马铃薯直链淀粉与黄连素包合物的制备及其结构表征(3)
陈晓琳等将虾青素与β-环糊精进行包合，产物的溶解能力与虾青素相比有了明显提高，达到了0.5mg/mL，并且，包合物对温度和光的稳定性也有了很大程度的改善[4]。B.Biais等选用癸酸、己酸、1，5-癸内酯与马铃薯淀粉进行包合，通过X-射线衍射和傅立叶变换红外光谱可以分别观察到包合物的晶型结构和配位体量化[5]。随着研究的深入，人们开始将包合的手段应用到对药物的包合上，进行过包合的药物，具有靶向作用，其稳定性和生物利用度均得到了提高。Yotaro Arakawa等监测了将低分子量β-环糊精聚合物添加到羟丙基纤文素和聚乙烯醇中，体外人工唾液中利多卡因的释放量降为40%[6]。王立群等人将布洛芬与直链淀粉进行了成功的包合，XRD结果分析表明直链淀粉与布洛芬形成了V型晶体结构，拉曼分析更加确定了直链淀粉-布洛芬包合物的形成。直链淀粉-包合物将布洛芬在小肠内进行靶向释放，改善了布洛芬的药用价值[7]。同样，也有研究者用直链淀粉将药物进行包合在结肠进行靶向作用[8]。在我国，最早与药物进行包合的是环糊精。采用饱和水溶液法制备黄连素-环糊精包合物，通过释放度测定表明溶出的速度减慢，出现缓释特征[9]，并且药物效率高，黄连素在水中溶解度大幅提高[10]。同样，张锴等人也成功地制备出了黄连素与β－环糊精的包合物[11]。荣志伟、王齐放分别用直链淀粉与风分子、水杨酸进行了包合[12][13]，对本实验提供了丰富的理论实验基础。
直链淀粉与环状糊精的结构相类似，直链淀粉单螺旋链的内腔疏水而外侧亲水，从而使得直链淀粉具有良好的生物相容性、可生物降解性和可化学修饰性；直链淀粉也能够作为一种主体分子，通过疏水相互作用与不同的疏水性客体分子形成包合物，制备微胶囊。直链淀粉分子的单螺旋链呈圆筒形腔体结构，内腔由于C3、C5上的H原子和糖苷键上的氧原子而呈疏水性，外腔因羟基而呈亲水性，这种“内腔疏水外腔亲水”的特殊结构，使直链淀粉可以作为一种主体分子，与不同的风分子通过疏水相互作用形成包合物。而客体分子可位于螺旋空腔内部，也可位于两个螺旋之间[14]。
在适当的条件下，直链淀粉包结络合物形成单螺旋链，根据客体分子的大小不同，每个螺旋可由6、7或8个葡萄糖单元组成，螺距亦可变化；而客体分子可位于螺旋空腔内部，也可位于两个螺旋之间；单股螺旋包合物是一种亚稳态包合物，当配体分子失去以后，直链淀粉单股螺旋易于转化成无规卷曲或双股螺旋。结晶态直链淀粉包合物通常又称为V型直链淀粉，有关其结构的研究较多，也较深入。在V型直链淀粉中，直链淀粉分子围绕有机客体分子形成了螺旋单链，螺旋单链进而吹冰方密堆积形成结晶态包结络合物。作为天然高分子材料，直链淀粉用作食品香料微胶囊壁材，因其食源性具有安全无毒、成膜性好等特点。且与目前常用的碳水化合物壁材环状糊精相比，直链淀粉因其比环状糊精受到更少的客体分子的大小和形状的限制而可与更多的客体分子相互作用形成包结络合物，因此直链淀粉将具有更宽泛的应用前景[15]。国内外已有部分研究选用直链淀粉作为壁材，大多应用在制药领域，胶黏剂，印染方面也有部分研究成果。国内相关的研究正在升温，这表明直链淀粉作为微胶囊壁材的优越性越来越受到科研工作者的重视。
1.1.4 酸水解制备直链淀粉
天然淀粉由于具有水不溶性，高粘度性等缺陷，限制了其在工业上的广泛用途。因此，必须改变其某些性质，以提高其工业价值，拓宽其应用范围。如将天然淀粉用盐酸处理，使淀粉粒的非晶质部分被分解，颗粒结构减弱，使其流动性得到提高，即能广泛应用于纺织、造纸、医药、食品、建筑等工业。对酸解淀粉的研究，首先由Naegeli于1874年报道了用酸处理淀粉直至团粒裂成碎片，1886年Lintner首先制备了保持团粒形状的酸处理淀粉，他用7.5%盐酸或15%的硫酸来处理马铃薯淀粉浆料几日后将淀粉滤出并且洗涤，从而获得了酸改性淀粉，在热水中能形成纯净的稀溶液且可文持多天。1897年德国的Bellmas用1%～3%酸，于50～55℃下处理淀粉12～14 h，制得了同样的淀粉。1901～1902年美国的科学家Duryea不用分析控制法工业化生产出了酸解淀粉[16]。
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