CN108175718A

CN108175718A - 一种具有长期缓释效果的耐热抗菌防晒山茶花纳微胶囊及其制备方法

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Publication number: CN108175718A
Application number: CN201711377188.1A
Authority: CN
Inventors: 胡兵
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-12-19
Filing date: 2017-12-19
Publication date: 2018-06-19

Abstract

本发明提供一种具有长期缓释效果的耐热抗菌防晒山茶花纳微胶囊及其制备方法，该香精胶囊以山茶花油为芯材，二氧化钛和二氧化硅为壁材，采用溶胶‑凝胶‑喷雾反应法一步制备具有长期缓释效果的耐热抗菌防晒山茶花纳微胶囊。该香精胶囊具有耐热性好、抗菌、防晒、耐候、无毒、团聚少、杂质少、易再次分散加工的特点，同时具有清热除湿、祛风止痒、杀虫解毒、清胃润肠、收敛润肤、消肿止痛、明目亮发、增强血管弹性和韧性、延缓动脉粥样硬化、增加肠胃吸收功能、促进内分泌腺体激素分泌、防治神经功能下降、提高人体免疫力、预防和治疗高血压、心预防和治疗血管疾病等药效，可广泛应用于纺织、日化、食品、医药、美容、保健等行业。

Description

一种具有长期缓释效果的耐热抗菌防晒山茶花纳微胶囊及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种香精香料纳微胶囊领域，具体地说，涉及一种具有长期缓释效果的耐热抗菌防晒山茶花纳微胶囊及其制备方法。

背景技术

香精香料是由多种挥发性小分子化合物组成，其主要成分不稳定、易挥发，在使用过程中易受热、光的影响而引起氧化变质，导致最终加香产品的品质影响。山茶花油由山茶花经提炼得到的植物油，它主要用于医药、美容、保健行业，具有清热除湿，祛风止痒，杀虫解毒，清胃润肠，收敛润肤，消肿止痛，明目亮发等功效作用，能增强血管弹性和韧性，延缓动脉粥样硬化，增加肠胃吸收功能，促进内分泌腺体激素分泌，防治神经功能下降，提高人体免疫力，预防和治疗高血压、心血管疾病的功效。

纳微胶囊是由天然或合成分子制成的微型容器，可以包埋、保护某些物质，使其功用缓慢释放出来。微纳微胶囊香精香料主要是对香精香料进行包覆，控制其香气的释放，提高香精香料的稳定性。目前主要通过喷雾干燥法、复凝聚法、包络法和界面聚合法等制备以不同的高分子聚合物如天然阿拉伯胶、明胶、壳聚糖和环糊精等为壁材的微纳微胶囊香精香料，但是这类微纳微胶囊香精香料不具备耐热功能，也不具备抗菌和防晒性能，用于加香纺织品时存在易挥发或分解、易滋生细菌、阳光晾晒会老化变质、不能长久留香等问题，用于化妆品无防晒、抗菌等功能，用于食品经蒸煎煮炸等加热工艺会发生挥发或分解，因此限制了其应用。中国专利CN102553503B采用乳化剂对茉莉香精进行乳化作为微胶囊囊芯，以脲与甲醛制备的脲醛树脂作为微胶囊囊壁，在香精表面原位聚合脲醛树脂，并经过滤干燥后制成了亚微米级缓释型香精微胶囊。该材料存在以下不足：①该材料含脲醛树脂，而脲醛树脂耐热性欠佳、耐候性差、使用时存在甲醛释放、遇酸碱易分解的问题，严重影响其应用；②该材料不具备功能性，限制了其应用领域；③该材料采用过滤干燥，团聚严重，难以得到亚微米级尺寸的香精微胶囊，在其他行业应用时难以再次分散和加工。中国专利CN104226211A采用喷雾干燥工艺用酵母细胞包埋精油制备香精微胶囊，该材料通过喷雾干燥改善了微胶囊的团聚，但是同样因为酵母细胞不耐热、不具备功能性限制了材料的用途。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有长期缓释效果的耐热抗菌防晒山茶花纳微胶囊及其制备方法。该纳微胶囊具有耐热性好、抗菌、防晒、耐候、无毒、团聚少、杂质少、易再次分散加工的特点，同时具有清热除湿、祛风止痒、杀虫解毒、清胃润肠、收敛润肤、消肿止痛、明目亮发、增强血管弹性和韧性、延缓动脉粥样硬化、增加肠胃吸收功能、促进内分泌腺体激素分泌、防治神经功能下降、提高人体免疫力、预防和治疗高血压、心预防和治疗血管疾病等药效。

