英文名称
Lactose
中文别名
α-乳糖
英文别名
α-Lactose;Milk Sugar;Lactose monohydrate;Lactosum monohydricum
乳糖(lactose)是由半乳糖通过α-1,,4糖苷键连接葡萄糖而形成的二糖[1]。是哺乳动物乳汁中主要的二糖。
乳糖是哺乳动物乳汁中特有的一种双糖,乳糖由一分子葡萄糖和一分子半乳糖所构成。
在牛乳中含乳糖为4.6~4.7%,人乳中含乳糖为6~8%。乳糖的甜度是蔗糖的1/5。乳糖在食品工业中,用于作婴儿食品及炼乳品种。在医药工业中,用于药品的甜味剂和赋形剂;此外,还可作细菌培养基。
功能与应用
乳糖广泛用做片剂和胶囊剂的填充剂或稀释剂,有时也用于冻干产品和婴儿食品配方中。乳糖也用于粉末吸入剂的稀释剂。
市场有各种级别的乳糖供应,如有粒度和流动性不同的物理性质的产品。例如,装胶囊时选择乳糖粒度范围,取决于胶囊填充机器的型号。通常情况下,在片剂湿法制粒以及伴有研磨混合的过程时,宜选择细小粒度级别的乳糖,这样更易于与其他成分混合,也可更有效发挥黏合剂的作用。
其他应用包括:可作为载体/稀释剂应用于吸入剂和冻干制剂。乳糖加至冻干溶液中可增加体积并有助于冻干块状物形成。乳糖也和蔗糖以近1:3的比例混合,用作包糖衣溶液。
自此以后,乳糖就一直作为所有现代直接压片用辅料的标准参照物。现在,市场有很多级别的乳糖供应,其中包括无水α-乳糖、α-乳糖一水合物和相对较少用到的β-乳糖。
总体来说,选择何种级别的乳糖要根据开发的药物剂型来定。直接压片用乳糖常常用于含药量较小的偏激,这样可以省去制粒的过程。
比起结晶形乳糖和粉末形乳糖,直接压片用乳糖的流动性和可压性更好,它含有经过特殊处理的、纯的α-乳糖一水合物和少量无定形乳糖。无定形乳糖的作用是改善乳糖的压力/硬度比。另外一些特别生产的直接压片用乳糖不含无定形原料,但可能含玻璃态组成,故对改善可压性造成(不良)影响。直接压片用乳糖也可与微晶纤维素和淀粉混合使用,通常需要片剂润滑剂如0.5%(W/W)硬脂酸镁。在这些制剂中,乳糖的浓度站到65%~85%。如果替换其他直接压片用辅料如预胶化淀粉,喷雾干燥乳糖的用量可更少些。
稳定性和贮藏条件
潮湿条件(80%和80%以上的相对湿度)下易染霉菌。随贮藏时间延长,乳糖颜色可能变为棕色,湿热加速这种变化。不同乳糖其纯度可能不同,因此对其颜色的评估很重要,尤其是用于白色片剂处方时,更是如此。各种乳糖的颜色稳定性各异。
β-乳糖的饱和溶液在放置过程中,可能产生α-乳糖晶体沉淀。溶液也有变旋性。
乳糖应在密闭容器,阴凉干燥处贮藏。
乳糖制作方法
1.原料要求以副产品干酷乳清为原料,干物质6.5%、乳糖4.8%、脂肪0.4%、灰分0.05%,酸度1°T。也可采用酸法干酷素乳清或凝乳酸乳清。
2.乳清脱脂:将乳清加热至35℃左右,经奶油分离机分离,使干酷乳清含脂肪为0.4%。
3.乳清蛋白的分离:干酷乳清的滴定酸度为14~20°T,直接加热至90~92℃,然后加入经发酵处理的酸乳清(150~200°T),使乳清酸度提高30~35°T,再重新加热至90℃,乳清蛋白即可凝固、静止,使乳清和蛋白质分离,也可用压滤机使其分离。
