能部分吸收,并发生代谢,是一种较强的自由基消除剂,以及其渗透性脱水和利尿作用,在医药临床上大量使用。加上甘露醇的特殊物理性质,使其作为中间体在有机合成上也广为应用。甘露醇在化学结构上有6个羟基,还可合成各种化工产品。
3.1在医药工业上的应用
3.1.1口服甘露醇,可治急性胆囊炎,急性病毒性肝炎,肝硬化、B型胃炎、肠梗阻、清洗灌肠、胆道造影等消化道疾病以及预防急、慢性肾功能衰竭等。
3.1.2作为大输液的原料和片剂的辅料。
常用20%高渗注射液静注,可以促使组织液水份向血浆扩散,产生脱水作用。静滴甘露醇溶液可治疗休克,肺心病右心衰前筋膜间隔区综合症,超过热结核性胸膜炎、顽固性心绞痛,治疗脑血栓、脑梗塞、脑出血等各种形式脑外伤、脑血管病及脑水肿、脊髓水肿等。并能改善心肌缺血、降低血液粘稠度,以增加心肌收缩,以及治疗青光眼,泌尿系统结石,急性胰腺炎、有机磷中毒等。
3.1.3可以作为糖尿病人的甜食代用品,治疗乙型大脑炎。
3.1.4可以作为药品片剂的填充剂、润滑剂和赋形剂,也可在冻干针剂中用作载体。
3.1.5用于合成抗肿瘤药二溴甘露醇(Mitobronitol)
二溴甘露醇又名DBM,英文名称:myebrol,1,6-dibromo-D-mannitol,为白色小四角形片状结晶或结晶性粉末,略溶于水、乙醇、丙酮、二甲基甲酰胺,易溶于氢溴酸,遇碱易分解,在酸性或中性液中缓慢分解,熔点178℃。
制法:甘露醇与溴化氢反应而得。反应式如下: (式二)
本品为一种卤化的糖醇类化合物,在体内脱去溴化氢而成环氧乙烷类烷化剂。口服完全吸收,体内分布均匀。因有肠肝循环,故半衰期长达5-10小时。对慢性粒细胞性白血病有较好疗效,对霍奇金病、真性红细胞增多症有一定疗效。
3.1.6用于合成降血脂药物甘露醇烟酸酯
烟酸甘醇酯对β-酸蛋白、甘油三醇和血清胆固醇等血酯质有不同程度的下降和扩张血管的作用。对治疗高胆固醇、高血压、冠状动脉粥样化以及改善心血管消减症状、扩张末梢血管、促进脂肪代谢起到一定功效。
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制法:三氯氧磷作氯化剂,在吡啶溶液中先与烟酸生成烟酸酞氯后,再与甘露醇酯化而得。结构式如下:
(式三)
3.1.7用于合成抗心绞痛药六硝基右旋甘露醇
六硝酸甘露醇酯又名硝甘露醇。本品为D一甘露醇经硝化的衍生物,属亚硝酸酯类冠状血管扩张药。它在体内可被水解还原成亚硝酸盐而产生末稍性作用。可弛缓平滑肌,扩张冠状动脉、小动脉、毛细管动静脉,对治疗冠状动脉疾病有一定疗效,亦可用于冠心病发作心绞痛或哮喘急救治疗药。
制法:甘露醇在低温与浓硫酸催化条件下,与硝酸及3-氯-1,2-环氧丙烷乙醇溶液反应生成六硝基右旋甘露醇。结构式如下:
(式四)
3.1.8用于合成重要的医药中间体异丙物
甘露醇与无水丙酮缩合生成1,2,5,6-二-0-甲基亚乙基-D-甘露醇(简称异丙物)可用于L-肉碱的中间体合成,在医药、保健、饲料等领域广为应用;异丙物也可用于合成青光眼治疗药塞吗心安,及合成抑制细胞生长活性的1,6—二—O—甲磁醚基-3,4-二-O-甲基-D-甘露醇。
3.1.9用于合成抗肿瘤药物甘露醇氮芥
本品为结晶粉末,熔点278℃(分解),应用其二盐酸盐,易溶于水,微溶于醇,为抗肿瘤药,属氮芥的糖类衍生物。优点为易于溶解,毒性较其他氮芥稍低,特别对淋巴细胞有较大作用。亦可治疗慢性白血病、河杰金氏痛、网状细胞肉瘤、淋巴肉瘤、多发性骨髓瘤等。
