微胶囊化方法及常用壁材.docx

微胶囊化方法及常用壁材微胶囊化方法及常用壁材 一、微胶囊制备方法 1、微胶囊的常规制备方法 Ø 复凝聚法 复凝聚法是利用两种带有相反电荷的高分子材料以离子间的作用相互交联，制成的复合型壁材的微胶囊 一种带正电荷的胶体溶液与另一种带负电荷的胶体溶液相混，由于异种电荷之间的相互作用形成聚电解质复合物而发生分离，沉积在囊芯周围而得到微胶囊。 Ø 单凝聚法 单凝聚法通常被称为沉淀法，该方法通过向含有芯材的某种聚合物溶液中加入沉淀剂，使该聚合物的溶解性降低，该聚合物和芯材一起从溶液中析出，从而制取微胶囊的方法 该方法不需要事先制备乳液，也可以不使用有机交联剂，可以避免有机溶剂的使用，但通过该法制得的微胶囊粒径较大。 Ø 界面聚合法 界面聚合法是将两种发生聚合反应的单体分别溶于水和有机溶剂中，其中芯材溶解于处于分散相溶剂中 然后，将两种液体加入乳化剂以形成乳液，两种反应单体分别从两相内部向液滴界面移动，并在相界面上发生反应生成聚合物将芯材包裹形成微胶囊的方法 该法的优点是反应物从液相进入聚合反应区比从固相进入更容易，所以通过该法制备的微胶囊适于包裹液体，制得的微胶囊致密性好 在界面聚合法制备微胶囊时，分散状态在很大程度上决定着微胶囊的性能，搅拌速度溶液黏度以及乳化剂和稳定剂的种类用量对微胶囊的性质也有很大的影响。 Ø 原位聚合法 原位聚合法应用的前提是形成壁材的聚合物单体可溶，而聚合物不溶 该法需先将聚合物单体溶解在含有乳化剂的水溶液中，然后加入不溶于水的内芯材料，经过剧烈搅拌使单体较好的分散在溶液中，单体在芯材液滴表面定向排列，经过加热单体交联从而形成微胶囊 如何让单体在芯材表面形成聚合物，是该方法需要控制的重点。 Ø 锐孔凝固浴法 锐孔凝固浴法用的壁材要求是可溶性的 通常将芯材物质和高聚物壁材溶解在同一溶液中，然后借助于滴管或注射器等微孔装置，将此溶液滴加到固化剂中，高聚物在固化剂中迅速固化从而形成微胶囊 因为高聚物的固化是瞬间进行并完成的，所以将含有芯材的聚合物溶液加入到固化剂中之前应预先成型，所以需要借助于注射器等微孔装置 锐孔凝固浴法的固化过程可能是化学变化或物理变化。 Ø 喷雾干燥法 喷雾干燥法是将芯材分散在壁材的乳液中，再通过喷雾装置将乳液以细微液滴的形式喷入高温干燥介质中，依靠细小的雾滴与干燥介质之间的热量交换，将溶剂快速蒸发使囊膜快速固化制取微胶囊的方法 喷雾干燥法操作简单，综合成本较低，易于实现大规模生产 但通过该方法制备微胶囊时，芯材会处于高温气流中，有些活性物质容易失活，限制了其应用范围; 且通过该方法制备微胶囊溶剂蒸发较快，微胶囊的囊壁容易出现裂缝，致密性有待提高，该方法目前主要用于生产粉末香料和粉末油脂。 二、微胶囊的新型制备方法 Ø 分子包埋法 分子包埋法又被称为分子包接法或分子包囊法，此法采用的芯材必须含有疏水端 用环糊精为壁材，因为环糊精是有疏水性空腔的环状分子 含有疏水端的芯材可以进入空腔内，靠分子间的作用力结合成分子微胶囊 陈梅香等用该法制备抗氧化剂BHT微胶囊取得较好的效果 由于该法操作简单成本较低，因此具有广阔的应用前景。 Ø 微通道乳化法 微通道乳化法是近几年才出现的一种制备尺寸大小均一的微胶囊的有效方法，该方法利用表面张力形成微小液滴，微通道的尺寸决定了液滴的尺寸 可以选择适当孔径的膜制备出所需粒径的微胶囊。 