一种预胶化羟丙基淀粉及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种预胶化羟丙基淀粉及其制备方法，制备方法包括步骤：1、淀粉的预处理及活化；2、淀粉的羟丙基化；3、羟丙基淀粉的精制；4、预交化羟丙基淀粉的制备及精制。该法中在淀粉进行羟丙基化反应之前，对淀粉进行包合处理，即在淀粉分子中包合一种催化剂分子，破坏淀粉内部结晶区的晶体结构，使淀粉乳内部结构更为膨胀，催化剂与更多淀粉反应活性中心接触，羟丙基化程度有效提高至8.0%以上。该法获得的预交化羟丙基淀粉，不仅有效成分含量高，杂质含量少，微生物限度得到控制，达到药用辅料级标准。并且该法操作简单，反应条件温和，适合工业化生产。

A pregelated hydroxypropyl starch and its preparation method

The present invention discloses a pregelatinized hydroxypropyl starch and its preparation method. The preparation methods include the following steps: 1, the pretreatment and activation of starch; 2, hydroxypropylation of starch; 3, the refining of hydroxypropyl starch; 4, preparation and refining of premixed hydroxypropyl starch. In this method, before the hydroxypropylation of starch, the starch is coated with a catalyst, that is to wrap a catalyst molecule in the starch molecule, destroy the crystal structure in the inner crystalline area of the starch, make the inner structure of the starch milk more expansive, the catalyst is in contact with more starch, and the degree of hydroxypropylation is improved effectively. More than 8%. The pre - treated hydroxypropyl starch obtained by this method is not only effective in high content, but also low in content of impurities. The microbial limit is controlled to meet the standard of pharmaceutical excipients. The method is simple, mild and suitable for industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种预胶化羟丙基淀粉及其制备方法
本专利技术属于淀粉改性领域，涉及一种改性淀粉，特别涉及一种预胶化羟丙基淀粉的制备方法。
技术介绍
淀粉是自然界产量最大的天然高分子之一，具有非常广泛的工业用途。淀粉由直链淀粉和支链淀粉两类。直链淀粉含几百个葡萄糖单元，支链淀粉含几千个葡萄糖单元。在天然淀粉中直链淀粉占20%~26%，它是可溶性的，其余的则为支链淀粉。然而，淀粉由α-（1,4）-链接的D-葡萄糖组成，分子上含有大量活性羟基，易形成分子内和分子间氢键，所以淀粉本身含有较高的洁净区，难溶、难熔，从而不能熔融加工，也不易与化学或生物变性剂作用。结晶区对淀粉的加工改性主要有以下两个方面：一方面，物理改性主要是对淀粉分子施加外能场作用的加工过程，结晶态的变化，将直接影响产物的相结构，而物质的相结构，特别是均匀性直接影响加工所获得的材料的性能。另一方面，在进行化学和生物加工时，结晶态直接影响改性剂与高分子链上的活性基团发生反应和作用。