天然产物化学第四章 天然高分子
合集下载
7 第四章+天然高分子..-打印
药用高分子
复旦药学院药剂学教研室
34
微晶纤维素
• 植物纤维由千百万微细纤维组成，微细 纤维存在2种不同结构区域，一是结晶 区，另一是无定形区。 • 将结晶度高的纤维素经强酸水解除去其 中的无定形部分，所得聚合度约220， 相对分子量约36000的结晶性纤维即为 微晶纤维素。
药用高分子
复旦药学院药剂学教研室
性质不同，一端第4碳原子上多1个仲醇；另一末端
第1碳原子上多1个内缩醛羟基，其上的氢原子易移 位与氧环的氧结合而开环，变成醛基。
药用高分子
复旦药学院药剂学教研室
29
氢键作用
• 分子中存在大量羟基，不仅在纤维素大分子之间形 成氢键，在大分子内互相接近的羟基之间也形成强 大的氢键，尤其是C3位上的羟基与葡萄糖残基环上 的氧原子更容易形成氢键。 • • 纤维素分子中虽有大量羟基存在，但它不溶于水和
药用高分子
复旦药学院药剂学教研室
13
糊精
• 麦芽糊精—淀粉经过酸解、酶解和酸与 酶结合催化水解，葡萄糖值在20以下的 产物称为麦芽糊精。 • 环糊精—淀粉用嗜碱芽孢杆菌发酵发生 葡萄糖基转移反应得到环状分子称为环 糊精。有3种产物，分别由6、7、8个脱 水葡萄糖单位组成，称为α-、β-、γ-环 糊精。
药用高分子
复旦药学院药剂学教研室
23
第二节 纤维素及其 衍生物
第一节 纤维素
药用高分子
复旦药学院药剂学教研室
24
纤维素
• 纤维素（cellulose）是植物纤维的主要 成分之一，药用纤维素主要原料来自棉 纤维，少数来自木材。
• 纤维素分子为长链线型高分子化合物， 结构单元是吡喃环D－葡萄糖，每个分 子由n（M/162)个葡萄糖以β-1，4苷键 连接。
化学奥赛讲义 有机天然产物 高分子化合物
有机天然产物 高分子化合物第一部分 有机天然产物特点：功能团种类、数目多，分子结构复杂；大多具有手性碳原子；大多能形成高级结构 内容：糖类化合物；多肽与蛋白质；脂肪酸与油脂一、糖类化合物糖类化合物（碳水化合物）：多羟基醛、酮或多羟基醛、酮的缩合物 按能否水解和水解后生成物质进行分类：单糖；低聚糖；多糖 光合作用：在日光作用下，通过叶绿素的催化作用，将空气中的二氧化碳和水转化为碳水化合物，这就是光合作用。
（一） 单糖：不能水解的多羟基醛、酮根据羰基结构分类：醛糖；酮糖根据碳原子数目及羰基结构分类：某醛糖；某酮糖单糖的开环结构与菲舍尔投影式：D －葡萄糖 D －果糖单糖的环形结构(Harworth 式)：半缩醛式β－D －葡萄糖 α－D －葡萄糖 单糖构象 单糖性质：1、变旋现象：新配制的单糖溶液在放置过程中其旋光度会逐渐改变，但经过一定时间后就不再变化。
2、还原性：醛糖和酮糖均能与本尼迪特试剂（硫酸铜、碳酸钠和柠檬酸钠的混合液）反应，得红棕色氧化亚铜沉淀。
――测定血液和尿中的葡萄糖含量。
3、邻二醇：易被高碘酸等强氧化剂所氧化4、成苷：半缩醛与醇形成缩醛，糖化学中这种缩醛叫做糖苷。
糖苷键5、其它：成醚、成脎等（二）低聚糖：还原性二糖：一分子单糖的半缩醛羟基与另一分子单糖的醇羟基失水（麦芽糖和纤维二糖） 非还原性二糖：两个单糖的半缩醛羟基失水而成（蔗糖）（三）多糖淀粉和纤维素 例题： 存在于蔓越桔或梨树叶中的熊果苷是一分子的对苯二酚和一分子的β－D －葡萄糖形成的苷，试写出熊果苷的结构。
