瓜爾膠別稱瓜爾豆膠、胍膠，是眼前國內(nèi)上較為重價而寬泛使用的食用膠體之一。瓜爾膠是從瓜兒樹果實中結(jié)合進去的一種可食用的多糖類復(fù)合物。瓜爾膠為自然高成員親水膠體，次要由半乳糖和甘露糖集合而成，歸于自然半乳甘露聚糖，是一種起源穩(wěn)固、價錢絕對于廉價、黏度高、用處廣的藥品膠體，也是一種罕見的藥品質(zhì)量改進劑。自1993年瓜爾膠進入中國市面以來，因為其優(yōu)質(zhì)的特點和較昂貴的價錢，已逐步地變化中中藥品輕工業(yè)頂用量最大的藥品膠之一。近年來，經(jīng)過化學(xué)改性使得瓜爾膠的疏散性、黏度、水化速率和濾液通明度等特點大大進步，瓜爾膠的使用價格失去進一步晉升。 1  瓜爾膠的構(gòu)造和本質(zhì) 1.1 瓜爾膠的構(gòu)造組成瓜爾膠主鏈由（1-4）-β-D-甘露糖為單元連接而成，側(cè)鏈由單個α-D-半乳糖組成并以（1-6）鍵與主鏈相接，如圖1所示。瓜爾膠因起源沒有同成員量約為100——200萬，甘露糖與半乳糖之比約為1.5——2：1[1]。從支鏈的半乳糖來看，有四個羥基均能夠參加酯化或者醚化反響，思忖到期間的位阻效應(yīng)，羥甲基中的伯羥基反響活性最強，于是甘露糖的羥基也有定然的反響活性。這種特點與那些無分支、沒有溶于水的葡甘露聚糖有顯然的沒有同。

　　瓜爾膠

　　撮要：瓜爾膠及其派生物是新式的自然高成員復(fù)合物，使用前途狹小，綜述了瓜爾膠及其派生物的國際外使用鉆研停頓，細致引見了瓜爾膠及其派生物正在醫(yī)藥輕工業(yè)、生活費化學(xué)品輕工業(yè)、藥品輕工業(yè)、酒精鉆探輕工業(yè)等范圍的使用，強調(diào)了其特別功能的劣勢和使用后勁，說明了本國鉆研開拓瓜爾膠及其派生物的意思。 要害詞：瓜爾膠；半乳甘露聚糖；改性；親水膠體瓜爾膠別稱瓜爾豆膠、胍膠，是眼前國內(nèi)上較為重價而寬泛使用的食用膠體之一。瓜爾膠是從瓜兒樹果實中結(jié)合進去的一種可食用的多糖類復(fù)合物。瓜爾膠為自然高成員親水膠體，次要由半乳糖和甘露糖集合而成，歸于自然半乳甘露聚糖，是一種起源穩(wěn)固、價錢絕對于廉價、黏度高、用處廣的藥品膠體，也是一種罕見的藥品質(zhì)量改進劑。自1993年瓜爾膠進入中國市面以來，因為其優(yōu)質(zhì)的特點和較昂貴的價錢，已逐步地變化中中藥品輕工業(yè)頂用量最大的藥品膠之一。近年來，經(jīng)過化學(xué)改性使得瓜爾膠的疏散性、黏度、水化速率和濾液通明度等特點大大進步，瓜爾膠的使用價格失去進一步晉升。 1  瓜爾膠的構(gòu)造和本質(zhì) 1.1 瓜爾膠的構(gòu)造組成瓜爾膠主鏈由（1-4）-β-D-甘露糖為單元連接而成，側(cè)鏈由單個α-D-半乳糖組成并以（1-6）鍵與主鏈相接，如圖1所示。瓜爾膠因起源沒有同成員量約為100——200萬，甘露糖與半乳糖之比約為1.5——2：1[1]。從支鏈的半乳糖來看，有四個羥基均能夠參加酯化或者醚化反響，思忖到期間的位阻效應(yīng)，羥甲基中的伯羥基反響活性最強，于是甘露糖的羥基也有定然的反響活性。這種特點與那些無分支、沒有溶于水的葡甘露聚糖有顯然的沒有同。

