作者ksfish09 (螯)
看板NCHU-PP87
标题醣类
时间Sat Oct 1 22:12:24 2011
多醣类是单醣间以醣苷链连结并呈现多样的生物结构的巨分子。这些化合物的多样结构是
由许多不同的糖及糖的衍生物,像是多醣类中找到的uronic acids,因为每个醣可以和其
他醣透过多种不同的位置共价键结在一起。除此之外,由於糖类的立体化学结构,醣苷链
有α或β两种构型,且可同时存在於同一个分子。
多醣类的系统命名的结尾为”- an”其他醣类的字还有通称glycan。如果只有一种单醣出
现,那这多醣体为homoglycan,但如果多於一种则为heteroglycan。多醣类更精确的分类
要利用命名法,包括单醣分子建构单位和位置及醣苷键的构型。
举例来说,纤维素是一种均聚醣,也可称为β-1,4-D-葡聚糖。在这里,相接的单元是D-
葡萄糖,其中在易位性碳原子C-1和另一个D-葡萄糖的C-4是以β构型连接。而杂多醣,是
由不同的单醣规律的排列而成。举个例子,直线形的双杂多醣是由两种单醣以轮流而固定
的排列组成。一种常见的杂多醣是D-葡萄糖-D-甘露糖,是由D-葡萄糖和D-甘露糖所组成
。当两种以上的糖组合成多醣,通常会形成有支链的结构。
醣类的复合物的代表有淀粉、菊糖和纤维素。这些醣类通常可以水解成其组成的六碳糖。
淀粉会水解成葡萄糖,是一种葡聚糖。菊糖水解成果糖,是一种果聚糖。 醣类及淀粉对
人类经济来说是重要的产品。他们被广泛的应用在食物及药物上。
纤维素形成植物的初级细胞壁。其他物质像是半纤维素,常与纤维素一起出现。他们
也是高分子量的多醣体,但被认为是比纤维素更有水溶性也更容易水解。与半纤维素相近
的树胶及黏液在药剂与治疗观点上是制药上很重要的一群。与纤维素有关的还有果胶,也
有一些药物上的应用。
没有一个关於多醣体的总结是没有提到戊醣及戊聚醣的。五碳糖中的树胶醛糖、木糖
及核醣都是聚戊糖水解的产物。落叶树木部中的树胶质是聚戊醣的一个例子。戊糖也同样
产生於树脂和粘液的水解。
同元聚醣
淀粉
淀粉大量从绿叶中被合成,作为光合成产物暂时储存的形式。淀粉存在於种子和髓、
髓的放射、茎的皮层、多年生植物的根中和其他植物,作为植物永久保存的食物。它构成
乾燥谷物种子重量的50~65%且占乾燥马铃薯块茎高达80%。
在美国市售的淀粉95%以上都是由玉米制造的。虽然淀粉广泛分布於植物界中,但是
少数植物提供大量比率的淀粉。玉米和其他谷物例如米、高梁和小麦提供了世界的需要。
商业用淀粉也同样从马铃薯的块茎、竹芋属的根茎和木薯的根里获得。淀粉以颗粒存在以
致它有特殊的条纹。这些颗粒的条纹和它的大小以及形状是比其他种的植物多或少的特徵
,且可能被用於淀粉的植物学基原显微辨别的方法用这种方法可以监定植物性食物和药物
的来源。
淀粉通常由两种不同结构的多糖体组成。其中一种叫做直链淀粉,是一种直链型的分子
,由两百五到三百个D-葡萄糖单位藉a-1,4配糖键连接,这样通常会导致螺旋型分子。第
二种多糖体,支链淀粉,是由一千以上的葡萄糖组成,也是用a-1,4键结。可是有部分,
百分之四左右或二十五个葡萄糖中有一个,在支链是用a-1,6连接。
这种结构上的差异造成直链淀粉的较高水溶性,这样的特徵可以用来分离两种分子。比
较快速的分离法是利用适当的试剂和直链淀粉形成复合物析出,包括不同的醇类或硝基烷
。直链淀粉与碘反应後会形成深蓝色的复合物,支链淀粉则会形成深紫色或紫色。
大部分的淀粉中直链淀粉对支链淀粉有相似的比例,平均大约为25%(前者)到75%(後者)
。某些蜡状或黏性的淀粉不包含直链淀粉或是很少量(小於6%)。
α-淀粉酵素 (a-1,4-glucan 4-glucanohydrolase)是一个表现在胰液和唾液中的酵素
,可以任意切断α-1 ,4- glucosidic键结来水解淀粉。直链淀粉因此引起葡萄糖、麦芽
糖和支链淀粉的混合物,这个混合物包含含有α- 1,6键结的有分支和未分支的寡糖。
β-淀粉酵素 (α-1 ,4-glucan maltohydrolase)透过去除麦芽糖单元的方式(从未还原
的多醣分子末端)来达到他的效果。而此反应最终的产物为几乎纯的麦芽糖。
β-淀粉酶在支链淀粉上的α-1,4上行水解反应,直到支链的接近。因为酵素缺乏水解α
-1,6键结的能力,当反应停止,水解不完全的产物形成的多醣体,即是我们所知道的糊精
。
淀粉的水解藉着无机酸最後产生几乎等量的葡萄糖。水解的过程可被碘反应,先後产生深
蓝到紫色,再到红色,然後至无反应。淀粉来自於胶体容易而非真正的溶液。把悬浮在冷
水中的淀粉加入沸腾的水中并搅拌,这时不透明的小颗粒渐渐增大到破裂形成半透明溶液
。如果此容易的浓度不低,则放至冷却後会凝固成果冻状。冷却、浓缩的硷金属水溶液、
水合氯醛、硫氰酸铵,或是盐酸,皆会导致肿胀和淀粉粒破坏瓦解,呈现糊状。
淀粉醣部分架构的生化合成受到transglycosylase酵素的影响。此反应包括延长由相
同分子构成的主链。在某些特定的微生物,1-phosphate 的葡萄糖是葡萄糖的供给者,而
催化这个反应的酵素是phosphorylase。轐同的核糖,如UDP-glucose和ADP-glucose在高
等植物中被当作醣基的供给者,起始的主链扮演相当重要的角色,他必须是以个至少含有
三个
α-1,4键结的葡萄糖单体(位)构成得主链。下面的方程式证明UDP-glucose是葡萄糖残基
的来源:
(Glucose)n + UDP-glucose (Glucose)n+1 +UDP
(Glucose)n+1 +UDP-glucose (Glucose)n+2 + UDP,etc.