Ø 超临界流体快速膨胀法 难挥发物质在超临界流体中有很大的溶解度 所以如果将溶质溶解在超临界流体中，然后通过小孔毛细管等减压，可在很短的时间内快速膨胀，使溶质产生很大的过饱和度，形成大量细小微粒超临界流体快速膨胀法就是将某种溶质溶解在超临界流体中，然后通过减压膨胀，使溶质以小颗粒的形式析出 通过控制实验条件，可以析出具有一定粒径的空心微囊 然后将生成的空心微囊与芯材高频碰撞接触，微囊即可均匀包裹在芯材外部，再除去未包埋的芯材，即可制得微胶囊产品。 Ø 酵母微胶囊法 酵母微胶囊法与其他方法不同的是用酵母菌的细胞壁作为微胶囊的壁材 该法的实施需先将酵母菌用酶溶解掉细胞内部的可 溶成分，这使酵母菌的细胞壁内部成为空腔，即可以作为微胶囊壁材 让芯材与酵母菌细胞壁空腔高频接触，芯材即可进入细胞壁内形成微胶囊，再除去多余的芯材即可。 Ø 层层自组装法 层层自组装法是利用逐层交替沉积的方法，借助各层分子间的弱相互作用( 如静电引力氢键配位键等)， 使层与层自发地缔合形成结构完整性能稳定具有某种特定功能的分子聚集体或超分子结构的过程。 三、微胶囊常用壁材 Ø 海藻酸钠 海藻酸钠分子式为( C6H7O6Na)n，是白色或淡黄色不定形粉末无味易溶于水吸湿性强持水性能好不溶于酒精氯仿等有机溶剂，是一种天然多糖，具有生物黏附性生物相容性并可生物降解等特点 其黏度因聚合度浓度和温度的不同而不同 海藻酸钠具有药物制剂辅料所需的稳定性溶解性黏附性和安全性，适用于制备药物制剂。 Ø 壳聚糖 壳聚糖也称几丁聚糖，是甲壳素经浓碱加热处理脱去N乙酰基的产物 是白色或微黄色片状固体，壳聚糖含有氨基，是天然多糖中唯一的碱性多糖，易溶于盐酸和大多数有机酸，不溶于水和碱溶液 壳聚糖具有良好的生物黏附性生物相容性生物降解性以及较好的成膜性，由于其优越的功能性质和独特的分子结构，壳聚糖作为可生物降解材料用于新型给药系统，通过改变给药途径可大大提高药物疗效，具有控制释放增加靶向性减少刺激和降低毒副作用，以及提高疏水性药物通过细胞膜增加药物稳定性等作用的特点。 Ø 明胶 明胶是一种不溶于冷水但可以溶于热水的蛋白质混合物 又名白明胶，其外观为无色或淡黄色的透明薄片或微粒，可吸收本身质量5l0倍的水而膨胀; 不溶于乙醇氯仿乙醚等 明胶能与甲醛等醛类发生交联反应，形成缓释层 明胶具有生物相容性生物降解性以及凝胶形成性，适宜于做微胶囊壁材由于单一的壁材很难满足制备微胶囊各方面的要求，所以近年来很多学者在研究微胶囊时采用混合壁材 肖道安等选用阿拉伯胶和环状糊精作为杜仲叶提取物的微胶囊壁材，利用喷雾干燥进行微胶囊化 研究发现，阿拉伯胶和环状糊精的配比为11时，微胶囊化能够达到较好的效果 查恩辉等采用明胶和蔗糖以37的质量比混合为壁材，另加入少量的蔗糖酯，包埋番茄红素，微胶囊的效率和产率最高，分别为9126%和8935% 杜静玲等以聚天冬氨酸和明胶为混合壁材，采用单凝聚结合喷雾干燥法制备VA棕榈酸酯微胶囊，并经过7天的高温加速氧化实验，研究表明: 聚天冬氨酸和明胶的质量比为11时，微胶囊化效果较好，可以较好的增加VA棕榈酸酯的稳定性 Gao等用聚脲三聚氰胺甲醛树脂作为壁材制备出微胶囊产品，其密封效果和热力学稳定性比单一的聚脲壁材好。 Ø 多孔淀粉是一种新型的变性淀粉，它是将天然生淀粉经酶处理以后，使其表面形成小孔，并一直延伸到颗粒内部，是一种类似马蜂窝状的中空颗粒，可以盛装各种物质于其中，具有良好的吸附性 近年来有学者用多孔淀粉作为微胶囊壁材，取得了较好的效果。 许丽娜等用多孔淀粉包埋葡萄籽油，并对产品进行氧化实验，结果表明产品的抗氧化性明显提高，可显著延长保质期 刘勋采用多孔淀粉包埋花 椒精油，认为此方法工艺简单，只需在常温常压下将多孔淀粉和花椒精油混合均匀即可，多孔淀粉对花椒精油的吸附量达到092g/g，包埋率达48%， 高于其它包埋材料。