　　圖1 瓜爾膠的構(gòu)造

　　瓜爾膠的制法

　　先將瓜爾膠豆磨碎，經(jīng)篩分、放風(fēng)解決。除了皮和萌芽失去胚乳，再將胚乳用含極性無機溶劑的酸性水濾液正在70——90℃量度下解決，而后過篩除了殼子，加水停止拆洗除堿。再加堿性極性無機溶劑中和、過濾，并正在減壓下于60——80℃量度下下燥，最初，磨碎、過篩，搜集粒度小于1.41mm的粉粒為貨物。產(chǎn)率以瓜爾豆中所含半乳甘露聚糖約90％。瓜爾膠的組成正常含75%——85%的多糖，8%——14%的水份，5%——6%的粗蛋白胨，2%——3%的粗纖維及0.5%——1%的灰分。依據(jù)其產(chǎn)地和加工形式的沒有同，其成分略有差異，按粒度和黏度可分成沒有同的頭銜。

　　瓜爾膠的物化本質(zhì)

　　瓜爾膠為紅色至淡黃色可自正在活動的粉末，易吸潮。瓜爾膠密度為，能徹底溶于冷水和熱水，但沒有溶于油、油脂、汀、酮和酯。其水濾液有趣、無臭、無毒，呈中性。因為濾液中含有大批的纖維和纖維素，因而呈淡灰色半通明狀。瓜爾膠正在水濾液中體現(xiàn)出處型的糾纏生物集合物的本質(zhì)，正常而言，0.5%之上的瓜爾膠濾液已呈非牛頓流體的假塑性流體特點，沒有屈從應(yīng)力。瓜爾膠正在冷水中就能充足水化（正常需求2h），能疏散正在熱水或者冷水中構(gòu)成稀薄液，1%水濾液的黏度正在5——6Pa.s之間，詳細黏度起源于粒度、制備環(huán)境及量度，為自然膠中黏度最高者。疏散于冷水中約2h后出現(xiàn)較強黏度，當(dāng)前黏度接續(xù)逐步增大，24h到達最高點，稀薄力為小粉糊的5——8倍，若再加熱則疾速到達最高黏度。瓜爾膠濾液正在pH值4.0——10.5范疇內(nèi)是穩(wěn)固的，正在pH值8時水競爭用最快。瓜爾膠水濾液的熱穩(wěn)固性較差，長工夫內(nèi)加熱到40℃，很快就能失掉最高黏度，然而結(jié)冰后能復(fù)原到本來的數(shù)值，此外短工夫的低溫解決將招致瓜爾膠降解而使黏度升高，正在80——95℃加熱一段工夫，主鏈糖苷鍵折斷，就會損失黏度，同聲濾液損失了熱可逆性，黏度沒有能復(fù)原。      瓜爾膠作為一種自然高成員復(fù)合物，瓜爾膠易被酶和病菌合成而沒有能臨時貯存，罕見的酶是半乳糖酶和甘露糖酶。抑止酶和病菌的辦法是正在濾液中退出NaS、NaS2O3和NaN3等。鉆研了瓜爾膠正在堿性環(huán)境下的穩(wěn)固性，正在50℃時，pH=3的環(huán)境下根本沒有電離，低于3時將會有沒有同水平的電離，而正在室溫25℃時，即便pH=1.0時也根本沒有電離，注明瓜爾膠存正在較強的耐酸酸性。然而硫酸或者三氟醋酸等弱酸則能夠使其徹底電離為單糖，可應(yīng)用此本質(zhì)內(nèi)定瓜爾膠及其派生物中兩種單糖的對比。     瓜爾膠是一種溶脹高聚物，水是它的通用溶劑，沒有過也能以無限的溶化度溶化于與水混溶的溶劑中，如酒精濾液中。于是因為瓜爾膠的有機鹽類兼容功能，其水濾液可以對于大少數(shù)一價鹽離子（Na+、K+、Cl-等）體現(xiàn)出較強的耐受性，如食鹽的深淺可高達60%；但低價非金屬離子的具有可使溶化度降落。

