黄原胶（xanthan gum)别名黄胶、汉生胶，又称黄单胞多糖，是20世纪50年 代美国农业部北方研宄室(Northern Regional Research Laboratories, NRRL)从野油 菜黄单胞菌(Xanthomonas campestris) NRRL B-1459中发现的中性水溶性多糖，是以糖类为主要原料，经发酵生产的一种微生物胞外杂多糖[1]，相对分子质量为 2x106?2x107。黄原胶的基本结构是由重复的五糖单元组成，此单元由2个D-葡萄 糖、2个D-甘露糖和1个D-葡糖醛酸组成。黄原胶分子的一级结构是由糸1,4键连 接的D-葡萄糖基主链与三糖单位侧链组成，其侧链由D-甘露糖和D-葡糖醛酸交 替连接而成；它的二级结构是侧链通过氢键反向缠绕主链形成的双螺旋或多螺旋 结构；三级结构是二级结构通过非共价键组成的网状结构。结构见图1。

　　

　　黄原胶的性质黄原胶的结构决定其具有许多优良的特性：低浓度下的高黏性、特殊的流变 性、高稳定性以及良好的增稠性、悬浮性和乳化性等。黄原胶广泛应用于食品、 医药、化妆品、纺织和石油等行业。

　　

　　i.i稳定性黄原胶在其二级结构中，侧链反向缠绕主链使主链得到保护而不易降解，从 而使其具有耐高温、耐酸碱和抗酶解等特性。1 %黄原胶溶液在-4?93 °C反复加 热冷冻，其黏度几乎不变；由25 °C加热到120 °C，其黏度仅降3 %[2]。其溶液对 酸碱十分稳定，在pH 2?12黏度几乎不变[3]。许多酶如蛋白酶、淀粉酶、纤维素 酶和半纤维素酶等都不能使黄原胶降解。黄原胶能和许多盐溶液长期混溶，黏度 不受影响[4]。

　　

　　1.2流变性黄原胶溶液是典型的假塑性流体。在受到剪切作用时，黏度急剧下降，且剪切速度越高黏度下降越快，在剪切作用消失时，黏度瞬间恢复到最大。其原因是 当受到剪切作用时，连接主、侧链的氢键被破坏，分子形成了不规则的线团状， 黏度下降；在剪切作用消失时，分子又恢复了原来的结构[5]。利用黄原胶溶液的 流变学性质作为检测指标可以筛选菌株和优化发酵条件[6,7]。

　　

　　1.3增稠性黄原胶具有良好的增稠性，特别是在低质量浓度下具有很高的黏度。0.3 g / L的黄原胶溶液即具有0.09 Pa.s的黏度。黄原胶溶液的黏度是同质量浓度明胶 的约100倍[8]。

　　

　　1.4悬浮性和乳化性由于黄原胶理化性质稳定，因而具有良好的悬浮性和乳化性。1%黄原胶溶 液具有约5X104N/cm2的承托力。黄原胶借助于水相的稠化作用，可降低油相和 水相的不相容性，能使油脂乳化在水中，因而它可在许多食品饮料中用作乳化剂 和稳定剂[8]。

　　

　　1.5与其他增稠剂的协效性黄原胶可与大多数合成的或天然的增稠剂配伍，如与槐豆胶、瓜尔胶、卡拉 胶及魔芋胶等都能互溶，混合胶黏度显着提高[5]。

　　

　　1.6安全性黄原胶是一种安全的生物多聚糖。短期喂养实验表明，黄原胶对大鼠和狗无 毒、无抑制生长作用，对眼和皮肤无任何刺激性。长期喂养实验(2年)毒性研宄 表明，黄原胶对生长速率、存活率和血液系统无明显影响。黄原胶于1969年得到 美国食品药品管理局(FDA)的批准认证，1975年被美国国家处方集（NF)收载， 1983年被联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)批准为食品添加剂，2010 年作为药用辅料被中国药典（ChP)收载。

