密封的微胶囊凝聚体及其制备方法技术

包含初级微胶囊凝聚体的微胶囊，每个单独的初级微胶囊具有初级壳，且此凝聚体被外壳所密封，此微胶囊的制备方法可以是：提供装载物和壳体材料的水性混合物；调整ｐＨ、温度、浓度和／或混合速度，在装载物周围形成壳体材料的初级壳；以及将水性混合物冷却到初级壳凝聚及在凝聚体周围形成壳体材料的外壳。这种微胶囊用于储存物质和向需要的环境释放物质。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及微胶囊、制备微胶囊方法及它们的用途。
技术介绍
微胶囊的定义是在壳体材料薄涂层内的固体小颗粒或小液滴，壳体材料如蜂蜡、淀粉、明胶或聚丙烯酸。它们的用途是例如将液体制备成流动性良好的粉末或被压缩的固体；隔离反应性物质；降低毒性；防止氧化和/或控制物质如酶、调味剂、营养物、药物等的释放速率。在过去五十年，现有技术集中在所谓的“单-核”微胶囊。然而，单-核微胶囊的问题之一是它们容易破裂。为了提高微胶囊的强度，本领域已知增加微胶囊的壁厚。然而这导致微胶囊装载容量的降低。另一个途径是制造所谓“多重-核”微胶囊。例如美国专利5,780,056公开了一种明胶作壳体材料的“多重-核”微胶囊。这些微胶囊是通过喷雾冷却油或类胡萝卜素颗粒的水性乳液，使得明胶在油或类胡萝卜素颗粒“核”周围硬化来形成的。Yoshida等(化学文摘1990140735或1989年6月9日发表的日本专利出版物JP 01-148338)公开了一种制造微胶囊的复合凝聚法，该方法中将明胶和石蜡的乳液加到阿拉伯胶溶液中，然后与表面活性剂混合形成“多重-核”微胶囊。Ijichi等(J.Chem.Eng.Jpn.(1997)30(5)793-798)使用复合凝聚法将大滴联苯包入微胶囊形成多层微胶囊。美国专利4,219,439和4,222,891中公开了用于压敏复印纸和热敏记录纸的“多重-核”含油微胶囊，微胶囊的平均直径为3～20μm，所带油滴的大小为1～10μm。虽然使用这些方法可实现微胶囊强度方面的某些改进，但仍需要对被包入胶囊的物质有良好抗裂强度及良好阻挡氧化特性并优选具有高装载量的微胶囊。说明有这种需要的例证是目前还没有可商购的“多核”微胶囊。专利技术概述这里提供了一种包含初级微胶囊凝聚体的微胶囊，每个单独的初级微胶囊具有初级壳(primary shell)，且此凝聚体被外壳密封。这里还进一步提供了一种制备微胶囊的方法，此方法包含(a)提供装载物、壳体材料的第一聚合物组分和壳体材料的第二聚合物组分的水性混合物；(b)调整pH、温度、浓度、混合速度或其组合，来形成包含第一和第二聚合物组分的壳体材料，此壳体材料在装载物周围形成初级壳；(c)将水性混合物冷却到高于壳体材料的胶凝点的温度，直到初级壳形成凝聚体；及(d)进一步冷却水性混合物，壳体材料在凝聚体周围形成外壳。此外，这里还提供一种制备微胶囊的方法，此方法包含(a)提供壳体材料第一聚合物组分的水性混合物；(b)将装载物分散到水性混合物中；(c)然后在水性混合物中加入壳体材料的第二聚合物组分；(d)调整pH、温度、浓度、混合速度或其组合来形成含有第一和第二聚合物组分的壳体材料，此壳体材料在装载物周围形成初级壳；(e)将水性混合物冷却到高于壳体材料胶凝点的温度，直到初级壳形成凝聚体；及(f)进一步冷却水性混合物，壳体材料在凝聚体周围形成外壳。本专利技术的微胶囊可用于包含各种用途的装载物。附图简述附图说明图1是根据本专利技术密封的微胶囊凝聚体的光学显微照片(400X)。图2是根据本专利技术密封的微胶囊凝聚体的第二张光学显微照片(400X)。详细描述组成装载物实际上可以是完全不溶于水性混合物的任何物质。优选此装载物是固体、疏水性液体、或固体和疏水性液体的混合物。更优选装载物是疏水性液体，如脂膏、油或它们的混合物。典型的油可以是鱼油、植物油、矿物油、它们的衍生物或它们的混合物。