　　瓜爾膠成員主鏈上每個糖殘基都有兩個順式羥基，正在掌握濾液pH值的環(huán)境下，瓜爾膠將會經(jīng)過極性鍵和配位鍵與交聯(lián)劑停止交聯(lián)，如硼酸鹽、非金屬離子等反響，可生成稍帶慣性的水凝膠，于是還能構(gòu)成定然強度的水溶性地膜。瓜爾膠成員鏈上的羥基可與某些親水膠體及小粉構(gòu)成氫鍵，因為與麥子小粉共煮可達更高的黏度[2]。瓜爾膠能與某些線型多糖，如黃原膠、瓊脂糖和κ-型卡拉膠彼此作用而構(gòu)成化合體，瓜爾膠與黃原膠有定然水平的共同作用，但與卡拉膠則無共同效應(yīng)，這種彼此作用比之槐豆膠則絕對于較弱。正在低離子強度下，與陰離子集合物和陰離子名義活性劑合作后有加強黏度的共同作用。該署陰離子復(fù)合物被吸附正在中性集合物上，并因而而擴展了瓜爾膠的成員，這是正在所吸附的帶陰離子的性能基團之間發(fā)作彼此排擠的后果。如退出電介質(zhì)，引入相同的離子則中和了陰離子點電荷，因而毀壞了共同作用。

　　瓜爾膠的改性

　　雖然瓜爾膠存正在很好的水溶性和增稠性，然而原粉瓜爾膠常常存正在下述缺欠：沒有能快捷溶脹和水合，溶化進度慢；水沒有溶物含量高；黏度沒有易掌握；易被微生物合成而沒有能臨時銷毀。該署缺欠使瓜爾膠的使用遭到很大制約，因而需求改觀其生化特點，使其可寬泛使用。改性次要分成5類：

　　瓜爾膠的醚化

　　醚化瓜爾膠是瓜爾膠中的羥基與活性精神作用生成瓜爾膠取代基醚。強堿環(huán)境下醚鍵沒有易電離而進步了穩(wěn)固性。因為醚化基團沒有同，改性后的水沒有溶物、勃度、耐剪性及耐溫性等功能也沒有盡相反，罕見的醚化瓜爾膠有羧甲基瓜爾膠、羥丙基瓜爾膠和羥膽固醇酸醚等。瓜爾膠與叔銨或者季銨鹽發(fā)作醚化反響能夠使瓜爾膠帶有定然的點電荷密度，制得正離子瓜爾膠。作為造紙助劑時，更簡單與帶陰電的纖維和骨料發(fā)作作用而加強紙張的強度。 2.2 瓜爾膠的酯化酯化瓜爾膠是瓜爾膠中的羥基被有機酸或者無機酸酯化而得的貨物[3]。罕見的有硫酸酯、鹽酸酯、乙酸酯、鄰苯二甲酸酯、苯甲酸酯和磺酸酯。有鉆研者正在NaOH具有的環(huán)境下，用瓜爾膠與2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸反響分解了一種高效增稠劑。      2.3 瓜爾膠的氧化瓜爾膠與過氧化物等氧化劑作用所得的貨物為氧化瓜爾膠。次要是將C1氧化成醛基及C2-C3之間發(fā)作折斷，被氧化成羥基、羧基和雙醛瓜爾膠等，但也有發(fā)作正在C6位上的氧化作用[4]。如E.Fr等應(yīng)用半乳糖酶（GO-ase）將半乳糖側(cè)鏈上的C6羥基氧化成醛基，再用鹵素（I2/KI）作氧化劑，經(jīng)過化學(xué)氧化辦法進一步將醛基氧化成羧基，制得了帶有羧基的氧化瓜爾膠。經(jīng)氧化改性的瓜爾膠存正在優(yōu)良的相容性、活動性，較強的存儲威力和吸濕威力，正在印花工藝中存正在極大的使用價格。由于它正在顏料定色后有很好的可洗性，同聲沒有會與顏料或者其它化學(xué)食品發(fā)作復(fù)合反響，可用作印花糊料中的增稠劑。      2.4 瓜爾膠的接枝改性通過引發(fā)，瓜爾膠可與乙烯基類單體停止接枝共聚反響，構(gòu)成接枝共聚物[5]。采納這種改性辦法，經(jīng)過取舍沒有同的接枝單體、掌握恰當(dāng)?shù)慕又︻l率、接枝率和支鏈均勻成員量，能夠制得各族存正在共同功能的貨物。接枝共聚物既有多糖復(fù)合物的成員間的作使勁與反響性，又有分解高成員的機器性、與生物作用的穩(wěn)固性和條形鏈開展威力，正在實踐使用中存正在優(yōu)異的功能。

