羥丙基環(huán)糊精的制備及其性能評價【畢業(yè)論文】

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　羥丙基環(huán)糊精的制備及其性能評價</p><p><b>　　專業(yè)：應(yīng)用化學(xué)</b></p><p>　　摘 要：以環(huán)糊精與環(huán)氧丙烷為原料，采用溶劑法工藝

2、合成了羥丙基環(huán)糊精?？疾炝嗽吓浔?、環(huán)氧丙烷的滴加時間、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、10%的氫氧化鈉溶液用量等因素產(chǎn)品取代度的影響。結(jié)果表明，羥丙基環(huán)糊精的最佳制備工藝條件為：原料配比PO:環(huán)糊精為10:5（體積/質(zhì)量），PO的滴加時間為4h，反應(yīng)時間為5h，10%的氫氧化鈉溶液的用量為15g反應(yīng)溫度為60℃。</p><p>　　關(guān)鍵詞：羥丙基環(huán)糊精；制備；應(yīng)用；評價</p><p>　　Pre

3、paration and evaluation of hydroxypropyldextrin</p><p>　　Abstract: Based on hydroxypropylation,dextrin and propyleneoxide as the raw materrials, The effects of raw material ratio, addition time of propylene

4、oxide, reaction temperature, reaction time, 10% of the amount of sodium hydroxide solution and other factors influence the degree of substitution. The results show that the optimal preparation of hydroxypropyl cyclodextr

5、in conditions are: molar ratio of PO: cyclodextrin as 10:5 (volume / mass), PO's dropping time of 4h, the reaction time was 5h, 10</p><p>　　Key words: hydroxypropyldextrin; preparation; Applications; eva

6、luation</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1引言…………………………………………………………………………………………1</p><p>　　1.1研究的背景及意義………………………………………………………………………1</p><p>　　1.2羥丙基環(huán)糊精的基本概況…………………

7、……………………………………………1</p><p>　　1.2.1羥丙基環(huán)糊精的基本結(jié)構(gòu)與功能………………………………………………1</p><p>　　1.2.2實驗制備方法……………………………………………………………………3</p><p>　　1.3羥丙基環(huán)糊精的應(yīng)用……………………………………………………………………3</p><p&

8、gt;　　1.3.1在食品中的應(yīng)用…………………………………………………………………3</p><p>　　1.3.2在醫(yī)藥上的應(yīng)用…………………………………………………………………4</p><p>　　2實驗部分……………………………………………………………………………………5</p><p>　　2.1實驗設(shè)計步驟與思路……………………………………………………

9、………………5</p><p>　　2.2儀器與試劑………………………………………………………………………………6</p><p>　　2.3羥丙基環(huán)糊精的制備……………………………………………………………………6</p><p>　　2.4羥丙基環(huán)糊精的取代度的測定…………………………………………………………7</p><p>　　2.4.

10、1標準曲線的繪制…………………………………………………………………7</p><p>　　2.4.2制備羥丙基環(huán)糊精的正交設(shè)計試驗……………………………………………7</p><p>　　2.4.3樣品分析…………………………………………………………………………8</p><p>　　3結(jié)果與分析…………………………………………………………………………………8<

11、;/p><p>　　3.1正交試驗結(jié)果……………………………………………………………………………9</p><p>　　3.2羥丙基環(huán)糊精的結(jié)構(gòu)表征………………………………………………………………9</p><p>　　3.3羥丙基環(huán)糊精的性能評價………………………………………………………………10</p><p>　　3.3.1水溶性測試………

12、………………………………………………………………10</p><p>　　3.4結(jié)論………………………………………………………………………………………10</p><p>　　參考文獻……………………………………………………………………………………10</p><p>　　致謝…………………………………………………………………………………………12</p>

13、;<p><b>　　1引言</b></p><p>　　1.1研究的背景及意義</p><p>　　羥丙基環(huán)糊精是環(huán)糊精一類無定型多組分化學(xué)衍生物，由羥丙基取代環(huán)糊精2、3或6位羥基H原子而得，由于β-環(huán)糊精分子中C2和C3羥基之間形成了分子內(nèi)氫鍵，導(dǎo)致其在水中溶解度較低(1.85g/100mlH2O，20℃)，使之在許多應(yīng)用上受到限制，而羥烷基β-環(huán)