6 CO 2 + H 2O C 6H 12O 6 + 6 O 2日光叶绿素植物光合作用动物呼吸作用6 CO 2 + H 2O C 6H 12O 6 + 6 O 2解：HOH 2C练 习：1、近年来一致认为过量食用蔗糖是有害的，特别是对糖尿病、肥胖病、高血压等患者更为不利，因此人们需要低能量、高甜度的蔗糖代用品。
目前已作为商品生产的甜味剂之一的甜菊苷结构如下，请问分子中有几个糖苷键，各为什么类型？甜菊苷完全水解后得到什么产物？22、下列化合物哪个不是半缩醛或半缩酮 ( )二、多肽与蛋白质（一）氨基酸结构特点：分子中含有氨基的羧酸按氨基位置分类：α－氨基酸，β－氨基酸等α－氨基酸在自然界分布最广，是构成蛋白质分子的基础。
药用高分子材料第四章-天然药用高分子材料及其衍生物
多糖类天然药用高分子及其衍生物
3.淀粉及聚集态结构变化的淀粉在药物制剂中的应 用
（1）淀粉 ①崩解剂:淀粉直链分散于支链网孔中，支链遇水
膨胀，直链脱离，促进淀粉崩解；非均相结构 （晶区及无定形区）受力不平衡性；毛细吸水作 用、本身吸水膨胀作用。－－但仅适用于不溶或 微溶性药物的片剂
多糖类天然药用高分子及其衍生物
应用：传统制剂、现代剂型和给药系统如：缓 控释制剂、纳米药物制剂、靶向给药系统和透 皮治疗系统
返回
多糖类天然药用高分子及其衍生物
多糖：多个单糖分子脱水、缩合通过苷键连接 的一类高分子聚合体。
特点：分子量大、一般为无定性粉末或结晶， 具吸湿性，苷键可为酸或酶催化水解，无甜味， 无还原性，有旋光性，无变旋现象
葡萄糖淀粉酶 外切型酶 链端α－1，4(6)苷键 β－葡萄糖
脱支酶
内切型酶 支链α－1，6苷键
－
多糖类天然药用高分子及其衍生物
（3）显色
原理：淀粉和糊精分子都具有螺旋结 构，每6个葡萄糖基组成的螺旋内径 与（I2.I -)直径大小匹配，当与碘试 液作用时，（I2.I-)进入螺旋通道， 形成有色包结物。螺旋结构长，包 结的（I2.I-)多，颜色加深
直链－蓝色
支链－紫红
加热－螺旋圈伸展成线性－颜色褪去
冷却－螺旋结构恢复－颜色重现
多糖类天然药用高分子及其衍生物
2 淀粉的来源、加工与物理改性 （1)来源
按其来源可分为：谷类淀粉、薯类淀粉、豆类淀 粉、果蔬类淀粉。 药用淀粉主要以谷类淀粉中的玉米淀粉为主。 （2）玉米淀粉的加工制备（自看)
多糖类天然药用高分子及其衍生物
多糖类天然药用高分子及其衍生物
用途： ① 预胶化淀粉具有溶胀、变形复原作用－黏合性、
ch2-天然高分子
• 实验室的试剂淀粉是纯直链淀粉；糯米中 的淀粉全部是支链淀粉。前者与碘反应呈 蓝色，后者呈紫色。
2.1.2 淀粉
为了扩大应用，淀粉也常需进行化学变性。变性淀粉 的主要类型如下： 氧化淀粉 用次氯酸盐或过氧化氢等氧化剂使淀粉氧化。氧化淀粉主 要用于造纸工业的施胶剂，包装工业的纸箱胶粘剂，纺织工业 的上浆剂和食品工业的增稠剂等。 交联淀粉 淀粉与具有两个或多个官能团的化学试剂如环氧氯丙烷和 甲醛等交联剂作用，使不同淀粉分子的羟基间联结在一起，所 得衍生物称为交联淀粉。主要用于食品工业的增稠剂及赋形剂， 纺织工业的上浆剂和医药工业外科乳胶手套的润滑剂。
1．纤维素酯
• 纤维素与硝酸或醋酸酐作用后便生成纤维素硝 酸酯或醋酸酯，俗称硝酸纤维素或醋酸纤维素。 • 醋酸纤维素中应用最广的是二醋酸纤维素，因 为它溶于廉价的溶剂(如丙酮)中。