本发明提供了一种具有长期缓释效果的耐热抗菌防晒山茶花纳微胶囊，包括以下制备步骤：

步骤(1)：将山茶花油、乳化剂加入到去离子水中，机械乳化0.1h～6h，得到山茶花乳液；

步骤(2)：在山茶花乳液中加入钛酸丁酯和硅酸乙酯，不断搅拌下，加入氨水溶液，调节pH为7～12，反应0.5h～24h，得到含硅溶胶和钛溶胶的山茶花乳液；

步骤(3)：将含硅溶胶和钛溶胶的山茶花乳液加入到喷雾反应器中喷出，反应得到以山茶花油为芯材、二氧化钛和二氧化硅为壁材的山茶花纳微胶囊，反应温度为120℃～300℃，反应时间为0.5h～24h。

与现有技术相比，本发明的具有长期缓释效果的耐热抗菌防晒山茶花纳微胶囊具有以下优点：

(1)以山茶花油液滴为模板，以钛酸四丁酯、硅酸乙酯为壁材原料，通过溶胶-凝胶-喷雾反应实现了钛溶胶和硅溶胶在喷雾的过程中受热反应生成二氧化钛和二氧化硅，得到以山茶花油为芯材、二氧化钛和二氧化硅为壁材的山茶花纳微胶囊，该纳微胶囊团聚少、球形度高，易再次分散加工，是真正意义上的纳微胶囊，同时水、氨水等杂质瞬间挥发，所得纳微胶囊纯度高；

(2)二氧化钛和二氧化硅赋予山茶花纳微胶囊高耐热、高抗菌、紫外线屏蔽、防晒、抗菌、耐候、无毒等性能，山茶花油又赋予山茶花纳微胶囊具有清热除湿、祛风止痒、杀虫解毒、清胃润肠、收敛润肤、消肿止痛、明目亮发、增强血管弹性和韧性、延缓动脉粥样硬化、增加肠胃吸收功能、促进内分泌腺体激素分泌、防治神经功能下降、提高人体免疫力、预防和治疗高血压、心预防和治疗血管疾病等药效，因此本发明可以应用于纺织、日化、食品、医药、美容、保健等行业。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种具有长期缓释效果的耐热抗菌防晒山茶花纳微胶囊，包括以下制备步骤：

步骤1)所述山茶花油为无色或淡黄色澄清液体，主成分为油酸、维生素E、茶多酚、山茶甙、角鲨烯、山茶皂甙不饱和脂肪酸。山茶花油又赋予山茶花纳微胶囊具有清热除湿、祛风止痒、杀虫解毒、清胃润肠、收敛润肤、消肿止痛、明目亮发、增强血管弹性和韧性、延缓动脉粥样硬化、增加肠胃吸收功能、促进内分泌腺体激素分泌、防治神经功能下降、提高人体免疫力、预防和治疗高血压、心预防和治疗血管疾病等药效。

步骤1)所述乳化剂为负离子性乳化剂、正离子型乳化剂、非离子型乳化剂中至少一种，具体包括羧酸盐、硫酸盐、磺酸盐、胺的衍生物、聚氧乙烯醚类和聚氧丙烯醚类。乳化剂将油性与水不相溶的山茶花成为乳液，从而便于在水溶液中进行改性。