14、糊精中，由于HP-β-CD水溶性好，無毒，溶血性低、易與生物環(huán)境相容，制備反應(yīng)條件溫和，易于分離純化，因此被視為最有應(yīng)用前景的β-CD衍生物。HP-β-CD是近年有關(guān)制備方法、毒理試驗、應(yīng)用范圍研究的比較透徹的β-CD衍生物之一。HP-β-CD不但對許多化合物具有良好的包合作用，提高被包合物的穩(wěn)定性，而且具有水溶性高和在生物體內(nèi)提高被包絡(luò)藥物的釋放速度和生物利用度的作用。它的空穴深度大，表面活性強，應(yīng)用范圍更廣，適用于β-環(huán)糊精不能適用

15、的場合。</p><p>　　目前HP-β-CD的應(yīng)用也為食品科學(xué)研究者所重視。因此不斷加大研究投入，增加產(chǎn)量及價格下降將會促進羥丙基環(huán)糊精應(yīng)用。羥丙基環(huán)糊精作為一種新型功能分子，其研究和應(yīng)用必將會受到越來越多重視。所有領(lǐng)域科學(xué)研究都可分為三個階段，第一階段為開始發(fā)現(xiàn)階段，研究投入和文獻量很少；然后進入對數(shù)級增長第二階段，達到最高點后持續(xù)一個時期；最后，第三階段，研究投入和文獻量都持續(xù)下降。目前整個環(huán)糊精領(lǐng)域還沒

16、達到研究高峰，羥丙基環(huán)糊精更是新的熱門，理論和應(yīng)用研究都在深入進行。</p><p>　　1.2羥丙基環(huán)糊精的基本概況</p><p>　　羥丙基-β-環(huán)糊精，英文名：Hydroxypropyl-β-Cyclodextrin，簡稱HP-β-CD，外觀為白色粉末。</p><p>　　1.2.1羥丙基環(huán)糊精的基本結(jié)構(gòu)與功能</p><p>　　

17、環(huán)糊精（cyclodextrin，CD）系由6到8個葡萄糖殘基以α-1，4-糖苷鍵連接而成環(huán)狀低聚糖。羥丙基環(huán)糊精（Hydroxypropylcyclodextrin，HPCD）是環(huán)糊精一類無定型多組分化學(xué)衍生物，由羥丙基取代環(huán)糊精2、3或6位羥基H原子而得[1]（見圖1）。由于環(huán)糊精主要有α、β和γ三種，羥丙基環(huán)糊精也有HP-α-CDs、HP-β-CDs和HP-γ-CDs三類。</p><p>　　研究者通過化

18、學(xué)改性方法打開環(huán)糊精分子內(nèi)氫鍵，對其結(jié)構(gòu)進行修飾，使環(huán)糊精能復(fù)合較大分子客體物質(zhì)，并改善其功能特性，這些化學(xué)改性環(huán)糊精被稱為第二代環(huán)糊精。環(huán)糊精分子中原子位點如圖1-1所示：</p><p>　　圖1-1 環(huán)糊精分子中原子位點示意圖</p><p>　　環(huán)糊精與環(huán)氧丙烷在強堿性環(huán)境下反應(yīng)易形成6位取代物6-羥丙基環(huán)糊精；在弱堿性條件下則易形成2-羥丙基環(huán)糊精。在強堿性條件下2、3、6位O都

19、被活化，而6位位阻最小，取代基最易進入，因此取代反應(yīng)以6位為主；弱堿性條件下，2位O酸性最強，最易活化，因此取代以2位為主。但由于環(huán)糊精上羥基量眾多，例如β-環(huán)糊精總共有21個羥基，反應(yīng)產(chǎn)物是無定形混合物。羥丙基環(huán)糊精主要有三種結(jié)構(gòu)形式，羥丙基環(huán)糊精的三種結(jié)構(gòu)形式如圖1-2所示：</p><p>　　圖1-2 羥丙基環(huán)糊精三種主要結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　一種是所有取代基平均分配在每個