Cell
OH + HNO3
Cell
ONO2 + H2O Cell COCH3 + CH3COO H 纤维素醋酸酯 O
纤维素 Cell OH + (CH3CO)2O 纤维素
甲基纤维素
乙基纤维素
Cell
OH + ClCH2COOH + NaOH Cell OCH2COONa + NaCl + H2O
羧甲基纤维素
Cell
OH +
CH3CH O
CH2
Cell
OCH2CH OH
CH3
羟丙基纤维素 （端羟基还能进一步被醚化）
用纸制品代替塑料是否环保？
1. 生产纸要砍伐森林。 2. 造纸要用碱和其他化工原料， 废水污染严重。 3. 劣质纸制品也含有毒物质。
2.1.2 淀粉
高分子科学导论天然高分子材料课件
例如，利用生物技术制备可降解的天然高分子材料，可以在使用后自然降解，减 少对环境的污染。同时，改进生产工艺也可以降低能耗和减少废弃物的产生，实 现可持续发展。
壳聚糖
总结词
天然高分子材料中唯一一种阳离子型高 分子，具有良好的生物相容性和可降解 性等优点。
VS
详细描述
壳聚糖是由N-乙酰葡萄糖胺通过β-1,4糖 苷键连接而成的线性高分子，广泛存在于 甲壳类动物的外壳中。壳聚糖具有良好的 生物相容性和可降解性，可用于药物载体、 组织工程、环境保护等领域。壳聚糖可通 过化学改性等方法进行修饰，提高其性能 和应用范围。
木质素
总结词
天然高分子材料中结构最复杂的一种，具有优良的耐热性、耐腐蚀性和绝缘性等。
详细描述
木质素是由苯丙烷结构单元构成的芳香族高分子，广泛存在于植物细胞壁中，主要起到增强细胞壁的 作用。木质素的结构复杂，具有优良的耐热性、耐腐蚀性和绝缘性，可用于制造塑料、胶粘剂、染料、 香料等产品，也可用于生物医学领域。
蛋白 质
总结词
天然高分子材料中功能最多样化的一种，具有生物活性 和生物相容性等优点。
详细描述
蛋白质是由氨基酸分子通过肽键连接而成的生物大分子， 是生命活动中必不可少的物质。蛋白质具有多种生物功 能，如催化、运输、识别、防御等，同时具有良好的生 物活性和生物相容性，可用于药物传递、组织工程、生 物传感器等领域。蛋白质的来源丰富，可通过动物、植 物和微生物进行提取和制备。
例如，近年来科学家们发现了一些具有特殊性能的天然高分 子材料，如抗菌、防霉、自修复等功能，这些材料在医疗、 环保、食品等领域有着广泛的应用前景。
天然高分子材料的功能化与高性能化
功能化和高性能化是天然高分子材料的另一个重要发展趋 势。通过化学改性、物理改性等方法，可以使天然高分子 材料具有更加优异的性能，满足各种不同的需求。
壳聚糖
总结词
天然高分子材料中唯一一种阳离子型高 分子，具有良好的生物相容性和可降解 性等优点。
VS
详细描述
壳聚糖是由N-乙酰葡萄糖胺通过β-1,4糖 苷键连接而成的线性高分子，广泛存在于 甲壳类动物的外壳中。壳聚糖具有良好的 生物相容性和可降解性，可用于药物载体、 组织工程、环境保护等领域。壳聚糖可通 过化学改性等方法进行修饰，提高其性能 和应用范围。
木质素
总结词
天然高分子材料中结构最复杂的一种，具有优良的耐热性、耐腐蚀性和绝缘性等。
详细描述