Amylopecin,淀粉的被分枝的成份,从淀粉酶被 transglycosylase 设计 Q-酵素的行动
所形成。 这一个酵素影响 monosaccharide 链的分离包含至少 40 葡萄糖组件进入二个
碎片。
携带的碎片那最近暴露首先减少结束形成一个酵素-subtrate 的合成物而且,以这形式
,被转移到适当的接受者链,建立一个α-1,6 部门。 这在图 3-1 图表地被说明。
淀粉因为被局限用於药学的范畴,有和玉黍蜀的成熟谷粒分离的小粒, Zea 可能 Linne
(Fam. Poaceae)、小麦的成熟谷粒, Triticum aestivum Linne(Fam. Poaceae),
或除非表现相等已经被确定,否则从相片的块茎,来自不同的植物来源的 Solanum
tuberosum 为像药丸瓦解这样的特定药学的目的可能不展现同一的财产,而且他们不应该
被交换。
淀粉的取得涉及了破坏植物细胞而释放出淀粉颗粒,利用适当的操作去消除在玉米或小麦
里的黏蛋白(壳胶)是必须的,那些物质会阻碍淀粉和脂质在胚芽(种子)里自由流动、
导致胚芽的腐败、酸化。而从胚芽中分离中的维他命E可以制造出有用处的油。
淀粉被用来当作药用剂型中的添加物,也是止痒粉的成分之ㄧ。前者被应用在锭剂的填充
物,连结以及区隔各成分。纯化的淀粉醣在各方面的用途也是非常突出的。ㄧ个淀粉的悬
浮液也能轻易的被吞服用来治疗碘中毒。在商业用途上,淀粉可以用来黏着纸类、布料,
以及烫衣用的粉末。
羟乙基淀粉是人造的材质用来准备接近百分之九十的淀粉黏醣质和七或八的血浆代用品的
单位葡萄糖。一个百分之六的羟乙基淀粉用来作为血浆的扩张剂。
这个注射治疗剂是用来治疗出血性休克(烧伤、手术、败血病、或其他创伤)
在24小时或36小时期间内会增加血液流动力。聚合物会渐渐消失和分子量小於五万的分子
可以很快的从肛门排泄被清除。
菊糖是一个右旋的果糖,所以它的残基可以在B-2, 1 键结地方直线结合。它可以从土壤
中的菊科家族中的成员中获得。尤其是在药用蒲公英乾根、菊糖 (土木香糖)、番泻叶
(牛蒡的根)、海胆亚目(木棉花) 菊苣(菊苣或蓝色蒲公英的根)
菊糖出现在细胞液,藉由将新鲜的根茎与根浸入酒精一段时间即能获得。菊糖通常聚集成
球磷铝石结晶。菊糖的用途是用来当做培养细菌的培养基中的发酵介质,亦可当作肾功能
检测得物质,因为菊糖仅会被肾丝球过滤,而不会在肾小管中被再吸收与分泌。
葡萄聚糖是一种α-1,6键结的多聚糖,它是在Leuconostoc mesenteroides中的转葡萄糖
基酶酵素系统中产生的,其反应式如下:
n蔗糖 +(葡萄糖)n→(葡萄糖)x+n + n果糖
前驱物 葡萄糖聚糖
葡萄糖聚糖可以藉由去聚合化(酸水解、霉菌葡萄糖聚糖解酶、超音波震荡)或是发酵的
控制,包含使用无细胞的酵素系统,来得到我们想要的分子大小。目前在临床使用的葡萄
糖聚糖分子大小分子量,通常为40000,70000与75000。
另二种更大的葡萄聚糖﹙dextran﹚在配置成6%浓度的溶液後,被做为血浆容量扩张剂,
或者被用於等待出血、精神创伤与严重烧伤所造成的休克。尤其是当後者被提出来讨论时
,更象徵着葡聚糖已经不再只是健康全血的一个替代品。这也是因为它们的渗透压和黏性
已几乎等同於血浆的离子浓度和黏稠度,使得这些葡萄聚糖成为非常适合用来替代的东西
。它们在血清学的监定上是相对无毒的,并且相当有效率地由1,6-糖苷键结的缓慢新陈代
谢中分裂延长。
低分子量的葡聚聚糖会横渡血管外的空间并自然地排泄出去,但是10%浓度的溶液可以使
用作为治疗休克时的助手。它也被使用於减少血液黏稠度,并改善微血管在低流量下的循
环状态。葡萄聚糖同时也牵涉到一些实验室试验,它能一定程度地增大凝固所需时间。
纤维素
纤维素是地球上含量最丰富的有机化合物。用於工业目的上的纤维素绝大多数都来自於木
头(40-50%的纤维素)和棉花纤维(98%的纤维素)。
纤维素是高等植物的基本组成结构,由β-1,4-连成的D-glucose分子(β-1,4-glucan)形
成一条条的纤维丝,每一条的纤维丝大概由40对的纤维素链所构成。其它两种细胞壁的组
成元素是半纤维素,通常由2-4种不同型态的糖类(xyloglucans, rhamnogalacturonans,
arabinogalactans )和果胶,通常是galacturonic acid 的α-1,4聚合物。细纤维丝是在
半纤维素分子中由氢键互相连结而成,最後相互交叉连结而形成果胶。果胶分子由盖钙子
当作连接桥,在和蛋白质分子编成基质形成了基质的构成基本要素。藉由这个复杂的系统
,纤维素细纤维交错和埋入由果胶和半纤维素构成的巨大基质中,就像铁溶成钢筋一般坚