20、葡萄糖殘基上（左圖）；一種是取代基傾向于結(jié)合在同一個葡萄糖殘基上（中圖）；另外，就是取代基依次相連形成低聚側(cè)鏈（右圖）。第一種被認為是最主要結(jié)構(gòu)形式，因每個葡萄糖殘基相應(yīng)羥基的反應(yīng)活性是相等的，而在同一個葡萄糖殘基上連接第二個取代基機率僅為七分之一，連接第三個機率更小。但當反應(yīng)中環(huán)氧丙烷過量時，便會形成更多第三種結(jié)構(gòu)形式產(chǎn)物[1]。</p><p>　　長久以來，人們一直認為環(huán)糊精及其衍生物結(jié)構(gòu)是剛性的，雖然這種

21、假設(shè)與它們能輕易形成復(fù)合物性質(zhì)不相符。近來研究結(jié)果更趨向于相信其結(jié)構(gòu)相對柔性，有實驗表明，環(huán)糊精通過非共價鍵合形成復(fù)合物不僅在溶液里，甚至固體狀態(tài)下都是柔性的。環(huán)糊精及其衍生物這種相對柔性結(jié)構(gòu)能更好理解環(huán)糊精復(fù)合物形成和復(fù)合反應(yīng)動力學(xué)。由于環(huán)糊精特有內(nèi)親油外親水的無頂圓錐狀空腔結(jié)構(gòu)，易與客體分子形成復(fù)合物，從而使相關(guān)客體分子溶解度、光學(xué)特性、反應(yīng)活性、揮發(fā)性和親水性質(zhì)等得到改善。經(jīng)化學(xué)修飾后羥丙基環(huán)糊精打開環(huán)糊精分子內(nèi)氫鍵，且是無定形物

22、質(zhì)，結(jié)晶性降低，在水中溶解度大大提升，形成復(fù)合物能力也有所上升[1]。有報道說，羥丙基基團可能增加空腔體積，或與客體分子形成新的氫鍵，增加復(fù)合物穩(wěn)定性，使羥丙基環(huán)糊精形成復(fù)合物能力上升。但取代度過高，可能會產(chǎn)生空間位阻，減少進入空腔的客體分子。合適取代度和取代基分布是羥丙基環(huán)糊精達到最佳復(fù)合效果的重要因素。</p><p>　　1.2.2實驗制備方法</p><p>　　制備羥丙基環(huán)糊精最

23、常用方法是在堿性條件下環(huán)糊精與環(huán)氧丙烷在一定溫度下反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)pH中和、常壓蒸餾、最后經(jīng)干燥得到產(chǎn)品[2]。羥丙基環(huán)糊精的制備示意圖如圖1-3所示：</p><p>　　圖1-3 羥丙基環(huán)糊精的制備示意圖[1]</p><p>　　1.3羥丙基環(huán)糊精的應(yīng)用</p><p>　　環(huán)糊精及其衍生物一般通過客體分子與空腔非共價結(jié)合形成復(fù)合物。復(fù)合反應(yīng)是一個動態(tài)過程，客體分

24、子不斷與環(huán)糊精復(fù)合，同時也不斷解復(fù)合?？刂品磻?yīng)溫度、底物濃度、pH等反應(yīng)條件使反應(yīng)向有利于復(fù)合方向轉(zhuǎn)移，會得到更多復(fù)合物。羥丙基環(huán)糊精較原環(huán)糊精更易與合適客體分子形成復(fù)合物，因羥丙基取代2，3位羥基H原子后增加環(huán)糊精空腔長度，羥丙基上羥基也可能會與客體分子形成新的氫鍵，增加復(fù)合物穩(wěn)定性。大多數(shù)研究表明，羥丙基環(huán)糊精與客體分子主要形成1∶1復(fù)合物；但也有形成2∶1復(fù)合物，或形成低聚體報道。環(huán)糊精及其衍生物與客體形成復(fù)合物部分目的是為了保護

25、、緩釋或增溶，在這種情況下，客體分子最終還是要從環(huán)糊精中釋放。有研究表明，導(dǎo)致或加速客體分子釋放主要因素是濃度變化和競爭性取代，而溫度和pH影響較小。當溶液濃度發(fā)生較大改變時，客體會在很短時間內(nèi)釋放，例如，環(huán)糊精復(fù)合藥物注射入體內(nèi)后會很快釋放，幾乎對藥物原本藥理沒有影響。在環(huán)糊精與客體分子結(jié)合常數(shù)在10–4M–1下時，濃度降低足以使客體釋放。對于結(jié)合力較大復(fù)合物，濃度影響逐漸減小，甚至沒有影響，而競爭性取代則成為主要因素，例如甲醇、乙醇

