化学 日用洗发剂、厨房清洁剂 化工 洗涤剂 染色工艺 环保 污水处理 空气清新剂 与表面活性剂一起用到洗发剂及厨房清洗剂中可以减少表面活性剂对皮肤的刺激; 去除织物上的油渍 显著降低染料的初始上染速率,提高匀染性及纤维的着色量 可用于生物法处理工业废水 空气清新剂可通过添加环糊精,达到缓慢释放气体分子,延长香味持续时间的作用。 农业 杀虫剂 拟除虫菊酯是一类非常重要的杀虫剂,利用环糊精可以解决其不溶于水,需消耗大量的有机溶剂的问题,是解决拟除虫菊酯污染环境的有效途径。 鱼饲料 含不饱和脂肪酸的鱼饲料,用环糊精将脂肪酸包接,可防止其扩散入水。
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第2章 α-环糊精概述
2.1 α-环糊精基本信息
中文名称:α-环糊精
中文别名:阿尔法环糊精、环六糖、环状麦芽六糖 英文名称:Alpha-Cyclodextrin
英文别名:α-CD,Cyclohexaamylose,cyclomaltohexaose 分子式:C36H60O30 分子量:973.00
α-环糊精
2.2 α-环糊精性状描述
白色结晶,在水中形成的结晶是针状晶体,在水中的溶解度随温度的升高而增加。不具有吸湿性,但是容易形成各种稳定的水合物。它的水合程度,最多能吸收6.6个水分子(含水量11.9%),在相对湿度20-95%的范围内,吸湿等温曲线是平台。不溶于一般有机溶剂,但是能溶于二甲基甲酰胺(54%)。
α-CD除具有其他CD的特性及用途外,由于α-CD的内腔尺寸小于β-CD,更适合于包结小分子的被包结物,以及应用要求CD溶解度较高的场合。
2.3 α-环糊精功能及应用
功能及应用 原理 应用情况和市场接受度 调整肠功能,α-环糊精在大肠内选择性的被益生菌所已得到较广泛认可,可作为食物纤维第7页,共32页
改善排便 利用,促进双歧杆菌等有益菌的繁殖,增或改善代谢综合症方面的素材广泛加排便次数。 用于功能性食品以及医药辅料、医药中间体。 减肥 包接多余的脂肪(特别是动物脂肪)并排α-环糊精的减肥功效在美国广受关除体外,还可以抑制糖吸收 注和好评。北美肥胖研究学会2006年刊登了α-环糊精能减轻体重的报告。 改善过敏性用α-环糊精抑制产生IgE抗体 鼻炎、过敏性皮炎、支气管哮喘 针对4位哮喘病患者每日睡前服5g/100ml的α-环糊精临床试验,2个月完全治愈。 预防和改善阻止糖类在肠内的吸收,促进被包接后的多个病例显示,α-环糊精对预防和糖尿病 糖类排泄,达到抑制血糖上升的效果 改善糖尿病有良好效果。欧盟评估报告已证实,α-环糊精可以降低高淀粉膳食后的血糖峰值 预防和减轻饱和脂肪酸构成的胆固醇是造成动脉硬尚待第三方认证。 高血脂病和化的原因。α-环糊精只包接饱和脂肪酸,动脉硬化 而很难包接不饱和脂肪酸,所以α-环糊精对体内的脂肪酸具有选择性的排泄效果。 眼药水以及 药理活性中有降低苦味的制剂。 机能性食品提高生物利用率、改善味觉、安定性和溶比较成熟 α-硫辛酸 解度 刚刚开始应用 功能性食品提高稳定性 α-维生素E 第8页,共32页
2.4 α-环糊精市场概况
1976年日本最早实现了环糊精的工业化生产。当时与其说是大量生产β-环糊精,还不如说是α、β、γ-环糊精的混合物。原因很简单,当时纯度高的α、γ-环糊精的生产还相当困难,所以α-环糊精一公斤卖到5万-10万日元(3500-7000人民币),γ-环糊精甚至一公斤卖到100万日元以上(7万人民币),这样的情况下,大规模工业上的利用几乎是不可能的。
这样的状况持续10年后,德国的wacker公司发明了成本非常廉价的制造并选择性分离α、β、γ-环糊精的方法。2000年,德国wacker的子公司在美国玉米生产基地爱荷华州成立了工厂,开始了面向食品和药品领域的α、β、γ-环糊精的大规模生产。α、γ环糊精制造成本也降到了过去的十分之一甚至百分之一的水平,几乎达到了和β-环糊精同样的供给价格。2006年,这家工厂被美国FDA指定为世界唯一的被认可环糊精工厂。