制法:由D一甘露醇经氯化与环乙胺缩合后,再水解而制得。结构式如下: (式五)
3.1.10用于合成抗肿瘤药物甘甘露醇双甲磺酸
从醋酸乙醇一乙醇中重结晶得出的晶体,熔点132—133℃,为抗肿瘤药。其化学结构两端有甲基磺酸酯取代基,易形成一种环氧基团。它与环乙胺基团作
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用相同,能和核酸中磷酸键结合,影响细胞代谢糖酵解和呼吸,适合于慢性粒细胞性血病及实体瘤等。
制法:由甘露醇与甲基磺酸醇化而制得。结构式如下: (式六)
3.1.11 L一肉碱
别名肉毒碱、维生素Br、L—3-羟基-4-三甲基氨基丁酸内酯。本品为白色针状晶体或透明细粉,略有特殊腥味。易溶于水、乙醇和碱,几乎不溶于丙酮和乙酸盐,熔点200℃(分解)。D-和DL-无营养价值。作为营养增补剂有盐酸盐、酒石酸盐和柠檬酸镁盐。在婴儿利用脂肪为能量来源过程中起重要作用,使脂肪进行最佳氧化。人乳和牛乳中不缺,但大豆中缺乏,各种肉类、肝脏中均含有。
制法:由甘露醇为原料经多步进行化学合成。结构式如下: (式七)
作用:本品存在于生物体内,特别富含于横纹肌中,有促进消化液(唾液、胃化胰底胆液、肠液)分泌,增强消化酶活性和调整胃肠功能等作用;还具有增强运动耐力、抗疲劳和减肥等功能。用于治疗胃酸缺乏症、消化不良、食欲减退、慢性胃炎以及腹胀、暖气等,亦适用于老年消化机能不良,妊娠引起的胃肠障碍,婴儿厌食与食欲缺乏。
3.2食品工业上应用
甘露醇是目前国际上无蔗糖甜食的理想的糖醇类甜味剂,其在人体内的代谢不受胰岛素控制,不会引起血糖值上升,其热值与甜度也较底,甜度仅为蔗糖的50-70%,因而可作为糖尿病、肥胖病人的良好甜味剂。由于糖醇类具有不龋齿、不影响糖尿病人血糖值的优点,而且带有甜味,并能提供一定的热量。甘露醇由于在糖及糖醇中吸水性最少,并有爽口甜味,因而作为添加剂及无糖食品甜味剂应用在麦芽糖、口香糖、糕点、糖果蜜饯、果酱果冻等食品的生产和加工上。还用于水果中维生素C的生物合成,以及用来制备储藏水果的香味及干水果的香化剂。
3.3在纺织、纤维、烟草等工业的应用
甘露醇甲叉衍生物可用于醋酸纤维素的增塑剂。
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六醋酸甘露醇可改进醋酸纤维素的粘着性,其与氧化乙烯制成粘胶纺织物辅助剂,与三价金属硫酸盐反应产物用于纺织品的软化。
甘露醇甘油三酯用于烟草过滤咀。
甘露醇与无水丙酮缩合生成1,2,5,6-二-0-甲基亚乙基-D-甘露醇(简称异丙物),是合成甘油和甘油醛及其衍生物的重要原料。
3.4生产各种助剂及合成树脂
甘露醇可以用于甘露醇聚氨酯硬质泡沫塑料的合成。以甘露醇为原料与环氧丙烷合成的甘露醇环氧丙烷聚醚,可制得聚氨酯硬质泡沫塑料。以多元醇为基础的环氧丙烷聚醚是制备硬质聚醚型泡沫塑料的主要原料。国外多数采用三羟甲基丙烷、山梨醇等多元醇为原料作起始剂。1970年代我国已大量使用甘露醇作起始剂制备聚醚为基础,合成硬质聚氨酯泡沫塑料,其热老化性能、耐大气老化性、尺寸稳定性、耐油性以及软化温度等均比甘油聚醚和木糖醇聚醚为基础的硬泡优越。硬质聚氨酯泡沫塑料由于其比重小、机械强度高、比强度大、寿命长、发泡成型工艺性能好,制品质量稳定、均匀;消耗异氧酸酯的相对指标低、耐高温以及绝热保温性和隔音性能好等优点,作为一种新型工程塑料已广泛应用在航空、航海、电气、运输、冷藏等方面。