26、等小分子能將復(fù)合物客體競爭性取</p><p>　　由于羥丙基環(huán)糊精水溶性大大提高，毒性更低，因此在食品、色譜分離、藥物、農(nóng)業(yè)、環(huán)保等領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛。</p><p>　　1.3.1在食品中的應(yīng)用</p><p>　　環(huán)糊精在食品中應(yīng)用主要有以下幾個方面：防揮發(fā)，抗氧化、光和熱分解，保護色素，防潮保濕，排除異味；提高與改善食品組織結(jié)構(gòu)[3]。例如，1991年，H

27、ajime等[4]用2-羥丙基–β–環(huán)糊精與檸檬醛等8種香料進行包合反應(yīng)，不溶性香料水溶性顯著增加；2-羥丙基-β-環(huán)糊精反應(yīng)效果最佳，緩釋效果最好?？刂乒咧诩庸ず蛢Υ嬷邪l(fā)生酶促褐變是果蔬汁生產(chǎn)中質(zhì)量控制一個重要課題，1996年Keuin等[5]采用β–環(huán)糊精及羥烷基–β–環(huán)糊精加入果汁中取代SO2、Vc等防止果汁發(fā)生酶促褐變化合物。實驗表明，果蔬汁中綠原酸被多酚氧化酶氧化為多醌類色素是產(chǎn)生酶促褐變主要原因，加入環(huán)糊精后阻斷綠原酸與

28、多酚氧化酶反應(yīng)，可有效防止褐變發(fā)生[6]。羥丙基環(huán)糊精在藥物中應(yīng)用廣泛，羥丙基–β–環(huán)糊精已被FDA批準，主要用于提高油性藥物有效成分溶解度，靶向給藥和保護藥物成分有效性，在很多口服和注射藥劑中已申請專利并有商業(yè)應(yīng)用[7]。</p><p>　　1.3.2在醫(yī)藥上的應(yīng)用</p><p>　　羥丙基環(huán)糊精毒性比母體環(huán)糊精更低，口服無毒，溶血性也很低，經(jīng)大量動物實驗和臨床實驗證明，可用于口服和

29、注射，美國食品藥品管理局已批準羥丙基-β-環(huán)糊精可在食品和藥品中應(yīng)用。一般醫(yī)藥級羥丙基-β-環(huán)糊精對白鼠半致死量＞2000mg/kg，每天口服4400mg/kg重復(fù)90天毒性實驗表明，對白鼠健康無影響。對兔皮膚和眼部刺激實驗顯示，羥丙基-β-環(huán)糊精對實驗兔皮膚和眼球沒刺激。敏感性實驗顯示，羥丙基-β-環(huán)糊精對實驗豬皮膚沒敏感性[1]；由于羥丙基環(huán)糊精本身已存在很長時間，不能申請專利，一般都是作為輔助成分加入藥劑后申請專利。國內(nèi)也對羥丙基

30、環(huán)糊精在中醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用進行一些嘗試，在中藥片劑、膠囊劑、沖劑、丸劑、顆粒劑、袋泡劑、氣霧劑、滴眼劑、軟膏劑、栓劑、注射劑等多種劑型中都有應(yīng)用潛力[8]。主要作用是提高藥物溶解度，改善穩(wěn)定性和增加生物利用度，還可將液體藥物轉(zhuǎn)制為微晶粉末，阻止藥-藥及藥-添加劑間的相互作用，降低胃腸道或眼睛刺激性，減少或消除不愉快氣味。雖然β-環(huán)糊精有多種作用，但在應(yīng)用上有局限性，經(jīng)過化學(xué)修飾后，β-環(huán)糊精的理化性質(zhì)將會更加突出。</p>&

31、lt;p>　　1.3.2.1增加難溶性藥物的水溶性</p><p>　　HP-β-CD在水中易溶，室溫下溶解度一般大于50g／100mL，甚至可達到80g／100mL以上。當濃度小于40％時，流動性好，黏度不大。用于制藥工業(yè)可提高藥物的溶解度，無須使用有機溶劑、表面活性劑和脂類。難溶性藥物用它包絡(luò)后能顯著增加水溶性[8]，藥物與HP-β-CD形成復(fù)合物后，其濃度的增加與HP-β-CD濃度增加呈線性關(guān)系。&l