优选的装载物可包括纯化的或部分纯化的油状物如脂肪酸、甘油三酯或它们的混合物；ω-3脂肪酸如α-亚麻酸(18:3n3)、十八碳四烯酸(18:4n3)、二十碳五烯酸(20:5n3)(EPA)和二十二碳六烯酸(22:6n3)(DHA)及它们的衍生物和它们的混合物。本领域的技术人员都非常了解很多类型的衍生物。衍生物适宜的实例有酯类如植物甾醇酯、带支链的或不带支链的C1～C30烷基酯、带支链的或不带支链的C2～C30链烯基酯、或带支链的或不带支链的C3～C30环烷基酯，特别是植物甾醇酯和C1～C6烷基酯。优选油的来源是源自水生生物(例如凤尾鱼、鳞鱼、大西洋鳕鱼、大西洋鲱鱼，大西洋鲭鱼、大西洋油鲱鱼、鲑鱼、沙丁鱼、鲨鱼、金枪鱼等)和植物(如亚麻、蔬菜、海藻等)的油。虽然装载物可以是或可以不是生物活性物质，但本专利技术微胶囊特别适合生物活性物质，例如药物、营养补剂、调味剂或它们的混合物。特别优选的装载物包括抗氧化剂如CoQ10和维生素E。壳体材料可以是能在有关装载物周围形成微胶囊的任何材料。壳体材料典型地至少含有一个聚合物组分。聚合物组分的实例包括但不限于明胶、多磷酸盐、多糖及它们的混合物。优选的聚合物组分是明胶A、明胶B、多磷酸盐、阿拉伯树胶、藻酸盐、聚氨基葡糖、角叉菜聚糖、果胶、羧甲基纤维素(CMC)、或它们的混合物。一种特别优选形式的A型明胶具有的布卢姆强度为50～350，更优选具有布卢姆强度为275。优选壳体材料是由不同类型聚合物组分的混合物制备的二组分体系。更优选壳体材料是两个或多于两个聚合物组分之间的复合凝聚层。组分A优选A型明胶，尽管其它聚合物也可考虑作为组分A。组分B优选B型明胶、多磷酸盐、阿拉伯树胶、藻酸盐、聚氨基葡糖、角叉菜聚糖、果胶、羧甲基纤维素或它们的混合物。所使用的组分A∶组分B的摩尔比依赖于组分的类型，但典型地为1∶5～15∶1。例如，当分别使用A型明胶和多磷酸盐作组分A和组分B时，组分A∶组分B的摩尔比优选8∶1～12∶1；当分别使用A型明胶和B型明胶作组分A和组分B时，组分A∶组分B的摩尔比优选2∶1～1∶2；当分别使用A型明胶和藻酸盐作组分A和组分B时，组分A∶组分B的摩尔比优选3∶1～8∶1。壳体材料中可包含加工助剂。可因为各种理由使用加工助剂。例如，它们可用于促进初级微胶囊的凝聚、控制微胶囊的大小和/或起抗氧化剂的作用。抗氧化剂的性能在加工过程(如在凝聚和/或喷雾干燥过程中)及在微胶囊形成后的微胶囊二者中都是有用的(即延长保存期限等)。优选使用少量助剂就能起大量作用的加工助剂。例如，抗坏血酸或其盐可用于促进初级微胶囊的凝聚、控制微胶囊大小和起抗氧化剂的作用。抗坏血酸或其盐的用量优选大约100ppm～大约12,000ppm，更优选大约1000ppm～大约5000ppm。特别优选该限度内的抗坏血酸的盐，如抗坏血酸钠盐或抗坏血酸钾盐。图1和图2中可看到根据本专利技术密封的微胶囊凝聚体的结构，它们显示了较小的(初级)微胶囊已经凝聚在一起，及凝聚体被壳体材料包围形成更大的微胶囊。每个单独的初级微胶囊有其自己独立的壳体，被称作初级壳。此外，较小微胶囊之间存在的任何空间被更多的壳体材料填充以容纳及包围较小的微胶囊，由此除了在较大微胶囊中形成较小微胶囊的初级壳外，还提供了非常坚固的较大微胶囊的外壳。就某种意义来说，被密封的微胶囊凝聚体可被看成为悬浮在壳体材料基体中的被壁围起来的泡状凝聚体，即“类似泡沫”的结构。与过去本领域已知的结构比较，这种密封的微胶囊凝聚体提供了更坚固的、更抗裂的结构，并同时实现了装载物的高装载量。初级微胶囊(初级壳)典型地具有的平均直径为大约40nm～大约10μm，更特别地为大约0.1μm～大约5μm，甚至还更特别地为大约1μm。密封的凝聚体(外壳)可具有的平均直径为大约1μm～大约2000μm，更典型地为大约2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含初级微胶囊凝聚体的微胶囊，每个单独的初级微胶囊具有初级壳，以及此凝聚体被外壳密封。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2002-4-11 10/120,6211.