固。
纤维素聚合体的βglycosidic 之结合不是被哺乳动物酵素系统加水分解,在许多纤
维素引发细胞中的重要实用性,但是被许多微生物生产的纤维酵素加水分解,包括草食性
动物的瘤胃微小细胞。
被净化的棉花是 Gossypium hirsutum Linne 或者被释放附着的形式杂质的
Gossypium(Fam.Malvaceae)的其他品种的耕耘多样性的种子的根须,然後除去脂肪再
漂白,最後它放置在一个容器中使他不毛燥。被净化的棉花被也称为脱脂棉。Gossypium
,远古的名字为棉花厂,来自於阿拉伯语,意谓软性如丝的物质;hirsutum 来自於拉丁
文,意谓粗糙或多毛的。
G. hirsutum,如美国南部所种植,是达到一个大约 4 尺的最大高度的,而且产生大
部份的商业棉花当做美国的高地棉花知道的一支年度药草;G. barbadense Linne,一个
略微比较大的植物,在南卡罗莱那州被种植和沿着海洋海岸和生产量海岛市棉花的乔治亚
州。
当植物成熟时会沿着纵贯的缝产生囊状组织(圆蒴)且有大量的白毛暴露地附着在褐色的
种子上。大量的白毛(棉花纤维)和种子被收集後经过"轧棉机清除 ",一个除去种子被
机器程序。为了使棉花能适当的当做外科使用的吸收剂,首先先经过纺纱前纤维梳理(梳
理)除去全部的杂质和短毛(轧棉毛机)。
然後将棉花用弱硷溶液洗去脂肪物质,以氯化苏打漂白,以弱酸清洗再用水洗净,最後将
其乾燥後放入平坦的床单内再梳理。通常脱脂棉在被包装之後为无菌的状态。
供纺织品的棉花织成线之後被编织;或者以各种不同的化学药品处理,例如用麦塞法处理
的棉花、人造丝或由其他方式得到的纤维。全世界的棉花生产量美国大约占一半。棉花在
埃及和印度非洲的其他热带地区、西部和东印度群岛,和南美洲也都有生产。
棉花於中古时代便为人所知,在印度也已耕种3000多年,埃及则是在4000多年前已经
有发展良好的绵花工业。绵花也於墨西哥的阿兹特克人的坟墓中被发现。
纯净的棉花被使用於外科手术服,其做为机械性保护可用来吸收血液、黏液或脓,以
及避免细菌感染伤口。商业上棉花被用於纺织,也作为纯绵花、纤维醋酸盐及其他物质大
量加工的源头。吸水性纱布、微晶状纤维、纯嫘萦(人造丝),以及其他纤维衍生物像是甲
基碳纤维、纤维醋酸磷酸盐、乙基纤维、羟基乙基纤维、羟基丙基纤维、羟基丙基甲基纤
维、甲基纤维、氧化纤维、以及在药学及医疗上都有特殊运用的火绵胶。
植物纤维粉末是纯化的,机械性的崩碎性纤维是经由获得一种称为α-纤维的黏浆状
纤维植物物质所产生。
纤维素的纯度是藉由测量它在氢氧化钠溶液中的溶解度而定义。不溶性纤维素称为α-纤
维素,而愈多数量的α-纤维素存在,代表此物质的质量愈大。各种级别和程度的粗细度
从自由流动密度的粉末到粗而松软的非流动物质都有。它是作为一种自我键结的片状崩解
剂和稀释剂。
异多醣
胶质
胶质可能是被分类为为非离子、阴离子的多醣体或多醣体盐的植物水胶体。他们是高等植
物受伤後作为保护而产生的半透明非晶型物质。许多植物在树皮受损伤後会在半乾燥条件
下产生大量树胶分泌物来密封伤口,防止植物脱水。种子胶是在一些种子胚胎内的亲水物
质,作为能量储备的多醣体。
许多的藻类含有海藻胶,可作为细胞壁或是细胞膜的成分,或是储存在细胞中作为养料。
经过筛选的微生物可藉由发酵产生微生物胶,而这些微生物胶可从发酵液中分离出来。许
多半合成性的纤维素衍生物具有亲水的特性,因此这些物质可被视为是一种特殊的亲水性
胶体,基於这个性质,我们可将其应用於一些事物上。
胶质是由多种不同的成分所组成的。透过水解,我们发现,阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、
甘露糖、木糖以及其他各式各样的糖醛酸是最常被观察到的成分。糖醛酸可与钙离子、镁
离子及其他阳离子形成盐类;甲醚与硫酸酯取代基更进一步地修饰了天然多糖的亲水性。
胶质在药学中有着多元化的应用。它们是牙科以及其他黏着剂的成分,也是散装缓泻
剂的成分之ㄧ。
但他们最普遍的贡献是在制药上的药剂。这些亲水性聚合物是很有用的,如锭片粘合剂,
乳化剂,凝胶剂,延缓剂,稳定剂,和增稠剂。在使用水状胶质遇到问题时,有些水化聚
合物的改变通常参与其中; 例如,树胶是从酒精和醋酸铅的溶液中沉淀出来的。
已经有努力的成果在基本的区分胶与树胶之间的差别,树胶很容易的就溶於水,然而胶却
形成黏稠的物质。一些研究人员曾试图在基础上区分他们为胶是正常的产物而树胶是病理
的产物。然而,这些分类都没有成功。自然界的多醣聚合物知识正在持续的增加,而且现
在似乎比较有力於放弃广效性上的使用,而把重点放在这些有用的物理相关特性上。