32、t;/p><p>　　目前，美國強生公司用40％HP-β-CD增溶的伊曲康唑秘服液藉靜脈注射裁已上市，我國SFDA也已批準2-羥丙基β-環(huán)糊精增溶的地高辛口服液進行臨床試驗，HP-β-CD增溶的青蒿索靜脈注射劑也獲準臨床研究。</p><p>　　HP-β-CD對藥物的增溶效果雖然很好，但一般情況下藥物的包合率并不高，即使用大量HP-β-CD也只能包合少量藥物，而且溶液中加入的各種添加劑如滲透

33、壓調(diào)節(jié)劑、pH調(diào)節(jié)劑、表面活性劑、防腐劑和有機溶劑等也會降低HP-β-CD的包合率。但水溶性聚合物如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、羧甲纖維素鈉(CMC-Na)、羥丙甲纖維素(HPMC)等能通過穩(wěn)定藥物、HP-β-CD包合物和增加HP-β-CD的水溶性來提高許多脂溶性客分子的包合率[9]。</p><p>　　1.3.2.2增加藥物穩(wěn)定性、提高藥物生物利用度</p><p>　　藥物在貯存過程中

34、，會受到光、熱、濕度等諸多因素的影響，直接影響藥品質(zhì)量，因此穩(wěn)定性是一項重要的考察指標。HP-β-CD對藥物包合后，藥物進入空穴中，可起到防止藥物揮發(fā)、升華、氧化和見光分解的作用。HP-β-CD包合后，在室溫下放置，其降解的半衰期由1.2年延長到4年。將HP-β-CD用于胰島素、干擾素等多肽藥物的注射劑，可提高穩(wěn)定性，防止藥物在容器上吸附、凝聚，并能抑制蛋自酶對肽類藥物的分解[10]。</p><p>　　用HP

35、-β-CD包合的藥物溶解速度快、釋放快，且能增加生物體對藥物的吸收，有利于提高藥物的生物利用度。如甾體激素被HP-β-CD包合后，不但溶解度高，釋放速度快，而且與未經(jīng)包合的激素相比血液中的藥物水平可高出2倍左右。大鼠口服異維A酸HP-β-D包合物溶液的絕對生物利用度由混懸液的7.7％提高到22.1％。HP-p-CD還可促使難溶性藥物從疏水性基質(zhì)中釋放，在親水性軟膏中也能提高藥物在水相中的溶解度，使水溶性藥物通過皮膚角質(zhì)層的屏障，促進透皮

36、吸收提高藥效。HP-β-CD的促透機制是提高生物膜表面水性介質(zhì)中游離藥物的濃度，促進藥物擴散。由于促透劑機制不同，HP-β-CD與常用促透劑合用有協(xié)同作用。HP-β-CD還與離子電滲有協(xié)同作用，可以促進氫化可的松的透皮吸收。如2-HP-β-CD可促進消炎藥聯(lián)苯醋酸(BPAA)及其疏水性前體藥物從親水性軟膏中釋放，增加皮膚角質(zhì)層的轉(zhuǎn)運量和吸收量，明顯提高了藥效[11]。</p><p>　　1.3.2.3降低藥物的

37、毒副作用</p><p>　　對難溶性藥物進行絡(luò)合并轉(zhuǎn)換給藥途徑，可顯著地降低藥物對人體的毒性和刺激性。</p><p>　　如血管管擴張藥物尼莫地平難溶于水，口服易受肝臟的首過作用。利用HP-β-CD制成注射劑，肌內(nèi)給藥，可使機體顯著增加藥物的吸收，并能減輕對胃腸或肌肉組織的損傷。實體瘤患者分別靜注含HP-β-CD的絲裂霉素制劑MitroExtra和絲裂霉素，人體藥動學(xué)參數(shù)無顯著差異，但

38、接受MitroExtra的受試者注射局部紅斑、潰瘍等藥物皮膚毒性反應(yīng)明顯降低，還能緩解依托咪酯引起的注射疼痛[12]。</p><p>　　羥丙基-β-環(huán)糊精可用于口服藥物、注射劑、粘膜給藥系統(tǒng)（包括直腸、鼻粘膜、角膜等）、親脂性靶向藥物的載體、透皮吸收給藥系統(tǒng)，還可用做蛋白質(zhì)的保護劑和穩(wěn)定劑[13]。</p><p>　　綜上所述，HP-β-CD在藥劑學(xué)中發(fā)揮了重要作用，開發(fā)HP-β-C

