
糖苷類化合物是一類由糖基與非糖配基通過糖苷鍵連接形成的天然或合成化合物,其核心結構決定了兼具糖基的水溶性優勢與配基的生物活性特質。糖基的引入不僅提升了配基的溶解性與穩定性,還能調控其生物活性與毒性,部分糖苷經生物轉化后可釋放活性成分,這種獨特性質讓它在多個行業中占據重要地位。
在醫藥領域,糖苷類化合物是天然藥物的核心活性成分來源,如人參皂苷、甘草酸苷等,分別用于免疫調節、肝功能改善等場景,部分經結構修飾后還可作為前藥優化藥效;食品工業中,甜菊糖苷作為低熱量甜味劑廣泛替代蔗糖,花色苷則用于天然色素穩定,提升食品營養價值與風味;日化與農業領域,烷基糖苷、茶皂素等作為綠色表面活性劑,用于溫和清潔產品與農藥助劑,既能增強效果又降低環境危害。
噴霧干燥技術因能快速實現料液向粉末的轉化,且可通過工藝調控保留熱敏性成分活性,成為糖苷類化合物規模化制備的關鍵技術。針對糖苷類物料易氧化、熱敏、高粘性等特性,通常采用離心式或氣流式噴霧干燥設備,規避壓力式設備對物料活性的影響與堵塞風險,以下為三個典型制備實例。
葡萄糖基甜菊糖苷的離心式噴霧干燥制備中,某公司針對其甜味持久但熱敏性強的特點,選用那艾儀器提供的離心式噴霧干燥系統,搭配定制化旋轉熱風結構優化干燥效果。制備前期,先將甜菊糖苷與支鏈淀粉在35-40℃水中混合,加入環糊精葡萄糖基轉移酶,按酶、甜菊糖苷、麥芽糊精、水=0.05:1:2:4的質量比反應30小時,反應液經過濾分離固相雜質后,升溫至90℃滅酶并冷卻至30℃。干燥階段,設定進風溫度180℃,系統壓力控制在-50至50Pa,通過環形管上等間距分布的霧化噴頭將料液霧化,同時借助電機驅動中空棒帶動熱風噴頭旋轉送風,使霧滴與熱空氣均勻接觸,避免局部過熱導致甜味成分降解。最終獲得的粉末產品流動性佳,甜度穩定性提升,水分含量控制在合格范圍,滿足食品甜味劑的工業化需求。
茶皂素的氣流式噴霧干燥制備聚焦其高粘性、強熱敏、易發泡的特性,某公司采用那艾儀器氣流式噴霧干燥機,以“氣流霧化-低溫并流瞬間干燥”模式實現高效制備。茶皂素濃縮液經預處理去除雜質后,通過供料泵送至干燥塔頂部的氣流式霧化噴嘴,高速壓縮空氣從噴嘴環隙噴出,與中心管料液形成劇烈剪切力,將高粘度料液撕裂為極細霧滴,有效解決傳統設備易堵塞的問題。干燥過程中,霧化霧滴與經精密過濾的潔凈熱風同向進入塔內,利用霧滴大比表面積特性實現幾秒內快速脫水,同時控制物料溫度始終低于70℃,規避氧化褐變與活性成分流失。干燥后的空心球狀粉末大部分落入塔底,細微顆粒經旋風分離器與布袋除塵器回收,最終產品色澤淺、溶解性好,生物活性保留率顯著提升,可直接用于農藥助劑與日化清潔產品。
甘草苷的離心式噴霧干燥制備中,某公司針對甘草浸膏中甘草苷、甘草酸等活性成分的熱敏特性,采用那艾儀器離心式噴霧干燥設備,通過正交試驗優化工藝參數以保障產品質量。前期將甘草浸膏加水稀釋,調節浸膏比重至1.15,經精密過濾去除懸浮雜質,避免霧化過程中噴嘴堵塞。干燥階段,確定最優工藝參數為進風溫度150℃、出風溫度90℃,通過離心霧化器將料液分散為細小霧滴,熱空氣與霧滴充分接觸實現快速干燥。該工藝有效控制了干燥過程中甘草苷與甘草酸的降解,最終產品出粉率高,水分含量達標,活性成分保留完整,可作為醫藥原料用于慢性肝病治療藥物與濕疹皮炎外用制劑的生產,工藝穩定性滿足工業化批量生產需求。
噴霧干燥技術通過設備選型與工藝優化,能精準適配不同糖苷類化合物的物料特性,在保留活性成分、提升產品品質的同時實現規模化生產。隨著綠色制造與天然產物開發需求的提升,這類制備技術將進一步優化,為糖苷類化合物在各行業的廣泛應用提供支撐。