亲水性胶体可为线性或有支链,也可以酸性、硷性、中性的性质。硷性聚合物具有限
制的商业用途;酸性和中性广泛的被使用,有些生产是根据他们的性质来制造。
胶体类线性结构比有支链结构的胶体具较少水溶性,而线性的亲水性胶体做成的溶液
较黏稠。这些特性与线性分子增加良好的线性排列、可观的分子间氢键可能性有关。这些
分子间连结特性也解释了为何线性多醣体的溶液较有支链分子不安定(倾向沉淀),特别在
温度下降时。这些观察对产品形成的架贮期有显着影响。当线性聚合体含有醛醣酸
(uronic acid)残基时,分子间连结的库伦排斥力减少,溶液较有安定性。然而,具酸性
官能基的亲水性胶体也有可能因正负电荷的交互作用而沉淀,或以其他方法改变亲水的特
性。
支链性亲水性胶体在高浓度时形成胶体而非黏性溶液。它们倾向在潮湿时发黏,此特
性对於黏附是有利的,且形成水合物的速度比线性聚合体快速,对於药物制造在使用前快
速重新构成是很重要的特性。
植物分泌物在制药工业上一直做为传统胶体,而它们仍找到许多重要用途;然而,制
备这些胶体大部分由实验室负责而附带额外的费用,因此他们的使用将会持续的减少。
Marine胶在现今被广泛的使用,竞争位置也似乎很安定。瓜耳胶(guar gum)从一年生豆
科植物取得,适合用在现今的农业试验,若它们的亲水性胶体扩大用途,在未来有可能参
与纤维素衍生物及微生物胶体形成。
然而,具有酸性基团的敷料也有来自阴离子-阳离子间作用而产生的电荷,而有沈淀现象
或是以别种方法取代亲水的特性。
在高浓度下,用黏液取代明胶作为敷料。当有水气时会变得更具黏性,这种特性对於黏贴
是有正面帮助的,且比起线型的敷料来说更容易再被水解,这在药物剂型来说是个很重要
的特性,可以使得药物在使用前很快的被制成。
植物分泌物一直是传统植物胶的制药来源,且仍然可以找到特定的用途;然而,植物胶的
制备是要投注大量的实验精力及许多的金钱,而且他们的用途可能会持续的减少。目前海
藻胶被广泛的使用在各种用途上,仍然具有稳定的竞争地位。瓜尔胶由一年生豆科制得,
能够适应现代的农业技术而且可能可以加入多样的细胞演生物和微生物胶质作为敷料,目
前正在应用及推广中。
最近,在微生物树脂生产上,藉着重组DNA技术,重组的质体被建立,它能够经由基因增
大的方法来增强黄原胶树脂的生产。
特拉加康斯树胶tragacanth
特拉加康斯树胶(tragacanth)是含树胶的分泌物,来源为Astragals gummifer
Labillardiere或其他亚洲种的Astragalus。它是普遍被知道的树脂特拉加康斯胶。
tragacanth的名称来自希腊tragos(山羊)和akantha(角),可能源自於这个药物的弯曲的
角度。Astragalus有白色骨的含意,源自此药的颜色和之後的坚硬性。Gummifer来自於拉
丁文,为树脂的意思。植物体为多刺分枝的矮木,大约一公尺高,分布在亚洲、伊朗、叙
利亚、希腊…等。当植物体本身受伤时,髓的细胞壁逐渐得转变成树脂。树脂吸收了水份
,在树干的部分产生内在的压力,然而这个力量是源起於植物的伤口。
当树胶接触到了空气,会由於水的蒸发而逐渐变硬。天然的切口会决定最後产品的形状,
从天然损伤的地方流出的树胶或多或少长得像虫或是扭曲成螺旋状或是不规则的黄色或棕
色的水滴。最好等级来满於用刀子在主干及老一点的分支所横轴切开的。从此处来的树胶
被称作丝带胶或雪片胶,决定於其渗出物固化的形状。树胶会有由小的不规则的切口所产
生的长条纹。变态通常只发生在晚上,tragacanth胶的长条纹可表示出渗出物的数目。乾
燥的时间愈短,丝带胶愈白且透明。Tragacanth在西元前三百年以theophrastus和
dioscorides而着名,并被沿用此名称在中古世纪时。Tragacanth含有六十到七十百分比
的bassorin,一种复杂的多基甲基化酸,在水中会肿胀但不会溶离。
Bassorin有一个延长的分子外型且形成具有黏性的溶液。Tragacanthin是去甲氧基的
bassorin,占树胶成分的百分之三十而且是比较水溶性的成分。
树胶比较精确的化学解析包括一个酸性的成分叫做tragacanthic acid及一个几乎中性
的arabinogalactan。Arabinogalactan高度分枝,D-galactopyranose单位(呈现1→6、1
→3链结)内部的链与L-arabinofuranose残基(呈现1→2、1→3,1→5链结)的侧
链连接。Tragacanthic acid本质上是一条1→3链结的α-D-galactopyranose残基与1→
2L-arabinofuranose特殊插入物形成的线型链。余下部份的一半大约是呈现短侧链的中