39、D在新藥如酶、蛋白質(zhì)、多肽、激素，以及中草藥有效成分等方面都有發(fā)展的空間。</p><p>　　此外，羥丙基換環(huán)糊精在環(huán)保、農(nóng)業(yè)和化妝品方面的應(yīng)用也在增加。</p><p><b>　　2實驗部分</b></p><p>　　2.1實驗設(shè)計步驟與思路</p><p>　　明確實驗?zāi)康臑榭疾炝u丙基環(huán)糊精的最佳制備工藝條件，

40、通過正交試驗，考察出原料配比（PO：環(huán)糊精）、PO的滴加時間、反應(yīng)時間、10%的氫氧化鈉溶液的用量等對產(chǎn)品取代度的影響。根據(jù)選取的因素及水平的取值，制定實驗所考察及各因素水平的“因素水平綜合表”，最后選擇合適的正交表，進行表頭實驗。</p><p>　　正交設(shè)計發(fā)基于數(shù)理統(tǒng)計原理來科學(xué)地安排實驗，并按一定規(guī)律分析處理實驗結(jié)果，從而能較快找到最佳條件，且具有可判斷諸多因素中何種因素是主要因素，以及判斷因素之間的交互

41、影響情況等優(yōu)點。</p><p>　　正交表中任意兩列橫向各數(shù)碼搭配所出現(xiàn)的次數(shù)相同，這可保證實驗的典型性；任一列中不同水平個數(shù)相同，以使不同水平下的實驗次數(shù)相同。</p><p>　　綜上所述，此試驗采用正交實驗法。</p><p>　　2.2實驗儀器與試劑</p><p><b>　　表2-1 實驗試劑</b><

42、;/p><p><b>　　表2-2 實驗儀器</b></p><p>　　2.3羥丙基環(huán)糊精的制備</p><p>　　稱取一定量的β-環(huán)糊精，放入100mL三口燒瓶中，然后加入10mL30%NaOH溶液和20mL有機溶劑異丙醇，在恒溫水浴鍋中攪拌分散，在一定時間內(nèi)加入15%環(huán)氧丙烷，每隔一段時間補加一定量的10%NaOH，滴加完畢，繼續(xù)反應(yīng)一段

43、時間。待反應(yīng)結(jié)束，將反應(yīng)物冷卻至室溫，然后用鹽酸溶液（鹽酸：水=1:2，體積比）調(diào)節(jié)PH至中性，常壓蒸餾，回收溶劑。最后將剩余物在100℃的恒溫干燥箱中干燥大約48h，得到棕黃色粉末狀固體，裝入瓶中密封保存。</p><p>　　2.4羥丙基環(huán)糊精取代度的測定</p><p>　　2.4.1標準曲線的繪制</p><p>　　按照文獻[14]的方法，繪制丙二醇的濃度

44、與吸光度關(guān)系的標準曲線，標準曲線如圖2-3所示</p><p>　　圖2-3 丙二醇的濃度與吸光度的關(guān)系</p><p>　　2.4.2制備羥丙基環(huán)糊精的正交設(shè)計試驗</p><p>　　表2-3 制備羥丙基環(huán)糊精的因素水平表</p><p>　　本實驗根據(jù)制備羥丙基環(huán)糊精的因素水平表按正交表L9（34）安排四因素三水平的正交試驗，設(shè)計制備羥

45、丙基環(huán)糊精的正交設(shè)計表，如表2-4所示：</p><p>　　表2-4 制備羥丙基環(huán)糊精的正交設(shè)計表</p><p><b>　　2.4.3樣品分析</b></p><p>　　羥丙基環(huán)糊精的取代度以分子取代度衡量。取代度測定原理是：羥丙基環(huán)糊精的羥丙基可水解成丙二醇。丙二醇再與水合茚三酮反應(yīng)，生成紫色絡(luò)合物，用分光光度法定量測定羥丙基糊精的取