木质素是由苯丙烷结构单元构成的芳香族高分子，广泛存在于植物细胞壁中，主要起到增强细胞壁的 作用。木质素的结构复杂，具有优良的耐热性、耐腐蚀性和绝缘性，可用于制造塑料、胶粘剂、染料、 香料等产品，也可用于生物医学领域。
蛋白 质
总结词
天然高分子材料中功能最多样化的一种，具有生物活性 和生物相容性等优点。
详细描述
蛋白质是由氨基酸分子通过肽键连接而成的生物大分子， 是生命活动中必不可少的物质。蛋白质具有多种生物功 能，如催化、运输、识别、防御等，同时具有良好的生 物活性和生物相容性，可用于药物传递、组织工程、生 物传感器等领域。蛋白质的来源丰富，可通过动物、植 物和微生物进行提取和制备。
例如，近年来科学家们发现了一些具有特殊性能的天然高分 子材料，如抗菌、防霉、自修复等功能，这些材料在医疗、 环保、食品等领域有着广泛的应用前景。
天然高分子材料的功能化与高性能化
功能化和高性能化是天然高分子材料的另一个重要发展趋 势。通过化学改性、物理改性等方法，可以使天然高分子 材料具有更加优异的性能，满足各种不同的需求。
天然高分子PPT课件
• 皮革作为鞋和衣服的原料
• 作为生物酶（生物催化剂）
• 明胶广泛作为天然胶粘剂
• 蛋白质与甲醛可制酪素塑料
第35页/共36页
感谢您的观看！
第36页/共36页
• （2）β-折叠
• β-折叠是由两条或多条几乎完全伸展的肽链平行排列，
通过链间的氢键交联而形成的。肽链的主链呈锯齿状折
叠构象。
• β-折叠结构的氢键主要是由两条肽链之间形成的；也
可以在同一肽链的不同部分之间形成。几乎所有肽键都
参与链内氢键的交-折叠有两种类型
典型球状蛋白质结构的
一般示意图
第31页/共36页
• 蛋白质的四级结构
• 蛋白质的四级结构是指由多条各自具有一、二、三级结
构的肽链通过非共价键连接起来的结构形式；各个亚基
在这些蛋白质中的空间排列方式及亚基之间的相互作用
关系。
• 这种蛋白质分子中，最小的单位通常称为亚基或亚单位，
它一般由一条肽链构成，无生理活性；
机械强度和耐屈挠、耐疲劳性能。
• 问题 天然橡胶为非极性物质，溶于非极性溶剂如汽油和苯
等，故耐油和耐溶剂性差。由于天然橡胶含有不饱和双键，
因此在空气中易与氧发生自催化氧化，使分子断链或过度
交联，从而使橡胶发生粘化或龟裂等老化现象。
第7页/共36页
• 天然橡胶是线形结构，需交联后生成网状结构才具有适
量为600万到10亿。DNA
分子含有生物物种的所
有遗传信息
核糖核酸（RNA），存
在于细胞核中心或细胞
质的核糖体中，分子量
为几万到时200万。传输
和解读遗传信息。
第10页/共36页
•
核酸的组成成份
•
核酸(DNA和RNA)是一种线形聚核苷酸，它的基本
• 作为生物酶（生物催化剂）
• 明胶广泛作为天然胶粘剂
• 蛋白质与甲醛可制酪素塑料
第35页/共36页
感谢您的观看！
第36页/共36页
• （2）β-折叠
• β-折叠是由两条或多条几乎完全伸展的肽链平行排列，
通过链间的氢键交联而形成的。肽链的主链呈锯齿状折
叠构象。
• β-折叠结构的氢键主要是由两条肽链之间形成的；也
可以在同一肽链的不同部分之间形成。几乎所有肽键都
参与链内氢键的交-折叠有两种类型
典型球状蛋白质结构的
一般示意图
第31页/共36页
• 蛋白质的四级结构
• 蛋白质的四级结构是指由多条各自具有一、二、三级结
构的肽链通过非共价键连接起来的结构形式；各个亚基