性糖(形式是β-D-xylopyranose、β-D-galactopyranose-(1→2)-β-D-xylopyranose
及α-L-fucopyranose-β-D-xylopyranose)与β-D-xylopyranose残基黏接到线型链上的
galaturonic acid单位的O-3位置。
西黄耆胶再药剂学上被用来当助悬剂把不溶的粉末混合在一起,当作乳化剂把油和树脂混
合,也当作黏合剂。西黄耆胶是最具抗酸水解的亲水性凝胶,也因此常用於强酸环境。它
被使用在化妆品(护手霜)当作缓和剂和软化剂,也用於布料打印、糖果制造以及其他制程
之中。
阿拉伯胶
阿拉伯胶是从acacia senegal (linne) willdenow根部和分枝处的树胶渗出液乾燥而得,
或从其他相关非洲品种acacia(豆科)而来。它的俗名gum arabic。是源自於希腊文akakia
,撷取ake字头,意思是指此植物具有特殊难以说明的特质 ; 而塞内加尔是它的栖息地。
命名为"阿拉伯胶"似乎是一个错误,因为在阿拉伯半岛只有生产少量的阿拉伯胶,而且几
乎没有出口。这个命名也许反映出早期阿拉伯医师非常广泛的使用阿拉伯胶。
阿拉伯胶树是一种生长在苏丹及塞内加尔,可以长到6公尺长的多刺的树。大部分的药都
来自苏丹人种植兰花豆地区内所养殖的树。牠们选定树木并且横向切下,上下切开削皮。
然後将新生组织曝露一个长2到3尺、宽2到3寸大小的地区。在2到3礼拜之後,曝露地区的
表面就会形成树脂并且被汲取使用。每棵树每年的平均树脂产量大约900到2000克。树脂
的构造主要是由细菌或发酵作用所产生的。树脂内并无发现变形的细胞壁,所以,可能是
由细胞内容物所形成的。树脂偶尔会经由太阳曝晒使之褪色。在褪色的过程中,裂缝的外
面会形成许多微小的裂痕,使牠外貌呈现半透明。这些树脂经由人工挑选分类,在经过包
装,最後经由苏丹港装运。
阿拉伯胶(金合欢属植物)很久以前就当成商品贩卖。此树和树胶记载於RamsesIII(埃
及国王) 和後来的碑文中。在西元前1700年由亚丁城市海湾输出。
西元前13世纪Theophrastus提到称之为”埃及胶”(Egyptian gum)。中世纪时期,
阿拉伯胶树从埃及和土耳其输出。一直到15世纪”西非胶”(塞内加尔)才由葡萄牙人进口
。
阿拉伯胶大部分含arabin,是一种含有多醣类阿拉伯酸(arabic acid)及其钙、镁与钾
盐之复杂的混合物。阿拉伯酸水解可产出L-arabinose,D-galactose,D-glucuronic
acid和 L-rhammose。由1,3-Linked D-galactopyranose单位形成分子的主链,而一些
D-galactopyranose单位会产生侧链在第6个C上包含两个
1,3-Linked D-galactopyranose单位而尾段为16-linked β-D-glucuronic acid单位。
有一些属於主要侧链D-galactopyranose单位的L-arabinofuranose及L-rhamnopyranose残
基发生在单一或是是侧链上。连接到主要骨架上的D-galactopyranose其它
L-arabinofuranose单位会连接到D-glucuronic acid(D-半乳糖醛酸)的第四个碳上。阿
拉伯胶含有12-15%的水还有一些会使某些处方发生问题的酵素(氧化酶、过氧化酶以及
pectinases)。
阿拉伯胶是水溶性胶体,而且具有高度的可溶解性,可以形成浓度范围很大的溶液。
当乙醇浓度在60%以下时,阿拉伯胶仍可以继续存在,而此特性对於某些处方来说是非常
好用的。介於pH值2-8间,阿拉伯胶的容易都佣有低黏性及高稳定度,这些特质使的胶类
被当作很好的乳化剂。
阿拉伯胶也会被当作悬浮剂使用。它有缓和性及软化性及黏性这些特质,所以也被当
作锭剂造粒时的黏合剂。
哥他胶或是印度胶有时候用於洋槐的替代用品,是Anogeissus latifolia(使君子科)的
萃取物,他是印度斯里兰卡国产的树,他是由D-吡喃半乳糖、L-阿拉伯呋喃糖、
L-arabinopyranose及D-glucopyranosy luronic acid基团组成的分枝胶体,其支链会连
接在以1,4-β-D-glucopyranosyluronic acid或是1,2-D-mannopyranose为主的
D-mannopyranose残基上。他能在水中快速的形成胶体分散状,且较洋槐的胶体分散溶液
黏稠。
刺梧桐胶
刺梧桐胶或卡拉牙胶是经过乾燥,由Sterculia urens Roxb.、S. villosa Roxb.、S.