　　瓜爾膠的酶法改性

　　這種辦法所用的酶是有高低取舍性的甘露糖酶和半乳糖酶。甘露糖酶只剪切主鏈，而沒有對于支鏈發(fā)作作用，半乳糖酶只剪切支鏈。經(jīng)過酶作用可到達改觀兩種單糖的對比的手段。應(yīng)用酶對于瓜爾膠停止改性的益處是：能夠依據(jù)請求，為試驗或者消費特別是各族藥品掌握開釋系統(tǒng)量身定做存正在沒有同細致構(gòu)造的瓜爾膠，這存正在無比主要的使用價格。 3  瓜爾膠的使用因能進步藥品黏度或者與藥品構(gòu)成凝膠，瓜爾膠可用作藥品增添劑，使藥品失掉所需的外形和硬軟、稀薄等各族口感；應(yīng)用酶進步了M/G 值的瓜爾膠可望取代槐豆膠等M/G值較高的自然多糖膠；可用來片劑的消費處方、醫(yī)用膠體處方中。瓜爾膠能取舍性地升高血漿低密度脂卵白氨基，而高密度脂卵白氨基沒有變，以至降低。將瓜爾膠和黃原膠混競爭為片劑的黏合劑時，其制片粘團結(jié)強，且片劑沒有會過于柔軟；還用做許多藥品的載體 ,用酶掌握瓜爾膠的分散系數(shù)，可到達對于藥品的掌握開釋；較之有機絮凝劑，由瓜爾膠及其派生物釀成的絮凝劑頻率要高得多；因能無效增稠王水鹽濾液，瓜爾膠及其派生物已變化塑膠彈藥的根本因素?？傊?，因為其共同的功能，瓜爾膠及其派生物眼前已作為增稠劑、穩(wěn)固劑、腹痛劑、絮凝劑等而寬泛用來藥品、醫(yī)藥、化裝品等畛域中，是除纖維素之外，用量最大的自然高成員。

