[发明专利]一种辣椒素微胶囊及其制备方法

说明书

本发明公开了一种利用界面聚合方法制备核壳结构可调控的辣椒素微胶囊的方法，该方法通过利用不同溶剂的挥发性和溶胀效应来调控微胶囊壳层，具有高包覆率、壳层结构可调控、缓释性能良好等特点，可通过调控制备出核壳结构，嵌入核壳结构，表面分散核壳结构的辣椒素微胶囊。同时，该制备方法简单，容易工业化。本发明利用环氧树脂作为壳层，使辣椒素微胶囊的热稳定性相比辣椒素的热稳定性大幅度提高，辣椒素微胶囊具有很好的涂层相容性，对附着力没有影响，提高了涂层硬度，同时，加入辣椒素微胶囊的涂层比直接加入辣椒素的涂层在以甲苯溶剂中的释放率更低，因此，具有更长的释放时间。制备的辣椒素微胶囊减轻了辣椒素在生产加工中对人体的刺激性。

技术领域

本发明属于微胶囊技术领域，具体涉及一种高效包覆辣椒素且微胶囊壳层结构可调整、辣椒素可缓释的方法。

背景技术

辣椒素，化学名称为反式-8-甲基-N-香草基-6-壬烯酰胺，化学式为C₁₈H₂₇NO₃。辣椒素在医学上有很广泛的用途，同时，作为一种食品添加剂，辣椒素被美国FDA免予添加限制，被誉为是二十一世纪生物农药的代表。因此，辣椒素在防虫、防鼠等方面也有巨大的应用潜力。目前，辣椒素已经用于船舶防生物涂层。因此，如何控制辣椒素释放缓慢，使涂层具备长效抗菌防护功能，是非常有意义的。微胶囊是具有核-壳结构的球形微容器，目前已经广泛应用于储能、材料工程以及化学催化等领域，其为推进材料的应用发挥了巨大的作用。微胶囊的缓释是指微胶囊内添加活性制剂，使其可以按预先设定的速度释放到环境中，在特定区域，活性制剂的浓度可以保持在某个事先设定的范围。

现有辣椒素微胶囊制备方法有：(1)溶剂挥发法(Jincheng Wang,Xingyu Dong,Sihao Chen,Jianzhong Lou.Microencapsulation of Capsaicin by SolventEvaporation Method and Thermal Stability Study of Microcapsules[J].ColloidJournal,2013,75(1)：26–33)，如：例如低沸点溶剂将辣椒素和壳材制成油相，经乳化分散后，将溶剂挥发，合成辣椒素微胶囊。(2)原位聚合法(Jincheng Wang,ChenSihao.Preparation and Characterization of Microcapsules Containing Capsaicin[J].J Appl Polym Sci.2010,116:2234–2241)，如：将辣椒素制成油相，通过乳液聚合使壳材沉积到油相表面。(3)微乳液聚合法(Fubao Xing,Guoxiang Cheng,Kejing Yi.Study onthe Antimicrobial Activities of the Capsaicin Microcapsules[J].J Appl PolymSci 2006,102:1318-1321)，如：将辣椒素制成微乳液(100-500nm)，壳材通过乳液聚合沉积到液滴表面形成壳层。上述现有技术虽然制备了辣椒素微胶囊，但是微胶囊产率低，并且没有针对壳层结构做微调整。

发明内容

为了解决上述辣椒素微胶囊产率低、工艺复杂、辣椒素的稳定性和缓释性能差的问题；并针对不同使用场景，本发明制备了结构可调整的辣椒素微胶囊，界面聚合法提高了辣椒素微胶囊的产率，使工艺简单化，辣椒素具有更长久的释放效果。此外，该辣椒素微胶囊具有与树脂基涂层兼容性好的优点，为在抗菌涂层中的应用提高更多选择。

为了实现上述目的，本发明提供了一种辣椒素微胶囊，该辣椒素微胶囊通过如下方法制得：

辣椒素、环氧树脂E44和溶剂混合均匀形成油相，将油相加入SDS和F127乳化剂水溶液中，乳化成小液滴，形成水包油乳液(O/W)，将水包油乳液升温到50-70℃后，加入TETA(三乙烯四胺)和DMP(2、4、6三(二甲氨基甲基)苯酚)水溶液，反应4-8小时，取出乳液，经过离心、洗涤、过滤、干燥，得到辣椒素微胶囊。