸潮, 20℃时,其溶解度仅为18克/100克,远比山梨醇、木糖醇与麦芽糖醇等低。因此,它可以用作隔潮剂,当用于口香糖、胶姆糖等其他食品时,可防止加工使用过程中的粘连。

⑤甘露醇没有还原基,不参与美德拉反应,所以用于烘烤食品,可以保持良好的颜色,不容易焦化。

但是,多元糖醇在服用时,有一个共同特点,即超过一定量时,会引起肠胃不适或腹泻。这是因为大部分糖醇在肠道中吸收速度要比糖难得多,小肠内壁未被吸收的糖醇会产生很高的渗透压,这样导