tragacantha或其它品种的sterculia Linne'(梧桐科)所萃取的胶,也有从
cochlospermum gossypium的光叶水菊或其它cochlospermum Kunth(红木科)品种萃取的
。
这些树存在於印度本地并且广泛分布在印度的森林中。他们可能高达10米,但树干大,柔
软, corky 。Sterculia是来自拉丁语sterculius ,神的主持施肥,并指有恶臭气味的
树木。自然流露出或从切口向心收集的树胶,通常是在一年中大的3月至6月。切口生产
knoblike树胶收集经常是9个月。然後应该允许树休息2 至3年。中部省份三cornmercial
中依等级收集及从印度孟买出口;各网格的粒状和粉状karaya是产於美国。
Karaya树胶包括一个acetylated,支杂的主链和1,4-linked a-D- galacturonic acid,
l , 2 linked L-rhamnopyranose,及有着短期D - glucopyranosyluronic acid侧链含附
加1一3的主链D-galacturonic acid残基。
色素杂质的改变量也是这种胶的商品级表现之一; 它的颜色范围从淡黄色到粉红褐色。
卡拉亚胶是从植物流出的胶中最难溶的物质。 它吸收水,并且胀大到它原始的块状,并
且形成一个不连续的黏液状态。
卡拉亚胶被用来做成泻药,也作为形成乳化液和悬浮剂的替代品和作为牙齿胶粘剂。 它
广泛地使用在使液体凝结的溶液中和用於皮肤的化妆水,以及纺织品和印刷业,食品的制
作和综合建筑材料的制作。
钠藻酸盐
钠藻酸盐或藻酸铵是从棕色海杂草提取的,纯化的碳水化合物产品有稀释硷的用途。它主
要从Macrocystis pyrifera (Tum.) Ag. (Fan. Lessoniaceae)取得。 藻酸铵在褐海藻(
类Phaeophyceae)的所有种类被找到,并且从一些其他商业藻酸铵来源得到,如
Ascophyllum, Ecklonia,昆布属植物和Nereocystis。
巨藻(Macrocystis pyrifera)是从太平洋的几处温带地区采收;而南加利福尼亚区域则
是主要的生产站。
藻胶主要由海藻酸钠盐(由古罗醣醛酸(L-guluronic acid)和甘露醣醛酸(
D-mannuronic acid)所组成的一个线型聚合物)所组成。其中甘露醣醛酸是主要构成元
件,但是随着海藻的来源不同会有一些变异。海藻酸的分子是以1,4连接的
mannopyranosyluronic acid和1,4连接的gulopyranosyluronic acid所形成的单位共聚合
物,每个海藻酸彼此之间也交替以这些糖醛酸作1,4连接。
海藻酸钠盐是几乎无臭无味的粗糙或细致的粉末,并且呈现淡黄白色。它可以溶解在水中
,形成黏滞的胶体溶液。但是它无法溶解在酒精、乙醚、氯仿和强酸中。
海藻酸钠是悬浮剂。它还可用於食品工业(冰淇淋,巧克力奶,沙拉酱, 冰种制果 ,糖
果) ,相关化妆品的筹备工作,作为上浆,以及其他工业用途。
海藻酸是相对不溶於水,但它是用来作为片剂粘合剂和增稠剂。有用凝胶成形性能与盐相
关的各种多价阳离子和褐藻酸。海藻酸钙已食品及药物管理局申请了一些凝胶用途,包括
成立一个公司制作凝胶准备牙科展示用。丙二醇酯的藻胶已经处理好,是特别有用的配方
,比所拥有的母胶体需要更大的酸稳定性。
琼脂
琼脂是乾燥,亲水性,胶体物质是从下列所提取Gelidium cartilagineum (林奈)
加永( Fam. Gelidiacease ) ,蓠(林奈)藻( Fam. Sphaerococcaceae ) ,和一些
相关红藻(类红) 。 石花菜(Agar)有时候会被称作Japanese insinglas。
这些海藻类沿着东部亚洲海岸和北美以及欧洲海岸生长,大多的产品供给是来自於日本、
西班牙、葡萄牙、和摩洛哥;而墨西哥、纽西兰、南非还有美国同时也是最着名的生产商
。
石花菜(Agar)是这样子在美国加州制造出来的:我们将新鲜的海藻在滚动的水中洗净24小
时,使用蒸气加热转化器以及稀释过的酸溶液来萃取,然後使用水来萃取约30小时,最後
高温的液态萃取物被冷却然後凝结於冰器中。而藻类中的水则从中完全分离成冰块。300
磅(lb)的藻类冰块(内含约5磅的乾燥藻类)被压碎然後让它融化,接着我们就可以使用旋
转式真空过滤器过滤。湿润的藻类会如雪花般的剥落下来,然後被高大的钢瓶中的乾燥空
气乾燥。全部的乾燥产物能够弄碎成细小的粉末。
琼脂存在的型态通常是束状有稀薄,膜状,被凝集的小条或以裁减,被剥落的或是被颗粒
化的形式。它或许是微黄的橘子色,或是黄灰色至淡黄色亦或者无色的。它是坚韧的,有