在这些蛋白质中的空间排列方式及亚基之间的相互作用
关系。
• 这种蛋白质分子中，最小的单位通常称为亚基或亚单位，
它一般由一条肽链构成，无生理活性；
机械强度和耐屈挠、耐疲劳性能。
• 问题 天然橡胶为非极性物质，溶于非极性溶剂如汽油和苯
等，故耐油和耐溶剂性差。由于天然橡胶含有不饱和双键，
因此在空气中易与氧发生自催化氧化，使分子断链或过度
交联，从而使橡胶发生粘化或龟裂等老化现象。
第7页/共36页
• 天然橡胶是线形结构，需交联后生成网状结构才具有适
量为600万到10亿。DNA
分子含有生物物种的所
有遗传信息
核糖核酸（RNA），存
在于细胞核中心或细胞
质的核糖体中，分子量
为几万到时200万。传输
和解读遗传信息。
第10页/共36页
•
核酸的组成成份
•
核酸(DNA和RNA)是一种线形聚核苷酸，它的基本
第一章天然高分子的概念
基本链节重复地以化学键连接成为线型结构 的巨大分子，称为线型高分子。 线型结构通过分枝、交联、镶嵌、环化，形 成多种类型的高分子。若干链段连接在一起， 成为巨大的交联分子的称为体型高分子。
• 天然高分子化学
——指研究天然高分子的结构、聚合、化学 反应、物理化学、物理、加工成型、应用等方 面的一门新兴的综合性学科。
天然高分子结构
高分子是由许多结构相同的单体聚合而成的， 分子量往往高达几万、几十万。 高分子是长短、大小不同的高分子的混合物。 与分子形状、大小完全一样的一般小分子化合 物不同，其分子量只是平均值，称为平均分子 量。
第一章
Hale Waihona Puke 天然高分子的概念天然 高分子化学
天然 高分子
高分子 科学
概念
• 天然高分子 • 高分子科学 ——指没有经过人工合成的，天然存在于动
——范围界定为“包括了天然高分子化学、 物、植物和微生物内的大分子有机化合物。 高分子合成化学、高分子物理化学、高聚物应 用和高分子物理等”高分子化学的科学。
天然高分子结构
其结构的形状也很特别，高分子是由单体彼此 连接而成的长链。有些高分子长链之间又有短 链相结而成网状。
由于大分子与大分子之间存在引力，这些长链 不但各自卷曲而且相互缠绕，形成了既有一定 强度、又有不同程度弹性的固体。
自然界的动植物包括人体本身，就是以高分 子为主要成分而构成的，高分子的分子内含 有非常多的原子，以化学键相连接。
• 天然高分子化学
——指研究天然高分子的结构、聚合、化学 反应、物理化学、物理、加工成型、应用等方 面的一门新兴的综合性学科。
天然高分子结构
高分子是由许多结构相同的单体聚合而成的， 分子量往往高达几万、几十万。 高分子是长短、大小不同的高分子的混合物。 与分子形状、大小完全一样的一般小分子化合 物不同，其分子量只是平均值，称为平均分子 量。
第一章
Hale Waihona Puke 天然高分子的概念天然 高分子化学
天然 高分子
高分子 科学
概念
• 天然高分子 • 高分子科学 ——指没有经过人工合成的，天然存在于动
——范围界定为“包括了天然高分子化学、 物、植物和微生物内的大分子有机化合物。 高分子合成化学、高分子物理化学、高聚物应 用和高分子物理等”高分子化学的科学。
天然高分子结构
其结构的形状也很特别，高分子是由单体彼此 连接而成的长链。有些高分子长链之间又有短 链相结而成网状。