　　

　　2黄原胶的应用领域由于黄原胶具有许多优良的特性，其可广泛应用于食品、药品、化妆品、纺 织和石油等领域[5]。黄原胶在食品行业中主要作为增稠剂、稳定剂和成型剂等。 奶油制品中添加少量黄原胶，可使产品结构坚实、易切片，更易于香味释放，口 感细腻清爽。用于饮料，可使饮料具有优良的口感，赋予饮料爽口的特性，使果 汁型饮料中的不溶性成分形成稳定的悬浮液，保持液体基本均匀不分层。黄原胶 在化妆品行业中的最重要的是用于牙膏，其优良的剪切稀化流动行为使牙膏易于 从管中挤出和泵送分装。黄原胶是所有类型牙膏的优良结合剂，其易于水化、优 秀的酶稳定性可生产出均匀稳定的产品，并改良产品的延展成条性。黄原胶在印 染工业中可作为染料和颜料的助悬剂，印染控制剂，可以控制浆液流变性，使染 料不易迀移，图案更加清晰。黄原胶应用于石油工业可以加快钻井速度、防止油 井坍塌、保护油气田、防止井喷及大幅度提高采油率。在医药领域，黄原胶主要 作为增稠剂、助悬剂、乳化剂、稳定剂及缓、控释制剂等。随着现代生化技术的 发展，黄原胶在医药领域越来越显示着其重要性。

　　

　　3黄原胶在医药领域的应用3.1在制剂方面的应用3.1.1在液体和半固体制剂中的应用黄原胶是一种亲水胶，可在液体和半固体制剂的多相体系中作为有效的增稠剂、助悬剂、乳化剂和稳定剂。黄原胶的高黏 性使外用制剂更易于涂布，且水分挥发后药物不易从皮肤上脱落，提高了药物的 生物利用度和用药舒适感。金义光等[9]以炉甘石洗剂、联苯苄唑滴眼剂和联苯苄 唑软膏作为模型，考察并比较黄原胶、阿拉伯胶和瓜尔豆胶在非均相液体和半固 体制剂中的作用。结果表明，黄原胶的触变性、助悬性和增稠性均优于其它两种 胶，是一种优良的助悬剂和增稠剂。Blakely等[10]通过添加黄原胶配制了多种稳 定的非甾体抗炎药混悬液，其配方主要包括：至少一种非甾体抗炎药、一种缓冲 系统、黄原胶、聚乙烯吡咯烷酮及甘油，此混悬液稳定性高，可掩盖药物的不良 气味且可与其它药物如抗病毒药、抗肿瘤药等联合应用。

　　

　　在滴眼剂和滴鼻剂中，药物与用药部位接触时间长才能较好地发挥疗效。黄原胶用作滴眼液助剂时功效显着。眼球快速眨动使滴眼液黏度减小，药物快速分 散并与患部充分接触，停止眨动时，黏度增加而使滴眼液不易流动，延长药物作 用时间。鼻内给药制剂[11]，如咖啡因溶液：咖啡因2.0 g，对羟基苯甲酸0.02 g， 对轻基苯甲酸丙醋0.01 g，氯化钠0.8 g，黄原胶2.0 g，乙醇0.1 g，无水醋酸钠0.27 g，丙二醇5.0 g，加水至100 mL。由于加入了黄原胶，增加了该制剂的黏 度，使其吸收速度减慢，药效延长。Rouses等[12]在治疗青光眼的拟胆碱滴眼液 (如碘磷灵）中添加黄原胶，提高了药效并降低了毒副作用。含有萜类化合物（如 冰片）的滴眼液长期存放于塑料容器中会导致萜类化合物的含量降低，Fukiko 等[13]在滴眼液中添加黄原胶至终浓度为0.2 %?0.7 %，可以显着抑制萜类化合物 含量的下降并提高滴眼液的稳定性。Koji等[14]制备了含黄原胶（0.05 %?0.4 %) 和氨基酸（0.05 %?2 %)的滴眼液。实验表明，此滴眼液可保护角膜细胞并对眼 睛干涩引起的角膜细胞排列紊乱有缓解作用。黄原胶可代替琼脂用于细菌培养， 在硬度和持水性及细菌数量和菌落形态等方面均优于琼脂[15]。黄原胶还可作乳 化剂的稳定剂，不论何种类型的乳剂，加入本品后可使其在pH 1?13和较高的 电解质浓度下具有较高的稳定性。