时潮湿、易碎,有时乾燥、无气味或者有一点香气,,并且有黏液的感觉。琼脂是不能溶
解的在冷水,但是,如果琼脂的一部分煮沸十分钟且重量是水的六十五倍,当凝固时,它
会产生一种牢固的胶凝体。
琼脂主要组成是强烈被电离的,酸性的多聚糖钙盐。它可以分解为两种主要主成分,琼脂
糖和琼脂胶。这些组成的部分结构并没有被充分地建立,并且他们大概的型态应是易变的
。主要的碳水化合物组成成分看上去应包括交替的1,3-linked D-galactopyranosyl和
3,6-anhydro-L-galactopyranosyl两种单位。大多在琼脂胶的anhydrogalactose残基有硫
酸盐酯类代替者,而琼脂糖是一种低硫酸盐内容物。
琼脂水合物形成光滑且不具刺激性块状物,可使肠胃正常蠕动和作为泻下剂使用。琼脂也
被使用作为悬浮剂、乳化剂、栓剂和外科手术润滑剂中的凝胶剂、和锭剂中的赋形剂及崩
散剂。也广泛的使用在作为细菌培养基的胶体和食品加工及其他工业生产方法的辅料。
琼脂糖也发现在临床诊断的特别应用。 它做为基质使用於免疫扩散,电泳分离球蛋白和
其他蛋白质,和凝胶过滤及凝胶层析技术。
红藻胶
红藻胶是一个与水橡胶密切相关的名词被公认来自於多种的红藻或海藻。Chondrus
crispus(Linne’) Stackhouse 和 Gigartina mamillosa(Goodenough and Woodward)J.
Agardh (Fam. Gigartinaceae)是红藻胶的主要来源;这些海藻一般叫作鹿角菜或爱尔兰
青苔。
这些植物常见於法国西北部、不列颠群岛及新斯科细亚省(加拿大最东边的省)的沿岸。主
要在六、七月采收,先在海滩上铺平後经过日晒及水分的改变直到颜色变淡後用盐水处理
,乾燥之後储存。美国收集鹿角菜的地点主要在波士顿南方15到25哩的地方,他们被收集
来当作制造红藻胶(carrageenan)的原料。杉藻(Gigartina mamillosa)在生长鹿角菜的北
部区域生长的最丰富,所以很少会参杂在鹿角菜的采收中,但他也是参杂在鹿角菜采收常
见的草药。鹿角菜胶也存在乾燥叶中扮演着软骨的角色;杉藻则存在叶片的子实体中用於
提高小块茎。他们的种名Crispus表示具有卷曲细毛状的特徵,而mamillosa表示有小的乳
头状的茎的子实体或是小囊的特徵。
陆角菜的水合胶体是硫酸盐酯的半乳糖体能聚合成洋菜胶。陆角菜胶与洋菜胶化学上的差
别是陆角菜比洋菜胶有更多的硫酸盐酯。陆角菜多醣含有1,3 -β-D键结的以及1,4α-D键
造的半乳糖单元,能藉由修饰组成3,6-酣的衍生物。而陆角菜又可为成好几型κ-陆角菜
、i-陆角菜、λ-陆角菜。
这些不同的陆角菜具有不同的特殊性质且实际应用也大大不同。举例来说,κ-陆角菜、
i-陆角菜在溶液中会倾向形成稳定的螺旋型,而λ-陆角菜则不会。以这些特质来说,κ-
陆角菜、i-陆角菜是非常好的黏合剂,而非胶体型的λ-陆角菜则是常用的稠密剂。
陆角菜广泛的使用来制造冻胶,增加乳液与悬浮液的安定性。
这些肾上腺素牢固的组织和漂洗,最令人满意的是在用再牙膏的原料制造上
他同时也使用再制造镇痛剂,缓和的泻药,和许多食物的原料。拉穆尔。一个制式化的产量
,萃取出海草胶或称丹麦琼脂。
这种hydrocolloidis类似k -卡拉胶,特别是在欧洲,被发现有许多特殊的用途,例如制造明
胶和悬浮液
车前草种子
车前子种子(Plantago Seed,psyllium seed,or plantain seed)是清洁,乾躁,成熟的
,Plantago psyllium Linne' or of P. indica L inne'(P. arenaria Waldstein et
Kitaibel)
,已知的交易如和西班牙或法国车前子种子;或卵形Forskal ,已知的商业 金发psyllium
或印度车前子种子( Fam. Plantaginaceae ) 。
车是从拉丁语,意思是唯一的脚,指的是叶片的形状; psyllium是从希腊和芒跳蚤,指的
是颜色,大小和形状的种子( fleaseed ) ;根结线虫是由拉丁美洲上的种子, 指的是
沙地生境的植物。
Ovata指的就是叶子的卵圆形的形状。
P.psyllium(洋车前草)是一种一年生、有地上茎、腺状、软毛的草本植物,产於地中
海国家且被广泛地耕种在法国,提供了美国大多数进口的车前子。
P.ovata(卵叶车前)是一种一年生,原产於亚洲和地中海国家的有茎草本植物。这种
植物被广泛种植於巴基斯坦。
在法国,种子种於3月,在8月份四分之三成熟时被收获。於露水最重的黎明收割,此时