步骤1)所述山茶花油与乳化剂、去离子水的质量百分比为1：0.01～0.2：0.1～10。茶花油与乳化剂、去离子水的比例决定乳液的稳定性。

步骤2)所述山茶花油与钛酸丁酯、硅酸乙酯的质量百分比为1：0.2～5：0.2～5，氨水溶液的摩尔浓度为0.1mol/L～5mol/L。

步骤3)所述喷雾反应器的孔径为1μm～500μm，压力≥0.1MPa。喷雾反应器的孔径和压力决定山茶花纳微胶囊的团聚和球形度。孔径过小，加工压力过大，难以喷雾加工，孔径过大，山茶花纳微胶囊易发生团聚。

步骤3)所述二氧化钛的粒径为5nm～500μm，二氧化硅的粒径为5nm～500μm。二氧化钛和二氧化硅粒径过小，易发生团聚，粒径过大，难以将山茶花纳微胶囊包覆。

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。

实施例1：

步骤1：将山茶花油、磺酸盐类乳化剂加入到去离子水中，机械乳化0.1h，得到山茶花乳液，其中山茶花油与乳化剂、去离子水的质量百分比为1：0.01：0.1；

步骤2：在山茶花乳液中加入钛酸丁酯和硅酸乙酯，不断搅拌下，加入氨水溶液，调节pH为7，反应0.5h，得到含硅溶胶和钛溶胶的山茶花乳液，其中山茶花油与钛酸丁酯、硅酸乙酯的质量百分比为1：0.2：0.2，氨水溶液的摩尔浓度为0.1mol/L；

步骤3：将含硅溶胶和钛溶胶的山茶花乳液加入到喷雾反应器中喷出，反应得到以山茶花油为芯材、二氧化钛和二氧化硅为壁材的山茶花纳微胶囊，反应温度为120℃，反应时间为24h。其中二氧化钛的粒径为5nm，二氧化硅的粒径为5nm。

实施例2：

步骤1：将山茶花油、羧酸盐类乳化剂加入到去离子水中，机械乳化6h，得到山茶花乳液，其中山茶花油与乳化剂、去离子水的质量百分比为1：0.2：10；

步骤2：在山茶花乳液中加入钛酸丁酯和硅酸乙酯，不断搅拌下，加入氨水溶液，调节pH为12，反应24h，得到含硅溶胶和钛溶胶的山茶花乳液，其中山茶花油与钛酸丁酯、硅酸乙酯的质量百分比为1：5：5，氨水溶液的摩尔浓度为5mol/L；

步骤3：将含硅溶胶和钛溶胶的山茶花乳液加入到喷雾反应器中喷出，反应得到以山茶花油为芯材、二氧化钛和二氧化硅为壁材的山茶花纳微胶囊，反应温度为300℃，反应时间为0.5h。其中二氧化钛的粒径为500μm，二氧化硅的粒径为500μm。

实施例3：

步骤1：将山茶花油、硫酸盐类乳化剂加入到去离子水中，机械乳化0.5h，得到山茶花乳液，其中山茶花油与乳化剂、去离子水的质量百分比为1：0.1：5；

步骤2：在山茶花乳液中加入钛酸丁酯和硅酸乙酯，不断搅拌下，加入氨水溶液，调节pH为10，反应6h，得到含硅溶胶和钛溶胶的山茶花乳液，其中山茶花油与钛酸丁酯、硅酸乙酯的质量百分比为1：1.5：1.5，氨水溶液的摩尔浓度为2mol/L；

步骤3：将含硅溶胶和钛溶胶的山茶花乳液加入到喷雾反应器中喷出，反应得到以山茶花油为芯材、二氧化钛和二氧化硅为壁材的山茶花纳微胶囊，反应温度为200℃，反应时间为4h。其中二氧化钛的粒径为50nm，二氧化硅的粒径为50nm。

实施例4：

步骤1：将山茶花油、胺的衍生物类乳化剂加入到去离子水中，机械乳化1h，得到山茶花乳液，其中山茶花油与乳化剂、去离子水的质量百分比为1：0.05：2；

步骤2：在山茶花乳液中加入钛酸丁酯和硅酸乙酯，不断搅拌下，加入氨水溶液，调节pH为9，反应8h，得到含硅溶胶和钛溶胶的山茶花乳液，其中山茶花油与钛酸丁酯、硅酸乙酯的质量百分比为1：2：2，氨水溶液的摩尔浓度为3mol/L；