　　正在藥品掌握開釋畛域的使用

　　瓜爾膠是半乳甘露聚糖類自然高成員，它只被乙狀結(jié)腸位置病菌降解，是靶向乙狀結(jié)腸釋藥載體的主要候選材，但其高的水溶性和收縮性招致藥品胃內(nèi)開釋，使使用遭到制約。經(jīng)過自正在基集合，用pH遲鈍的高成員資料聚丙烯酸與瓜爾膠釀成GC/PPA半互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠，憑借聚丙烯酸的pH遲鈍性掩護藥品經(jīng)過胃部，到達乙狀結(jié)腸時瓜爾膠降解，為釋藥需要通道。后果標(biāo)明調(diào)動GC/PPA用量以及pH可改觀水凝膠的溶脹功能，無望經(jīng)過調(diào)動處方進步系統(tǒng)作為藥品載體時靶向乙狀結(jié)腸的穩(wěn)固性[6]。  瓜爾膠交聯(lián)氧化后，與其它生物資料聯(lián)合能夠確保藥品封裝的頻率和控釋度。瓜爾膠一般和戊二醛交聯(lián)，包埋頻率較高，能夠阻遏藻酸鹽正在pH較高的腸道內(nèi)發(fā)作的快捷合成，確保包埋藥品的精確控釋。瓜爾膠正在和戊二醛交聯(lián)后聯(lián)合藻酸鹽構(gòu)成瓜爾膠/藻酸鹽凝膠，凍干樣品的溶脹速率正在模仿腸胃條件下（——8.5）最適宜藥品開釋，凝膠中卵白藥品開釋正在pH1.2時最小約20%，pH正在7.4時到達90%，用來卵白類藥品的控釋成效顯然。 3.2 藥品輕工業(yè)瓜爾膠是古代食操行業(yè)使用最寬泛的藥品輔料之一。它能夠用正在便當(dāng)藥品、調(diào)味品、乳酪、冰激凌和糧草等多種藥品中，存正在增稠、保水、穩(wěn)固及粘結(jié)懸浮的作用，是藥品加工程業(yè)寬泛使用的增稠劑、穩(wěn)固劑和懸浮劑。使藥品失掉所需的外形和硬、軟、黏稠等各族口感。如美國的Chem.Gen.公司消費用來糧草增添劑的甘露聚糖酶、阿曼曾經(jīng)有以瓜爾膠研發(fā)的性能藥品。瓜爾膠也用來有些鰻魚糧草中，起增稠作用。瓜爾膠運用容易，沒有需求共同的溶化設(shè)施，沒有成員量剪切成績，且無毒有害，抄造低檔雪茄紙尤為適宜，正在藥品包裝紙上也有很大的意思。  3.3 化裝品輕工業(yè)正離子瓜爾膠正在生活費化學(xué)品輕工業(yè)中的使用已有三十年的歷史了。除非對于頭發(fā)存正在堅硬抗靜電性外，它正在濕發(fā)梳頭范圍體現(xiàn)出卓越的效用。于是，高成員量的二甲基硅油正在寰球范疇內(nèi)已被寬泛地使用于二合一正離子瓜爾膠和高成員量硅油的合作運用，更為頭發(fā)需要了衰弱和光潔的色澤，使?jié)袷岷透墒岣唵?，及對于頭發(fā)的治理更簡單。羅地亞公司開拓的通明調(diào)節(jié)劑-Jaguar Excel能很好地與高成員量的二甲基硅油配伍到達很好的調(diào)節(jié)性能。於勤等鉆研標(biāo)明，含有正離子纖維素、正離子瓜爾膠、二甲基硅氧烷乳液的香波對于燙一次頭發(fā)有顯然的修護作用。非離子瓜爾膠一羥丙基瓜爾膠存正在特別的光滑性、耐鹽性好、水和威力強、水濾液穩(wěn)固性好，被寬泛使用于牙膏輕工業(yè)。周寶華、周孝崇鉆研標(biāo)明，應(yīng)用羥丙基瓜爾膠與CMC復(fù)配與同品位的粘合劑相比使膏體更穩(wěn)固細致，對于膏體的功能改良非常無益，且有顯然的價錢劣勢。

　　瓜爾豆因為其自身豐盛的養(yǎng)分因素、自然環(huán)保、無毒有害，越來越受生活費化學(xué)操行業(yè)的注重。

　　酒精鉆探輕工業(yè)