　　

　　3.1.2在固体制剂中的应用在固体制剂中，黄原胶主要作为黏合剂、崩解剂、缓释剂和控释剂。作为黏合剂时其制片黏合力强，且片剂不会过于坚硬，同时， 还可加入淀粉、阿拉伯胶、瓜尔胶和槐豆胶等辅料[16，17]，调整到所需硬度，在压 片和贮存过程中不易出现裂片现象。本品具有良好的膨胀、润湿和毛细管作用， 因此，又是良好的崩解剂，既适用于高度水溶性药物，也适用于水难溶性药物。 目前，黄原胶是国际上微胶囊药物囊材中的功能组分，在控制药物释放方面起重 要作用。Talukdar等[18]以可溶的中性药物咖啡因、不溶的酸性药物吲哚美辛及可 溶的酸性药物吲哚美辛钠盐为模型，Helton等[19,20]以布洛芬片为模型，在不同实 验条件下以膨胀率和平均释药时间为考察指标，研宄了黄原胶骨架片的制备和药 物释放过程。结果表明，释药速率与骨架片中黄原胶的用量和溶出条件(转速、 介质离子强度、pH)有关，与制备工艺无关，溶出介质中离子对其释药有影响， 黄原胶能有效控制骨架片中药物释放。王康等[21，22]及Felipe等[23]研宄表明，黄 原胶与魔芋葡甘聚糖的混合物具有协效性，可以有效延缓药物释放，是优良的缓、 控释材料。王康等以魔芋葡甘聚糖、黄原胶或卡拉胶、稀释剂混合得到结肠定位 压制包芯片包裹材料，该包芯片具有结肠定位释药效果明显的特点，而且该包芯 片载药体系广泛、价格便宜、制备过程简单。糜志远等[24]制备了以魔芋葡甘聚 糖和黄原胶两种天然多糖为基质的新型阿昔洛韦口腔缓释膜，用于疱瘆性口腔溃 疡局部给药。Raghavendra等[25]采用体外实验评价了以丙烯酰胺-黄原胶共聚物 为骨架的抗高血压药的药物释放，该释药系统具有价格便宜、易于压片及良好的 生物相容性等特点。郭卫芹等[26]采用黄原胶-壳聚糖混合物为控释层，制备了阿 西美辛缓释制剂。实验表明，该制剂与常规制剂相比能够很好的控制药物释放， 提供了一种能够长时间控制药物稳定释放、延长药物疗效、减少不良反应、基本 上不出现药物释放不完全现象的口服制剂。黄原胶也是咀嚼片和吸吮片的良好赋 形剂，含有本品的药片，在口中因咀嚼和舌头转动产生的剪切力，使黏度急剧下 降而感觉清爽和细腻，利于药物释放，特别适用于生产含抗菌消炎药物的吸吮片 和喉片。

　　

　　3.2黄原胶降解产物的应用寡糖一般具有抑菌、抗病毒、植物诱抗及提高免疫力等功效，因而造就了寡 糖工程在国际上竞相研宄、炙手可热的局面。黄原胶降解产生的寡糖是否也拥有 某种生物活性的疑问也激起了人们强烈的兴趣。研宄表明[27-29]，黄原胶寡糖具有 清除羟基自由基能力，并能激活植物防卫系统以抵御病原菌的侵染，同时对野油 菜黄单孢菌也具有抑菌活性。黄成栋[30]对黄原胶寡糖在抑菌、抗病毒、植物诱 抗、抗氧化等方面的生物活性进行了研宄，发现黄原胶寡糖拥有较强的抑制真菌 生长的能力，而对细菌则没有抑制作用。黄原胶寡糖还具有较强的抗病毒活性、 一定的植物诱抗活性及较强的抗氧化活性。