由于大分子与大分子之间存在引力，这些长链 不但各自卷曲而且相互缠绕，形成了既有一定 强度、又有不同程度弹性的固体。
自然界的动植物包括人体本身，就是以高分 子为主要成分而构成的，高分子的分子内含 有非常多的原子，以化学键相连接。
04天然药用高分子材料 课件
条件的不同，有白糊精和黄糊精之分。酸 水解一般用稀硝酸，因盐酸含氯离子影响 药物制剂氯化物杂质测定。
16
糊精的制法是在干燥状态下将淀粉水解，其 过程有四步：酸化，预干燥，糊精化及冷却。
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4-1（P1045% 50
%Released
善达 - 15.0%
40
30
20
片剂硬度 11.2 kp
10
片剂脆碎度 0.19%
0 0
溶出曲线
10
20
Time (minutes)
30
2288
第四章 药用天然高分子材料
崩解时间
Acetam inophen (350m g)
D is in te g r a tio n T im e (m in )
第四章 药用天然高分子材料
性质 ➢ 白色、淡黄色粉末，熔点178℃； ➢ 易溶于热水，具有触变性；不溶于乙醇、
乙醚； 应用 ➢ 固体制剂的填充剂－很少单独使用； ➢ 片剂的粘合剂－易松片、裂片的品种； ➢ 液体制剂的增黏剂（助悬）；
1188679
（二）麦芽糖糊精
▪ 1·来源与制法 淀粉在酸或酶、干燥条件下，部分水解成
淀粉经物理或化学改性，淀粉粒全部或部 分破坏的产物。国内——部分预胶化淀粉 。
制法：
淀粉+水→混悬→加温35℃或62-72℃ →破 坏淀粉粒→部分脱水或干燥（↓含水量1014%）。
2233
第四章 药用天然高分子材料
性质 ✓ 外观：白色、类白色； ✓ 偏光显微镜：少部分双折射现象；
X-射线衍射：结晶峰消失; 扫描电镜：表面不规则，呈现裂隙、凹隙 ，此结构利于粉末直接压片；
16
糊精的制法是在干燥状态下将淀粉水解，其 过程有四步：酸化，预干燥，糊精化及冷却。
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4-1（P1045% 50
%Released
善达 - 15.0%
40
30
20
片剂硬度 11.2 kp
10
片剂脆碎度 0.19%
0 0
溶出曲线
10
20
Time (minutes)
30
2288
第四章 药用天然高分子材料
崩解时间
Acetam inophen (350m g)
D is in te g r a tio n T im e (m in )
第四章 药用天然高分子材料
性质 ➢ 白色、淡黄色粉末，熔点178℃； ➢ 易溶于热水，具有触变性；不溶于乙醇、
乙醚； 应用 ➢ 固体制剂的填充剂－很少单独使用； ➢ 片剂的粘合剂－易松片、裂片的品种； ➢ 液体制剂的增黏剂（助悬）；
1188679
（二）麦芽糖糊精
▪ 1·来源与制法 淀粉在酸或酶、干燥条件下，部分水解成
淀粉经物理或化学改性，淀粉粒全部或部 分破坏的产物。国内——部分预胶化淀粉 。
制法：
淀粉+水→混悬→加温35℃或62-72℃ →破 坏淀粉粒→部分脱水或干燥（↓含水量1014%）。
2233
第四章 药用天然高分子材料