有关α-环糊精的市场现状,总结了如下几点:
1、环糊精主要分α、β、γ三种,目前市场90%使用β-环糊精,环糊精全球总体用量已经达到万吨级别,其中α-环糊精在1000吨左右。α-环糊精由于生产难度大、价格贵,用量大大受限制。当今即使是高纯度的α-环糊精、γ环糊精的价格已经降到过去的10-100分之一。今后由于更加广泛的被利用,需要量增加的话,成本将会更加下降,甚至达到β环糊精类似价格(Wacker公司基本上已经实现)。
2、α-环糊精的市场目前仍然集中在欧洲、北美、日本等区域。
3、国内由于2012年卫生部才批准可以作为食品添加剂使用,国内市场处于起步阶段。 4、国内α-环糊精的市场价格从80-650元/kg不等。
2.5 有关α-环糊精的发明专利情况
中国国家知识产权局关于α-环糊精的发明专利一览表
序号 申请人 1 2 洛沃工业公司 发明名称 涉及α-环糊精的文字摘要 通过粘膜给药的配方及其制备方所说的寡糖是选自α-环糊精、β-环糊精、法 γ-环糊精和支链的环糊精 阿斯特拉曾尼包含极性氟化分子的新型气雾剂α-环糊精 卡有限公司 制剂 第9页,共32页
3 葛兰素集团有罗西格列酮的包合复合物 限公司 本发明设计主-客体复合物,其中主体为环糊精或环糊精的混合物。其中所述的环糊精选自下列环糊精组成的组:α、β和γ-环糊精;甲基化环糊精;羟丙基环糊精。 4 奇诺英药物化用环糊精制成的7-异丙氧基-异由7-异丙氧基-异黄酮与α-环糊精制成学工厂有限公黄酮包藏复合物的制备方法。 的包藏复合物。 司 保洁公司 洗衣及清洁组合物 2,3-二氨基-2,3-二脱氧α环糊精;6-氨基-6-脱氧α环糊精;6-[N-(1,6-己二胺)]-6-脱氧α环糊精 其中所说的水溶性非复合的环糊精选自α环糊精、甲基化α环糊精、羟乙基α环糊精、羟丙基α环糊精 本发明的生物传感器优选包含α环糊精硫酸。除α环糊精硫酸之外,也可以使用α环糊精、β环糊精、γ环糊精。 5 6 保洁公司 皮肤脱臭组合物 7 松下电器产业生物传感器 株式会社 沈阳药科大学 8 9 10 11 12 亲脂性药物环糊精包合物的制备环糊精类饱和材料是指α环糊精、β环糊方法 精、γ环糊精及其衍生物。 南京都药医药丹参酮ⅡA磺酸钠输液及制备方所述增溶剂为?α环糊精及其衍生物?中科技有限公司 法 的一种。 先灵有限责任传递系统 公司 所述调节剂选自α环糊精、?、?。 新加坡科技研新的水溶性纳米晶体及其制备方其中环糊精选自α环糊精、?、?。 究局 法 中国科学院上七叶皂苷钠冻干乳剂及其制备方其中稳定剂选自?、α环糊精、?。 海药物研究所 法 广州市香雪制药股份有限公制备抗病毒口服液的新工艺 司 所说的水溶性环状糊精是羟丙基β环糊精或γ环糊精或α环糊精。 13 14 环糊精衍生物可选自α环糊精及其衍生天津药业研究皮质激素包合物水溶液及其应用 物、β环糊精及其衍生物、γ环糊精及其院有限公司 衍生物中的一种或几种。 B.B.科学有限肉毒梭菌神经毒素复合物的稳定所述环糊精包含α环糊精、? 责任公司 化 韦尔农·D·罗用于减少肾毒性的组合物及其使所述寡糖是环糊精,所述环糊精选自α环韦 用方法 糊精、β环糊精或γ环糊精所组成的组中。 哈尔滨毛毛食所述环糊精是α环糊精、β环糊精中的一浓缩海鲜汁调味料及其制作方法 品有限公司 种或两者的混合。 哈尔滨毛毛食浓缩骨汤调味料及其制作方法 品有限公司 所述环糊精是α环糊精、β环糊精中的一种或两者的混合。 15 16 17 18 19
天津金耀集团一种眼部抗炎的环糊精包合药物环糊精为α环糊精及其衍生物、β环糊精有限公司 组合物 及其衍生物、γ环糊精及其衍生物 第10页,共32页