甘露醇与豆寇酸钡等化学物合成聚氯乙烯光稳定剂。
甘露醇可用作树脂合成中的分散剂,使易粉碎。加入0.01%~1%(wt)甘露醇可抑制烯烃类聚合物变色。
甘露醇制备氨烷基聚醚,用作去垢剂,具表面活性剂、去垢和乳化—发泡作用。与氧化乙烯、氧化丙烯进行聚氧烯化醚反应,生成化合物作用制备乳胶分散剂的中间体、湿润剂及增稠剂。
甘露醇与高级脂肪酸盐反应形成单酯或双酯作表面活性剂或与1~6个羟基的C1~30羧酸类酯化使成用于燃料和润滑油的分散剂。
3.5在涂料工业上的应用
在涂料工业上甘露醇可用于合成干性油改性甘露醇醇酸树脂,这是醇酸树脂的一类。将干性油(如梓油或亚麻籽油)和甘露醇在氮气保护下,加入氧化铅在高温下进行醇解,然后加入需要量的苯酐继续反应,直至所要求的酸值为止,反应产物加入二甲苯稀释,过滤。使用时,加入5%的582#树脂,并分别加入钻、锰、锌、钙的环烷酸盐催干剂,即得棕色透明漆液,其电绝缘性好,可用作绝缘
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漆等。
甘露醇同乌贼油酸,豆油酸酯制成甘露醇干性油。
甘露醇的醇酸树脂与聚磷酸胺作用得到可涂于木材类表面成膜的防火化合物。
甘露醇羧烷基类醚经缩合制成热固化树脂可用于模制、涂料和纺织品上胶。 甘露醇也可制成糠酸型醇酸树脂。 3.6 用于合成系列甘露醇酯类乳化剂
甘露醇部分或完全脂肪酸酯可作乳化剂。这类乳化剂主要有: 3.6.1甘露醇酐油酸酯
甘露醇在触媒存在下,缩水生成甘露醇酐,然后通过与油酸酯化反应生成甘露醇酥油酸酯。甘露醇酐油酸脂系中间产品,在碱性触媒的催化下,在130—140℃通入环氧乙烷进行聚合,生成聚乙基甘露醇酐油酸酯。它属于多元醇型的非离子型表面活性剂,无毒,具有乳化、分散、渗透特性。在农药、化工、纺织、机械加工中用作乳化剂、缓蚀剂,其性质与吐温-80相似。
3.6.2硬脂酸甘露醇酐酯
以硬脂酸和甘露醇为原料,在磁性催化剂存在下,经酯化反应而制得。属多元醇型非离子表面活性剂,对酸、碱比较稳定,无毒。酯化反应时,甘露醇在碱性和加热条件下缩水成环,由于缩水数量和失水位臵不同,产生甘露醇酐异构体,它与合成脂肪酸、硬脂酸分别醇化为甘露醇合成脂肪酸酯、甘露醇硬脂酸酯。前者与甘露醇油酸酯性质相似,可用作缓性剂、润滑油防锈添加剂、防锈乳化油、铝带轧制工艺用油、金属切削用油、煤矿液压支架油;用于钻井泥浆中,能增加泥浆润滑性,防止和减少卡钴等事故;用于印刷油墨,可使墨性稳定;还可用作化学纤维、人造皮革等上油剂。
硬脂酸甘露醇酐酯用于食品、医药、日化等方面作乳化剂,同属多元醇型非离子表面活性剂。应用在奶油精、硬糖、巧克力、酥糖及饼干、花生酱等食品中,使其具有抗融化、防潮、松脆、防止油脂分离等作用;在雪花膏、面膜、冷霜等化妆品中具有良好乳化性。
3.6.3聚氯乙烯甘露醇脂肪酸酯
由甘露醇经脱水后与长链脂肪酸酯化而成甘露醇脂肪酸酯(油溶性表面活性剂),再与环氧乙烷结合而成。也可将甘露醇先与环氧乙烷缩合,再经酯化而得。
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