性质 ✓ 外观：白色、类白色； ✓ 偏光显微镜：少部分双折射现象；
X-射线衍射：结晶峰消失; 扫描电镜：表面不规则，呈现裂隙、凹隙 ，此结构利于粉末直接压片；
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
的悬浮液，称为淀粉乳。升高温度，淀粉颗粒进一
步吸水膨胀，彼此接触，成为半透明的淀粉糊，是
一种不溶的胶体。这种由淀粉乳转变成糊的现象称
为糊化。发生糊化的温度称糊化温度，来源不同的 淀粉其糊化温度也不同：玉米淀粉的糊化温度为 马铃薯淀粉为56-66℃，木薯淀粉为59-69℃，红薯
62-72℃，小麦淀粉为 58-64℃，米淀粉为 68-78℃，
20
• 预糊化淀粉具有冷水溶解的特点，广泛用于各种
方便食品中。此外，还用于以下行业： • 养殖业，配制鳗鱼、甲鱼饲料 • 化妆品中，代替滑石粉和普通淀粉制造皮肤亲和 性好，吸水性强的爽身粉
18
• 淀粉衍生物的特性包括物理特性和化学特性两大 类。
• 物理特性，包括淀粉衍生物的白度、颗粒度、胶 化温度、强度、pH值、斑点、水分等指标。 • 化学特性，主要测试所引入化学基因的含量。通 常称为取代度(degree of substitution，DS)和摩尔 取代度 (molar substitution ， MS) ，即用平均每个 脱水葡萄糖单元中羟基被取代的数量。由于大多 数葡萄糖基有 3 个可被取代的经基，所以 DS 的最 大值为3。
司有：美国国民淀粉和化学公司 (NSCC) ，是美国最大的
变性淀粉公司；荷兰 AVEBE 公司是世界上最大的马铃薯 淀粉公司，年产马铃薯淀粉66万吨，法国的Lille玉米淀粉
是CPC集团在欧洲的第二大厂，每年生产5万吨变性淀粉。
14
• 变性淀粉及应用
• 淀粉衍生物的制造方法主要有：
• 物理变性：包括预糊化淀粉、辐射处理淀粉、热
9
ห้องสมุดไป่ตู้
• 淀粉交联
•
使淀粉分子间发生交联反应的含多元宫能团的化合物称 为交联剂。交联剂归纳起来有五大类、①双或三羟基化合 物 ( 如三聚磷酸盐、三偏磷酸盐、己二酸盐、柠檬酸盐、 多元羧酸咪唑盐、多羧酸胍基衍生物、丙炔酸酯等 ) 。② 卤化物(如环氧氯丙烷、磷酰氯、碳酰氯、二氯丁烯、， - 二氯二乙醚、脂肪族二卤化物、氰尿酰氯等 ) 。③醛类 (如甲醛、丙烯醛、琥珀醛、蜜胺甲醛等)。④混合酸酐(如 碳酸和有机羧酸的混合酸酐等 ) 。⑤氨基、亚氨基化合物 (如尿素、二羟基脲、尿素甲醛树脂等 )。但最常见的交联 剂为甲醛、环氧氯丙烷、三偏磷酸钠和三氯氧磷等。
7
• 淀粉的水解
CH2OH O OH O OH CH2OH O OH O OH OH + HO OH OH O OH OH CH2OH O O OH OH CH2OH O O OH OH CH2OH O O CH2OH O H2O O H+
8
• 淀粉的氧化
• 用于淀粉的氧化剂种类很多，分为三类。①酸性 介质氧化剂：如硝酸、铬酸、高锰酸钾、过氧化 氢、卤氧酸、过氧乙酸、过氧脂肪酸和臭氧等； ②碱性介质氧化剂：如碱性次卤酸盐、碱性高锰 酸盐、碱性过氧化物、碱性过硫酸盐等；③中性 介质氧化剂：如溴、碘等。淀粉的氧化机理和历 程复杂，反应发生在失水葡萄糖的三个羟基上， 最后生成羧基，氧化过程也引起淀粉分子链的降 解。
