倍他环糊精特性及使用
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中文名:倍他环糊精(β-环状糊精)
英文名:β-Cyclodextrin
简称:β-CD
标准:《中国药典》2010年版、QB1613-92
CAS编码:7585-39-9
一、性能与特点
倍他环糊精(β—环状糊精,简称β—CD)是由环状糊精葡萄糖基转移酶作用于淀粉乳,经α—1.4糖甙键连接7个葡萄糖单位而成的环状结构的糊精。
其分子式为:(C6H10O5)7,分子量为1135。它是一种白色结晶状的粉末,无臭、微甜,溶于水及丙三醇中,但难溶于甲醇、乙醇、丙酮和乙醚等有机溶剂;结晶无一熔点,但加热到200℃时开始分解。
倍他环糊精的水溶解性是随温度上升而溶解度增高,不同温度的水溶解度详见下表。
倍他环糊精的溶解度表
温度(℃)0.5 15 20 25 30 40 45 50 60 70 80 90
倍他环糊精
(g/100mlH2O)0.8
1.3
5
1.5
5
1.8
5
2.2
5
3.5
2
4.4
5
5.6
2
9.0
2
15.3
25.3
39.7
倍他环糊精的分子结构中间有一穴洞,其分子的葡萄糖甙键的仲醇羟基均位于穴洞环形结构的外则,具有亲水性或极性,而伯醇羟基位于穴洞环形结构的内则,具有疏水性(亲油性)或非极性。由于这种结构上的两者的极性的特殊的性质,能与许多种较小的分子化合物包接于穴洞内,形成包接络合物。工业上的应用正是利用穴洞具有的独特的这种性质
倍他环糊精分子的结构图见图:
二、应用范围
β-环状糊精是工业生产中很好的赋形剂、矫味剂、稳定剂、乳化剂、防腐剂、品质改良剂,广泛应用于制药业、食品行业、日用化工等领域中开发提高产品的稳定性和产品质量。
1、在医药行业中的应用
*增加药物的稳定性
*降低药物的刺激性、毒性、副作用,掩盖异味
*增加药物的溶解度
2、在食品工业中的应用
*香辣调料、食用香料、香精以及色素等物质的稳定剂、缓释剂
*防潮保湿、增强防腐、去苦去臭、增泡乳化、延长货架期
3、在日用化工方面的应用
*减小副作用,提高稳定性,延长留香
三、用法与用量
1、湿法包合法
例:饱和溶液法将环糊精产品加水加温溶解制成饱和溶液,然后加入客体分子化合物,充分搅拌混合制成包接络合物。
2、干法包合法
例:研磨法取环糊精和加入2~5倍的水,再加入客体分子化合物(必要时可添加适量的有机溶剂),在碾磨机中充分研磨混合,形成糊状物。其一可用水或适当的溶剂洗涤,干燥后,即得稳定的包接的络合物。其二也可将其糊状物冷冻干燥法,使成粉末,即得稳定的包接的络合物。
用量:
环糊精的使用量取决于客体化合物的分子的大小及极性,主分子对客分子的包接存在有一定的克分子比,一般约为1:1至2:1或更大。因包接过程受若干因素(温度、压力、浓度、速度、客分子结构等)的影响,在使用时根据包接和使用的效果而调节比例,需要做试验决定。
作为面粉的改良剂使用
1、增稠剂。在食品中有如下功效:(1)增强原料面粉中的蛋白质粘结力。(2)使淀粉粒子相互结合,分散渗透至蛋白质的网状结构中。(3)形成质地致密的面团,表面光滑而具有光泽。(4)形成稳定的面团胶体,防止可溶性淀粉渗出。(5)保水性强,使水分均匀保持于面团中,防止干燥。(6)提高面团的延展性。(7)使原料中的油脂成分稳定地分散至面团中。
2、作为电解质与蛋白质相互作用,改变蛋白质结构,增强食品的粘弹性,改善组织。
3、应用举例:面包、蛋糕、面条类、通心面、提高原材料利用率,改善口感和风味。用量0.05%。
四、倍他环糊精的质量标准