　　

　　3.3黄原胶衍生物的应用黄原胶衍生物兼有黄原胶和其它物质的特点，具有更高的经济价值，其中应 用化学改性中接枝共聚方法生产衍生物占有重要地位[31，32]。黄原胶在抗生素药物 固载和控释方面有一定作用。Dumitriu等[33]对链脲左菌霉素、卡那霉素、新霉素、 四环素以及6-氨基青霉素等抗生素在诸如羧甲基纤维素氯化物、4-氨基苯甲酸纤 维素以及黄原胶等天然产物上进行了固载化的研宄工作，之后又系统地研宄了以二环己基碳酰亚胺(DCI)为活化剂，通过与黄原胶的酯化偶联反应，将氯霉素、 阿莫西林等药物固载在黄原胶分子链上，得到了大分子药物，并确定了大分子药 物合成的工艺条件、抑菌活性及水解缓释的影响因素等。结果表明，以大分子药 物制成的氯霉素药膏等药效显着，且无过敏现象。Simionescu等[34]研宄了交联态 黄原胶水凝胶作为缓释药物的支撑载体材料。实验表明，通过黄原胶与氯乙醇的 交联反应可得到适度交联的水凝胶。

　　

　　3.4在其他方面的应用3.4.1作为降血脂药物黄原胶及其复配物具有适宜的黏度和溶胀系数，可延 长食物胃滞留时间以降低血脂[35]。Yukiko等[36]研宄表明，黄原胶对高脂血症小 鼠的血清总胆固醇和甘油三酯具有明显的降低作用。冯娟的实验结果表明[37]， 瓜尔胶：黄原胶（2:1)和魔芋胶：黄原胶（2:1)可显着延长食物在胃内的滞留时 间；瓜尔胶：黄原胶（2:1)可显着降低高脂血症小鼠的血清总胆固醇和甘油三酯。 Tanya等[38]在减肥药中添加黄原胶和钙，可降低减肥药用量和毒副作用并提高药 效。

　　

　　3.4.2作为免疫调节剂黄原胶是一种效果显着的免疫调节剂。米沙等[39]研宄 表明，正常小鼠经腹腔注射一定剂量的黄原胶后，其腹腔巨噬细胞的吞噬功能明 显增强，迟发超敏反应明显提高。李信等[40]研宄了黄原胶对小鼠脾、胸腺、抗 体形成细胞及迟发型变态反应的影响，结果表明，黄原胶能显着提高小鼠的体液 免疫功能，但对小鼠的脾和胸腺重量未见明显影响；Ishizaks等[41]采用体外试验， 研宄了黄原胶对淋巴细胞增殖和诱导多克隆抗体产生的影响，结果表明，黄原胶 能够有效诱导小鼠胸腺和脾脏B细胞的DNA合成及多克隆抗体的产生。

　　

　　4 结语黄原胶在医药领域中的应用已不断得到开发，并取得了一定成果。但在国内， 医药级黄原胶的生产技术水平还不高，产品档次还较低，应用开发力量较分散， 研宄有所重复，产业化水平较低。这有待我们集聚行政、科技和企业界的力量， 确定我国医药级黄原胶开发的重点，并采取一定的保障措施，以大力拓展黄原胶 在医药领域中的应用。

　　

　　2010年黄原胶作为药用辅料被中国药典收载，由于黄原胶本身具有优良的物理化学性能，将持续引起国内、外科研工作者的关注，作为药用新辅料，在药剂领域中将会获得广泛的应用，开发出更多更好的制剂。