• 天然高分子是指自然界和生物界存在的高 分子化合物。它的范围很广，包括蛋白质， 来自生物细胞中的核酸，存在于植物体和 生物体的多搪，还有称为植物胶泥的木质 素，弹性材料的橡胶类物质，有生物催化 剂之称的酶类，甲壳素类等高分子。本章 选择多糖类天然高分子中的淀粉、纤维素 和甲壳素，介绍它们的物理化学性质和应 用。
10
• 淀粉酯化
11
• 淀粉的醚化
羟乙基淀粉制备
12
• 淀粉接枝
• 淀粉在适当的催化剂存在下，可与丙烯腈等不饱
和单体进行接枝共聚
13
第二节 淀粉的应用
• 目前世界淀粉年均产量达2000多万吨，淀粉衍生物的品种 已有2000多种。美国每年工业用的变性淀粉达200万吨以 上，日本也达25万吨以上。全世界生产变性淀粉较大的公
1
第一节 淀粉化学
• 淀粉的来源
• 淀粉是自然界中产量仅次于纤维素的糖类化合物， 淀粉以微小的、冷水不溶的颗粒状态广泛存在于 高等植物的籽粒、根、块茎、髓和叶子的细胞组 织中。
2
• 尽管界中存在着大量的淀粉，但能用于工
业的品种却相对较少，主要是玉米、马铃
薯、小麦、木薯。淀粉以其植物来源分为
玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉、小麦
19
• 预糊化淀粉
• 工业上将原淀粉在一定量的水存在下进行加热处
理后，淀粉颗粒溶胀成为糊状，规则排列的胶束 被破坏，微晶消失，生产预先糊化再干燥的淀粉 产品，用户使用时只要用冷水调糊就可以了。这 种经事先糊化并经干燥、粉碎的产品，称为预糊
化淀粉。预糊化淀粉的主要特点是能够在冷水中
溶胀溶解，形成具有一定黏度的糊液，使用方便， 且其凝沉性比原淀粉小。
16
• 变性淀粉的应用
• 淀粉衍生物广泛用于造纸、食品、纺织、医药、
铸造、建筑、农业、化工、石油工业和选矿等，
其中造纸工业占的比例最大。
17
• 变性淀粉的主要特性
• 天然淀粉经过改性．一方而能够改变天然淀粉的 糊化和蒸煮特性，减轻淀粉的凝沉和胶凝倾向， 降低淀粉的胶化温度；另一方面，通过引入其他 的高分子取代基可赋予淀粉疏水特性等待征。
淀粉等。
3
• 二、原淀粉的物理性质
•
未经变性处理的淀粉称为原淀粉，呈颗粒结构，
有一定大小和形状，水分含量高、蛋白质少的淀
粉颗粒较大。不同来源的淀粉其物理性质不同，
例如，马铃薯淀粉呈圆形或椭圆形，平均大小为
23m ；米淀粉颗粒小，呈多角形，平均大小为
5m。
4
• 淀粉颗粒不溶于水，与水混合生成乳白色、不透明
淀粉为 58-72℃。淀粉糊化后就成为淀粉糊，具有
增稠、凝胶、黏合、成膜等性质。
5
淀粉的结构
6
• 三、淀粉的化学性质 • 淀粉是人类赖以生存的粮食来源，是发酵工业和
制糖的重要原料，为了使淀粉具有更优良的性质，
开辟新的用途，通过物理、化学和酶的方法对淀
粉进行改性，得到多种多样的产品．广泛地用于
各行各业。
降解淀粉
• 化学变性：如酸变性淀粉、氧化淀粉、酯化淀粉、 醚化淀粉、交联淀粉、接枝共聚淀粉 • 生物变性：酶转化淀粉
15
• 淀粉衍生物制备方法的多元化带来了产品系列的 多样化，目前变性淀粉正朝着复合型、多元型及
系列化、特色化、专用化方向发展，从而也越来
越受到各行各业的欢迎。淀粉来自植物，来源广 泛。淀粉衍生物正在逐步成为一个重要行业，其 发展前景十分广阔。