能够防止种子被驱散。植物在阳光下部份乾襙,打谷,并且清洗种子,装袋然後让它充分
地烘乾。在欧洲,这种种子从16世纪被当作普遍的家庭药物,但却在1930年才在美国用来
当做治疗便秘的普遍治疗。
商业上,最重要的车前草属产品是卵叶车前种子的果壳。它产於巴基斯坦而在美国做进
一步净化和处理。然而,亚麻籽车前的籽(psyllium) 外皮可能从任何三种车前草
(plantago)种类制备而来。习惯用一个物理化学的方法去分离种子外皮的黏层。
车前草种子包含了10%~30%水状胶质,而这个水状胶质位在种皮的外面。水状胶质的
物质可以被分为酸性还有中性的多醣体片段,水解之後可以得到L-树胶醛醣
(L-arabinose)、D-半乳糖(D-galactose)、D-半乳糖醛酸(D-galacturonic acid)、L-鼠
李糖(L-rhamnose)还有D-木糖(D-xylose)。聚合物的成分没有被测定出来。纯化过的胶溶
液是触变性的(thixotropic);黏度减少,剪率增加,性质具有浅在的价值。
车前草种皮是泻药、清肠剂,它的作用是由种皮的胶膨胀所造成的,因此,有膨胀及
润滑感。它必须和适当量的水一起服用。藉由在肠胃道里的水,可以使排泄物的体积增加
,且促进蠕动。
当必须随着肛门直肠手术或在痔疮疾病的管理上要避免过度的用力损伤时,它就是一个特
别有效的药剂。它也使用在支囊疾病或是肠躁症的治疗上。
在这个制药psyllium外壳与各种各样的化学制品例如粉末的无水葡萄糖,小苏打,磷
酸钾,柠檬酸,和其他作结合。
瓜豆胶
瓜豆胶是Cyamopsis tetragonolobus(Linne′) Taubert,在乾旱气候中容易耕种的一
棵植物种子内有斑点的内胚乳。德克萨斯是一个主要生产的区域。对这树胶的用途迅速地
扩展,而且在这些大量的树胶上没有经验的限制,藉着现代农业经营实践的需要都可以被
制造。瓜豆胶和有相关的刺槐豆胶的制得是藉由粉碎种子而获得内胚乳而备置成天然的树
胶。可以进一步被提炼萃取然後藉由酒精促进还原。亲水胶体是半乳甘露聚糖。 在亲水
胶体里面,有一个线型链的1,4连接的D-mannopyranosyl单位; 单一1,6 -
D-galactopyranosyl残基的附加供甘露糖转换。 这个分子结构给予了那些在典型分支和
典型线性亲水性胶体之间的中间体的特性。 胶在冷水中水合化和在酸中稳定形成。 瓜拿
纳胶在配药使用上作为一大块形成的泻药和作为一变厚的介质、片剂黏合剂和分解者。
食品加工和纸工厂是大量使用这种胶的使用者。
刺槐豆胶是长角豆属长角树的种子含水状胶质粉末内胚乳,是地中海地区的原产树。树缓
慢的生长(最初种子的产物大约15年)限制了增加胶的供应达到扩张需求水胶的展望。
粉状物质或称为粉末,是由非常普遍的天然食物-角豆树,新鲜成熟的种子豆荚而来。这
种植物很像可可,可用来制作许多种产品。其中果浆与圣约翰面包是很有名的。
洋槐豆胶是一种半乳甘露糖,与关华豆胶很类似。其构成为半乳糖连结在每一个第四与第
五的线性甘露糖上。它会被冷水不完全分散。
洋槐豆胶可用来作为赋形剂与稳定剂,及其他水合胶体之用途。他与关华豆胶可与其它多
醣体,例如洋菜胶、鹿角胶、三仙胶,共同形成胶体。
三仙胶
三仙胶是高分子重量的微生物胶,由合适的碳水化合物藉由十字花科蔬菜黑腐病菌积转制
成。外分子胶是由异丙基乙醇制成的发酵汤。
重组DNA科技被应用於生产三仙胶。X.campestris基因库被建立在大肠杆菌,用来流动泛
宿主性质的噬菌粒作为载体。根据共价转化的基因由大肠杆菌进入类黏蛋白的
X.campestris,野生态基因被发现藉由他们会储存类黏蛋白的表现型。些许被复制的质体
导致野生态种的X.campestris会增加三仙胶的产量。
商业的胶会有不同种类基因控制组成与分子重量。三仙胶被销售作为钠、钾或者钙盐。
黄原胶包含了1,4连结的β-D-glucan骨架,它在每第二个葡萄糖残基的第三位氧上进行取
代,藉着三糖,β-D-mannopyranose、(1→4)-β-D-glucopyranosyluronic acid、(1→
2)-α-D- mannopyranose (1→)。甘露糖在特别的位置以不同的程度被乙醯化。黄原胶
可溶在冷水和热水中而形成高黏性的溶液,且与大多数的盐纇有好的相容性。其黏性与温
度息息相关,约10~70峔铪n的乳化性瘠
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满纸荒唐言 一把辛酸泪 都云作者痴 谁解其中味
说到心酸处 荒唐越可悲 由来同一梦 休笑世人痴
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