46、代度。</p><p>　　分別稱取0.08g羥丙基環(huán)糊精、環(huán)糊精原料于100mL容量瓶中，加入25mL0.5moL/LH2SO4,100℃水浴中加熱，至試樣完全溶解。冷至室溫，用蒸餾水稀釋至刻度。吸取1.00mL此溶液于25mL具塞比色管中，然后用滴定管量取3mL水合茚三酮滴入比色管中，以水合茚三酮試劑做空白，在595nm處測其吸光度。各組樣品吸光度如表2-4所示：</p><p>　　

47、在標準曲線上查出相應(yīng)丙二醇的濃度，乘上換算系數(shù)27.63即得羥丙基的濃度，通過下式求出摩爾取代度。</p><p>　　W=1940.75*C羥丙基/m</p><p>　　MS=2.84W/100-W；</p><p>　　式中：MS─羥丙基環(huán)糊精的摩爾取代度；</p><p>　　W─羥丙基的含量，%；</p><p&

48、gt;　　2.84─質(zhì)量分數(shù)轉(zhuǎn)化成MS的換算系數(shù)</p><p><b>　　3結(jié)果與討論</b></p><p>　　3.1正交實驗結(jié)果分析</p><p>　　根據(jù)表2-4實驗數(shù)據(jù)制備羥丙基環(huán)糊精，結(jié)果見表3-1。</p><p>　　表3-1制備羥丙基環(huán)糊精正交實驗結(jié)果表</p><p>　

49、　由表3-1可知，反應(yīng)時間對產(chǎn)品羥丙基環(huán)糊精的取代度影響最大，PO的滴加時間對產(chǎn)品取代度的影響次之，10%氫氧化鈉溶液的用量對產(chǎn)品取代度的影響較小，原來配比（PO/環(huán)糊精，v/w）對產(chǎn)品取代度的影響最小。制備羥丙基環(huán)糊精的最佳工藝條件為A1B3C3D3即：反應(yīng)時間5h，PO的滴加時間4h，10%的氫氧化鈉溶液用量15g，原來配比PO：環(huán)糊精為10:5（v/w）。</p><p>　　3.2羥丙基環(huán)糊精的結(jié)構(gòu)表征&

50、lt;/p><p>　　取一定量的羥丙基環(huán)糊精，對其進行紅外光譜分析，見圖3-3：</p><p>　　圖3-1 羥丙基環(huán)糊精紅外光譜圖</p><p>　　由圖3-1可知，在3400.2cm-1處為羥丙基環(huán)糊精的─OH伸縮振動吸收峰，2950.3cm-1處的強峰說明是CH3的C─H伸縮振動產(chǎn)生的，1410.4cm-1的中峰是─CH3中的C─H彎曲振動產(chǎn)生的，1187.

51、4cm-1和1028.5 cm-1的強峰說明是C─O─C伸縮振動產(chǎn)生的。由上所述對于各特征峰的分析，基本可以證明環(huán)糊精已被羥丙基化。</p><p>　　3.3羥丙基環(huán)糊精的性能評價</p><p>　　3.3.1水溶性測試</p><p>　　稱取1g羥丙基環(huán)糊精，放入10mL水中，在常溫下攪拌。實驗結(jié)果表明：羥丙基環(huán)糊精在水中速溶，溶解后形成淡黃色透明溶液，并且

52、粘度小。</p><p><b>　　3.4結(jié)論</b></p><p>　　制備羥丙基環(huán)糊精的最佳工藝條件為：環(huán)氧丙烷：環(huán)糊精=12:5（v/w），環(huán)氧丙烷的滴加時間為4h，反應(yīng)時間為5h，10%氫氧化鈉的用量為15g，反應(yīng)溫度為60℃。</p><p>　　綜上所述，對于羥丙基環(huán)糊精的制備，對產(chǎn)品取代度的影響大小順序為：反應(yīng)時間、環(huán)氧丙烷的

53、滴加時間、10%的氫氧化鈉溶液的用量、原料配比。</p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　　[1] 袁超, 金征宇. 羥丙基環(huán)糊精性質(zhì)、應(yīng)用及前景展望[J]. 糧食與油脂, 2009, 1: 4-6.</p><p>　　[2] 陳敏, 蔡同一, 倪元穎. 水溶性2-羥丙基-B-環(huán)糊精的合成[J]. 食品工業(yè)科技, 1

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