在结晶态时，改性剂渗透到结晶区内部与结晶区内部高分子链上的活性基团发生反应和作用，同时反应和作用也难以调控，从而很难达到反应和作用的均匀性。这种反应和作用的不均匀性，使得淀粉在加工时难以控制目标产物的性能或使其加工过程难以进行。例如在结晶态的淀粉不能直接进行熔融加工；在进行酶水解和生物转化时，转化效率低；在进行化学变性时很难获得取代度均匀，质量稳定的产品。综上所述，为了进一步拓展淀粉的应用，人们已经开发出了各种淀粉改性的方法，包括：水解、降解（糊精化、酸稀释、氧化）、酯化、醚化、稳定化（例如交联反应）水热处理、机械活化等物理、化学方法。羟丙基淀粉是用途非常广泛的变性淀粉，大量应用于食品、医药、造纸、纺织、精细化工等工业中，其性质和用途主要取决于淀粉的变性程度，即分子取代度MS。目前，羟丙基淀粉的制备方法主要有淀粉乳湿法、有机溶媒法、干法和微乳化法等，已实现工业化生产的方法有淀粉乳湿法与有机溶媒法。淀粉乳湿法是将淀粉、1,2-环氧丙烷等原料投入水中进行反应，由于是以水为反应介质，易造成反应过程淀粉过度溶胀，使得淀粉乳液的粘度大大增加，从而造成1,2-环氧丙烷与淀粉的羟丙基化反应效率下降，仅能得到分子取代度（MS）较低的产品，使其应用的范围受到限制。有机溶媒法是将淀粉分散于醇或酮有机溶剂中，然后与环氧丙烷反应，此法可制得较高取代度羟丙基淀粉。预胶化羟丙基淀粉是将羟丙基淀粉用化学法或物理法将淀粉颗粒的结晶区部分或全部破裂而得，具有良好的崩解、粘合作用。预胶化羟丙基淀粉可明显改善制崩解度与表面光亮度，还可以增强制剂的硬度，而硬度增加有利于脆碎度提高。另外，预胶化羟丙基淀粉还可以优先结合水分从而增强药物的稳定性，在缓释制剂中起到控制药物释放速率的作用。授权公告号为CN101768224公开了一种羟丙基淀粉的制备方法，其采用了极性的异丙醇为分散剂，首先将淀粉加入极性分散剂配成淀粉乳液，再加入淀粉重量2-6%的溶胀剂，所述的溶胀剂为氢氧化钠或氢氧化钾，加热回流反应100-140分钟后降至室温，经过滤、洗涤，得到预溶胶淀粉；然后将预溶胀淀粉、极性分散剂、碱性催化剂及环氧丙烷混合后，加热回流反应，然后降至室温，中和催化剂至体系中性，经中和、过滤、洗涤和干燥后，得到羟丙基淀粉。但是采用该专利的方法具有如下问题：1、所采用的碱性催化剂为氢氧化钠或氢氧化钾，其用量为淀粉重量的12-20%，强碱性物质不仅会加速环氧丙烷的开环反应，而且也会加速副产物的形成，如丙二醇等。2、整个反应过程中所需使用的强碱性物质的量也比较大，如溶胀剂、催化剂均为强碱，因此对于设备的腐蚀及对环境的影响也比较令人担忧。3、由于反应是在非密闭条件下进行的，而环氧丙烷和分散介质异丙醇均为易挥发物质，单纯的冷凝回流仍然会造成一定的损失。因此，为了达到理想的产物取代度，反应中需要加入过量的环氧丙烷，而环氧丙烷的价格较为昂贵，因此进一步增加了反应的成本。申请公布号CN104262493A公布了一种药用预胶化羟丙基淀粉的制备方法，其首先用酸对食品级淀粉进行预处理及活化，再以四甲基氢氧化铵为催化剂对淀粉进行羟丙基化及其精制，最后进行预胶化羟丙基淀粉的制备及精制。本专利技术在此专利的基础上进一步提高淀粉的羟丙基化程度。
技术实现思路
本专利技术的首要目的是为了克服现有技术的不足，提供一种药用预胶化羟丙基淀粉的制备方法。本专利技术所述淀粉指的是来源于自然界中广泛存在的植物淀粉，如玉米淀粉，马铃薯淀粉、番薯淀粉、大麦淀粉和木薯淀粉等，本专利技术优选食品级的木薯或甘薯淀粉。本专利技术由食品级淀粉制备预胶化淀粉通过以下技术方案实现：步骤A、称取一定量的食品级淀粉溶于含有少量酸的溶液中，然后加入催化剂混合，在适当温度下保持30min后，形成淀粉乳包合物；步骤B、用氢氧化钠溶液滴定上述淀粉包合物，调pH至9~11，缓慢搅拌，环氧丙烷和催化剂溶于分散介质后，加入上述淀粉包合物中，然后在高纯氮的保护下，加热反应一段时间；步骤C、反应结束后加入乙醇，经醇沉、离心洗涤、过滤后，冷冻干燥制得羟丙基淀粉；步骤D、将羟丙基淀粉溶于少量热水中形成一定浓度的水性糊，经超声处理后进行喷雾干燥即得预交化羟丙基淀粉固体，最后粉碎至所需粒度范围即可。进一步，本专利技术所述的原料食品级淀粉的来源为木薯或甘薯淀粉。进一步，本专利技术所述的的酸为醋酸、盐酸或磷酸:，优选为醋酸。