　　瓜爾膠是一種純自然動物膠，存正在較強的增黏作用。羥丙基瓜爾膠是由瓜爾膠粉通過化學(xué)改性后失去的，存正在許多長處，水沒有溶物及殘渣較瓜爾原粉有大幅升高。其水濾液正在掌握pH值的環(huán)境下，能夠和硼、鈦、鋯等構(gòu)成凝膠，這種凝膠正在平整的名義上可以活動。內(nèi)中硼和瓜爾膠所構(gòu)成的凝膠對于剪切是可逆的，即正在切削或者決裂后，凝膠體可復(fù)原至本來的形態(tài)，而過渡非金屬與瓜爾膠所構(gòu)成的凝膠則差錯可逆的。這種本質(zhì)被寬泛用來油田水基壓裂液基混漿增添劑，能無效地升高對于底層的凈化，且抗低溫性好，穩(wěn)固性強，對于支持裂痕導(dǎo)購?fù)χ袀?。王棟、王俊英等鉆研了無機硼鋯交聯(lián)劑CZB-03交聯(lián)羥丙基瓜爾膠壓裂液的使用功能，鉆研標(biāo)明正在pH值9——11、交聯(lián)比100：0.3——100：0.4、量度5——40℃的環(huán)境下，交聯(lián)工夫2——4min可調(diào)。此壓裂液耐溫性好，正在170s-l下剪切同聲升壓到160℃，2h后黏度根本沒有變。對于支持裂痕導(dǎo)購?fù)χ袀?，均勻中傷率?7.4％。羥丙基瓜爾膠還能夠與一些分解的高聚物如聚丙烯酰胺混合運用，可明顯進步集合物系統(tǒng)的黏度，加強集合物凍膠對于酸堿的順應(yīng)威力，好轉(zhuǎn)集合物凍膠的耐低溫老化性和破膠性。正在鉆探事業(yè)中，動物膠是新式化合無泥土顯影液的次要增添劑，其正在沼液中的次要作用是維持系統(tǒng)有恰當(dāng)?shù)酿ざ群颓辛?。瓜爾膠為可播種再造的輕工業(yè)動物膠，較好地處理了野活潑物膠資源充足供沒有應(yīng)求的沖突。對于瓜爾膠停止交聯(lián)和化合改性解決，使膠粒變得更為緊密，更能增多顯影液的使用功能。邱存家、陳禮節(jié)鉆研了瓜爾膠改性構(gòu)成的無泥土顯影液并正在金沙江溪洛渡水電站壩基工事地理測量工事區(qū)停止了當(dāng)場使用試驗。鉆研標(biāo)明：化合處方為瓜爾膠2.0%、交聯(lián)掌握劑1.0%、交聯(lián)劑1.0%的無泥土顯影液使用成效最好。此外，以瓜爾膠改性構(gòu)成的無泥土顯影液色淺沒有紡織，對于巖礦芯無凈化，且可以正在定然工夫內(nèi)主動破膠降解，對于鉆孔抽壓水實驗和天文地理視察任務(wù)非常有益。 4  序言瓜爾膠是以后各族動物膠中性價比最高的一種貨物膠。雖然其開拓使用歷史已逾半個百年，其優(yōu)質(zhì)特點惹起了社會各國業(yè)拙荊物的極大興味從沒有同畛域?qū)τ谄渫Ｖ挂恢鄙罨你@研。隨著條件敵對于財物的崛起和綠色環(huán)保規(guī)范的施行，自然瓜爾膠的輕工業(yè)化開拓蒸蒸日上。根底鉆研畛域次要是正在水成濾液中的溶化和降解及加工純化技能的復(fù)舊，復(fù)配功能的好轉(zhuǎn)將有益于瓜爾膠使用范疇的蔓延，特別是正在食操行業(yè)的運用。改性鉆研正在國際外的停頓一日千里，通過輕工業(yè)化開拓的瓜爾膠其生意價格和運用價格失去了最大的表現(xiàn)，特別是最近崛起的生物制藥事業(yè)有著很大的開拓后勁，需求處理的是應(yīng)用智能資料掌握藥品提早開釋的成績，應(yīng)用瓜爾膠集合網(wǎng)絡(luò)零碎停止改性鉆研將是今后停滯的一度正題位置。