步骤3：将含硅溶胶和钛溶胶的山茶花乳液加入到喷雾反应器中喷出，反应得到以山茶花油为芯材、二氧化钛和二氧化硅为壁材的山茶花纳微胶囊，反应温度为250℃，反应时间为6h。其中二氧化钛的粒径为500nm，二氧化硅的粒径为500nm。

实施例5：

步骤1：将山茶花油、聚氧乙烯醚类乳化剂加入到去离子水中，机械乳化2h，得到山茶花乳液，其中山茶花油与乳化剂、去离子水的质量百分比为1：0.02：3；

步骤2：在山茶花乳液中加入钛酸丁酯和硅酸乙酯，不断搅拌下，加入氨水溶液，调节pH为10，反应4h，得到含硅溶胶和钛溶胶的山茶花乳液，其中山茶花油与钛酸丁酯、硅酸乙酯的质量百分比为1：1：1，氨水溶液的摩尔浓度为4mol/L；

步骤3：将含硅溶胶和钛溶胶的山茶花乳液加入到喷雾反应器中喷出，反应得到以山茶花油为芯材、二氧化钛和二氧化硅为壁材的山茶花纳微胶囊，反应温度为200℃，反应时间为4h。其中二氧化钛的粒径为100μm，二氧化硅的粒径为100μm。

对比例1：

在实施例3中，将钛酸丁酯和硅酸乙酯换为葡萄糖和淀粉，具体步骤如下：

步骤2：在山茶花乳液中加入葡萄糖和淀粉，不断搅拌混合均匀；

步骤3：将含葡萄糖和淀粉的山茶花乳液加入到喷雾反应器中喷出，反应得到以山茶花油为芯材、葡萄糖和淀粉为壁材的山茶花纳微胶囊，反应温度为200℃，反应时间为4h。

对比例2：

在实施例3中，将喷雾反应制备工艺换为沉淀法反应制备工艺，具体步骤如下：

步骤3：将含硅溶胶和钛溶胶的山茶花乳液加入到反应器中进行沉淀法反应，反应温度为200℃，反应时间为4h，反应完成后过滤、洗涤，经200℃干燥得到以山茶花油为芯材、二氧化钛和二氧化硅为壁材的山茶花纳微胶囊。

Claims

1.一种具有长期缓释效果的耐热抗菌防晒山茶花纳微胶囊的制备方法，包括以下制备步骤：

2.权利要求1所述具有长期缓释效果的耐热抗菌防晒山茶花纳微胶囊，其特征在于，所述山茶花油为无色或淡黄色澄清液体，主成分为油酸、维生素E、茶多酚、山茶甙、角鲨烯、山茶皂甙不饱和脂肪酸。

3.权利要求1所述具有长期缓释效果的耐热抗菌防晒山茶花纳微胶囊，其特征在于，所述乳化剂为负离子性乳化剂、正离子型乳化剂、非离子型乳化剂中至少一种，具体包括羧酸盐、硫酸盐、磺酸盐、胺的衍生物、聚氧乙烯醚类和聚氧丙烯醚类。

4.权利要求1所述具有长期缓释效果的耐热抗菌防晒山茶花纳微胶囊，其特征在于，所述山茶花油与乳化剂、去离子水的质量百分比为1：0.01～0.2：0.1～10。

5.权利要求1所述具有长期缓释效果的耐热抗菌防晒山茶花纳微胶囊，其特征在于，所述山茶花油与钛酸丁酯、硅酸乙酯的质量百分比为1：0.2～5：0.2～5，氨水溶液的摩尔浓度为0.1mol/L～5mol/L。

6.权利要求1所述具有长期缓释效果的耐热抗菌防晒山茶花纳微胶囊，其特征在于，所述喷雾反应器的孔径为1μm～500μm，压力≥0.1MPa。

7.权利要求1所述具有长期缓释效果的耐热抗菌防晒山茶花纳微胶囊，其特征在于，所述二氧化钛的粒径为5nm～500μm，二氧化硅的粒径为5nm～500μm。