进一步，本专利技术所述的步骤A中加入的催化剂优选为25%的四甲基氢氧化铵，加入量与淀粉的比例为1ml：25~60g。进一步，本专利技术所述的步骤B中加入的催化剂优选为25%的四甲基氢氧化铵，加入量与淀粉的比例为1ml：38~120g。进一步，本专利技术所述的步骤A中包合温度为30~40℃。进一步，本专利技术所述的步骤B中加入环氧丙烷的量与淀粉原料之比为（1.5~3）ml：1.0g。进一步，本专利技术所述的步骤D中热水的温度，即与交化反应的温度为55~60℃。进一步，本专利技术所述的超声处理的超声功率为200W~300W，超声时间为15~45mn。进一步，本专利技术所述的喷雾干燥器的温度为75~85℃，干燥时间为1~2小时。进一步，本专利技术所述步骤B的分散介质选自异丙醇。同时本专利技术进一步提供上述制备方法制备得到的预胶化羟丙基淀粉。并提供一种预胶化羟丙基淀粉，其羟丙基含量大于8%，优选为8%-20%。包括以下步骤制备得到：（1）、将淀粉溶于酸的溶液后加入催化剂四甲基氢氧化铵混合，再将氢氧化钠溶液加入上述混合溶液，形成淀粉乳包合物；（2）、环氧丙烷和催化剂四甲基氢氧化铵溶于分散介质后，加入上述淀粉包合物中，加热反应；（3）、将步骤（2）制备的羟丙步基淀粉加水形成水性糊，再经超声处理和喷雾干燥即得预胶化羟丙基淀粉。本专利技术的技术效果及优点在于：该法中在淀粉进行羟丙基化反应之前，对淀粉进行包合处理，即在淀粉分子中包合一种催化剂分子，原理为直链淀粉分子单螺旋呈圆筒形腔体结构，内腔由于C3、C5上氢原子和糖苷键上氢原子而呈疏水性，外腔因羟基而呈亲水性。这种“内腔疏水，外腔亲水”特殊结构，使直链淀粉可作为一种主体分子，与催化剂分子相互作用形成包合物。该催化剂分子的包合破坏淀粉内部结晶区的晶体结构，使淀粉乳内部结构更为膨胀，催化剂与更多淀粉反应活性中心接触，羟丙基化程度有效提高至8.0%以上。同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预胶化羟丙基淀粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A、称取一定量的食品级淀粉溶于含有少量酸的溶液中，然后加入催化剂混合，在适当温度下保持30min后，形成淀粉乳包合物；步骤B、用氢氧化钠溶液滴定上述混合溶液，调pH至9~11，缓慢搅拌，环氧丙烷和催化剂溶于分散介质后，加入上述淀粉包合物中，然后在高纯氮的保护下，加热反应一段时间；步骤C、反应结束后加入乙醇，经醇沉、离心洗涤、过滤后，冷冻干燥制得羟丙基淀粉；步骤D、将羟丙基淀粉溶于少量热水中形成一定浓度的水性糊，经超声处理后进行喷雾干燥即得预胶化羟丙基淀粉固体，最后粉碎至所需粒度范围即可。

【技术特征摘要】
1.一种预胶化羟丙基淀粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A、称取一定量的食品级淀粉溶于含有少量酸的溶液中，然后加入催化剂混合，在适当温度下保持30min后，形成淀粉乳包合物；步骤B、用氢氧化钠溶液滴定上述混合溶液，调pH至9~11，缓慢搅拌，环氧丙烷和催化剂溶于分散介质后，加入上述淀粉包合物中，然后在高纯氮的保护下，加热反应一段时间；步骤C、反应结束后加入乙醇，经醇沉、离心洗涤、过滤后，冷冻干燥制得羟丙基淀粉；步骤D、将羟丙基淀粉溶于少量热水中形成一定浓度的水性糊，经超声处理后进行喷雾干燥即得预胶化羟丙基淀粉固体，最后粉碎至所需粒度范围即可。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，原料食品级淀粉的来源为木薯或甘薯淀粉。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，加入的酸为醋酸、盐酸或磷酸。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A中加入的催化剂优选为25%的四甲基氢氧化铵，加入量与淀粉的比例为1ml：25~60g。5.根据权利要求1所述的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：帅放文，王向峰，章家伟，
申请(专利权)人：湖南尔康制药股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43