4.乳清浓缩:采用单效或多效浓缩罐,对乳清进行浓缩以除去大部分水分。为防止乳糖焦化,浓缩温度不超过70℃,终了时,浓缩糖液的比重不应低于40°Be′,浓缩度为90~92%,干物质达60~70%,乳糖含量为54~55%。
5.乳糖结晶:浓缩糖液冷却后进行乳糖结晶,可采用平锅式自然结晶法和带夹层水冷却的结晶机中强制结晶法。平锅式自然结晶法,结晶的最初阶段要进行搅拌,待温度下降到30℃以后,可停止搅拌,结晶时间不少于30小时,强制结晶法可分为快速结晶和缓慢结晶两种,都在带夹层的λ可通入冷水冷却并装有搅拌器的结晶机中完成。已结晶好的糖液,具有良好的、明显的结晶结构,结晶体应为1~2毫米,呈粘稠状。
6.脱除母液与乳糖的洗涤:结晶后的乳糖,利用离心脱水机使乳糖晶体与糖蜜分离,再加入结晶糖量30%的水洗涤乳糖,以除去残存的母液和大部分盐类。经洗涤脱水后的乳糖称为湿糖,其含水量15%以下。为避免洗涤水温度过高而溶解乳糖,洗涤水的温度应低于10℃。
7.乳糖的干燥:可在半沸腾床式干燥机或气流干燥机中进行,干燥机内带有搅拌装置,干燥温度小于80℃,干燥后乳糖呈乳黄色的分散状态,水分小于1~1.5%。也可用微酸来干燥乳糖。
8.母液的回收:母液中含乳糖约为牛乳糖总量的1/3,内含有蛋白质和盐类。将母液用直接蒸汽加热至沸腾,静置,使蛋白质、盐类等不纯物沉淀,吸上层清净母液,在70℃下进行浓缩,除去大部分水分,使浓度达到42~43°Be′,然后进行结晶、洗涤、干燥,制成粗制乳糖。粗制乳糖的成品率为牛乳总量的3~4%。粗制乳糖呈淡黄色结晶粉末状,含肿蛋白质(特别是乳白朊含量较多)、灰分等不纯物。用活性炭吸附法精制。
9.粗制乳糖的溶解:在溶糖锅中,于机械搅拌下加入2%活性炭,使乳糖溶解并与活性炭充分混合,用直接蒸汽加热至沸点,浓度为30~31°Be′。再用少许石灰乳调节糖液的pH值至4.6,由于活性炭的作用,吸附了糖液中的色素。
10.压滤:上述混合液通过板杠压滤机,滤出活性炭和被吸附的杂质和蛋白质,得到纯净的糖液,颜色为淡黄色或白色,然后入结晶缸内。
11.结晶:糖液在间隙搅拌下进行自结晶,结晶时间不少于24小时。
12.母液的脱除及洗涤:结晶后的乳糖有明显的结晶体,大小为1~2毫米。结晶后的糖液在离心脱水机中脱除母液,用蒸馏水或经活性炭吸附处理后的水进行洗涤,以除去残存的母液、可溶性蛋白质和盐类等。洗涤水温度在10℃以下。
13.干燥、粉碎和筛选:含水分15%以下的半成品湿糖,可用架盘干燥箱进行干燥,干燥温度应在80℃以下,边干燥边搅拌,避免局部温度过高而产生焦化。然后用万能粉碎机进行粉碎,80目筛筛选,包装。
14.母液、洗涤水和活性炭中乳糖的回收:精制乳糖的母液和洗涤液中含有较多的乳糖,可浓缩至35~38Be′后再进行结晶。经板杠压滤出的废炭素内,含糖量也很高,可用水使之溶解、压滤。滤液加入母液和洗涤水一起浓缩、结晶。精制乳糖的收得率为牛乳中乳糖含糖量的一半,即2.35%左右。占