一种包含初级微胶囊凝聚体的微胶囊，每个单独的初级微胶囊具有初级壳，以及此凝聚体被外壳密封。2.根据权利要求1的微胶囊，其中所述外壳是壳体材料基体，它包围凝聚体形成类似泡沫的结构。3.根据权利要求2的微胶囊，其中所述壳体材料包括明胶、多磷酸盐、多糖、或它们的混合物。4.根据权利要求2的微胶囊，其中所述壳体材料包括A型明胶、B型明胶、多磷酸盐、阿拉伯树胶、藻酸盐、聚氨基葡糖、角叉菜聚糖、果胶、羧甲基纤维素、或它们的混合物。5.根据权利要求2的微胶囊，其中所述壳体材料是复合凝聚层。6.根据权利要求2的微胶囊，其中所述壳体材料是明胶A和一种或多种聚合物组分之间的复合凝聚层，所述聚合物组分选自B型明胶、多磷酸盐、阿拉伯树胶、藻酸盐、聚氨基葡糖、角叉菜聚糖、果胶和羧甲基纤维素。7.根据权利要求2的微胶囊，其中所述壳体材料是明胶A和多磷酸盐之间的复合凝聚层。8.根据权利要求3的微胶囊，其中所述壳体材料进一步包含抗氧化剂。9.根据权利要求8的微胶囊，其中所述抗氧化剂是抗坏血酸或其盐。10.根据权利要求8的微胶囊，其中所述抗氧化剂抗坏血酸钠。11.根据权利要求2的微胶囊，其中所述外壳具有的平均直径为大约1μm至大约2000μm。12.根据权利要求2的微胶囊，其中所述外壳具有的平均直径为大约20μm至大约1000μm。13.根据权利要求2的微胶囊，其中所述外壳具有的平均直径为大约20μm～大约100μm。14.根据权利要求2的微胶囊，其中所述外壳具有的平均直径大约50μm～大约100μm。15.根据权利要求2的微胶囊，其中所述初级壳具有的平均直径为大约40nm～大约10μm。16.根据权利要求2的微胶囊，其中所述初级壳具有的平均直径为大约0.1μm～大约5μm。17.根据权利要求2的微胶囊，其中所述初级壳具有的平均直径为大约1μm。18.根据权利要求2的微胶囊，它具有高达大约70重量％装载物的有效载荷。19.根据权利要求2的微胶囊，其中所述装载物是固体、液体、或它们的混合物。20.根据权利要求2的微胶囊，其中所述装载物是脂膏、油、或它们的混合物。21.根据权利要求2的微胶囊，其中所述装载物是生物活性物质。22.根据权利要求2的微胶囊，其中所述装载物是营养补剂。23.根据权利要求2的微胶囊，其中所述装载物是甘油三酯、ω-3脂肪酸、ω-3脂肪酸酯和/或它们的混合物。24.根据权利要求2的微胶囊，其中所述装载物是二十二碳六烯酸和/或二十碳五烯酸的植物甾醇酯、二十二碳六烯酸和/或二十碳五烯酸的C1-C6烷基酯、和/或它们的混合物。25.一种制备微胶囊的方法，该方法包括(a)提供装载物、壳体材料第一聚合物组分和壳体材料第二聚合物组分的水性混合物；(b)调整pH、温度、浓度、混合速度或其组合，来形成包含第一和第二聚合物组分的壳体材料，所述壳体材料在装载物周围形成初级壳；(c)将水性混合物冷却到高于所述壳体材料胶凝点的温度，直到初级壳形成凝聚体；及(d)进一步冷却所述水性混合物，壳体材料在凝聚体周围形成外壳。26.根据权利要求25的方法，其中所述第一聚合物组分是A型明胶。27.根据权利要求25的方法，其中所述第二聚合物组分是B型明胶、多磷酸盐、阿拉伯树胶、藻酸盐、聚氨基葡糖、角叉菜聚糖、果胶、羧甲基纤维素或它们的混合物。28.根据权利要求25的方法，其中所述第二聚合物组分是多磷酸盐。29.根据权利要求25的方法，其中所述装载物是脂膏、油、或它们的混合物，且作为乳液分散到水性混合物中。30.根据权利要求25的方法，其中所述装载物是甘油三酯、ω-3脂肪酸、ω-3脂肪酸酯和/或它们的混合物。31.根据权利要求25的方法，其中所述装载物提供的量为水性混合物重量的大约1％～大约15％。32.根据权利要求25的方法，其中在部分(a)将抗氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：严年喜，
申请(专利权)人：加拿大海洋营养保健品有限公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]