一种木糖醇戊二醛双交联的微胶囊及其制备方法技术

本发明专利技术通过戊二醛和木糖醇进行双交联反应，制备得到的包水型微胶囊具有更好的机械性能和热稳定性能，采用本发明专利技术制备得到的微胶囊应用范围更广。应用范围更广。应用范围更广。

【技术实现步骤摘要】
一种木糖醇戊二醛双交联的微胶囊及其制备方法


[0001]本专利技术涉及微胶囊制备
，尤其涉及一种木糖醇戊二醛双交联的复合 囊壁材料的包水型微胶囊及其制备方法。

技术介绍

[0002]明胶是由胶原部分水解后所得产物。胶原分子通过工艺过程的处理，得到具 有一定分子量分布的多分散体系。等电点为一个分子表面不带电荷时的pH值。 据报道，酸法明胶相较于其他明胶有更高的等电点，出现等电点的pH值范围一 般大于7.5；碱法明胶等电点一般小于5。明胶具有一定的表面活性，因为其分 子结构中由氨基酸构成的多肽链存在着亲水区和疏水区。且研究表明，浓度、温 度、pH值等因素会影响明胶溶液的表面张力大小。
[0003]壳聚糖甲壳素N
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脱乙酰基的产物，甲壳素、壳聚糖、纤维素三者具有相近 的化学结构，甲壳素和壳聚糖具有许多优秀的性质，如生物可降解性强、细胞排 斥性低等。壳聚糖分子链上含有游离氨基，这使得其成为目前天然多糖中唯一的 碱性多糖。壳聚糖的化学结构式下：
[0004][0005]壳聚糖分子链中同时含有氨基和羟基这两种官能团，因此可对壳聚糖分子进 行修饰、交联等反应。同时，由于氨基与羟基的存在，壳聚糖在分子内和分子间 容易形成氢键，壳聚糖具有一定的规整性而在氢键作用下容易形成结晶区，在 XRD图谱中可明显观察其特征结晶峰。
[0006]壳聚糖在稀酸中溶解后体系呈凝胶状态，并且壳聚糖溶解后带正电荷，因此 具有较强的吸附能力。由其化学结构式可知，壳聚糖分子链中含有羟基、氨基等 极性基团，因此吸湿性很强，在工业中可以用作化妆品的保湿剂；壳聚糖分子链 中游离氨基的邻位为羟基，因此具有螯合二价金属离子的作用，可作为捕捉人体 内重金属离子的工具，帮助人体排出有毒的重金属离子。
[0007]明胶和壳聚糖属于天然高分子材料，具有良好的生物降解性和生物相容性， 因而可以制备具有优良生物特性的明胶壳聚糖二元复合药物载体材料或微胶囊 囊壁材料。目前常用溶液共混法制备明胶壳聚糖复合材料。明胶溶液配制方法为： 将明胶溶于去离子水中并在水浴加热、磁力搅拌条件下完全溶解；壳聚糖溶液配 制方法为：将壳聚糖溶于醋酸水溶液中，在磁力搅拌下完全溶解。配置好两种溶 液后根据所需的工艺条件将二者混合搅拌得到混合膜液，再通过合适的方法进行 烘干后得到明胶壳聚糖复合材料膜。
[0008]目前有关明胶壳聚糖复合材料的研究多是关于可降解食品包装，以替代传统 塑
料包装袋达到对环境友好的目的。近年来国内外关于明胶壳聚糖复合膜的研究 日益增多，有关其性能研究有如下报导：宋慧君等对明胶壳聚糖复合膜的性能研 究指出，往明胶中添加壳聚糖制成明胶壳聚糖复合膜后有助于改善膜的力学性能， 随着壳聚糖含量的增加明胶壳聚糖复合膜的断裂伸长率和拉伸强度逐渐增大，但 添加过多壳聚糖时，会使得拉伸强度不增反降。在壳聚糖含量为10％以上时，共 混膜拉伸强度达到40MPa以上，符合GB/T30768
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2014中对于食品包装用塑料膜 拉伸强度纵向大于30MPa的标准。
[0009]现有技术制备明胶壳聚糖复合材料，虽然具有良好生物降解性和生物相容性， 但机械强度特别是热稳定性较差，使微胶囊的应用范围受到很大的限制。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是为了解决上述现有技术的不足，而提出一种木糖醇戊二醛双 交联的微胶囊及其制备方法。
[0011]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种木糖醇戊二醛双交联 的微胶囊，包含壁材和水性囊芯物质，其特征在于，所述壁材为木糖醇戊二醛与 明胶壳聚糖交联后形成的聚合物，所述聚合物的化学结构式如式(I)所示：
[0012][0013][0014]式(I)中:R1至R9选自十八种不同氨基酸甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、天门 冬氨酸、谷
氨酸氨基、脯氨酸、精氨酸、组氨酸、酪氨酸、胱氨酸、亮氨 酸、苏氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、谷氨酸、赖氨酸的残 基中的一种。
[0015]优选地，所述式(I)中：
[0016]R5、R6选自十八种不同氨基酸甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、天门冬氨酸、谷 氨酸氨基、脯氨酸、精氨酸、组氨酸、酪氨酸、胱氨酸、亮氨酸、苏氨酸、 蛋氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、谷氨酸、赖氨酸的残基中的一种；
[0017]R3、R7为赖氨酸或者精氨酸的残基；
[0018]R2、R4、R8为天门冬氨酸或谷氨酸氨基的残基；
[0019]R1、R9为丝氨酸、苏氨酸或酪氨酸的残基。
[0020]本专利技术还提供一种木糖醇戊二醛双交联的微胶囊的制备方法，具体包括如下 步骤：
[0021]a.将明胶溶解于醋酸中，得到明胶醋酸溶液；
[0022]b.明胶醋酸溶液中加入壳聚糖，搅拌使壳聚糖溶解，得到明胶壳聚糖混合溶 液，并调节pH至5.8
‑
6.2；
[0023]c.在植物油中加入卵磷脂作为乳化剂，加热后搅拌均匀；
[0024]d.向步骤c后的植物油中加入步骤b制得的明胶壳聚糖混合溶液进行加热 和乳化，乳化完成后关闭加热，自然冷却至室温；
[0025]e.向步骤d后的溶液体系中加入戊二醛溶液进行交联反应，在室温下反应完 全；
[0026]f.在步骤e后的反应体系中加入木糖醇，并加入冰醋酸，调节pH至2
‑
3， 在N2保护下再次进行交联反应，充分反应后得到木糖醇戊二醛双交联的包水型 微胶囊。
[0027]优选地，所述步骤f后还包括：
[0028]g.将步骤f后的反应体系静置，倾去上层油相后再进行离心，分离出油相， 即得到木糖醇戊二醛双交联的包水型微胶囊。
[0029]优选地，所述步骤b中，优选调节pH至6。
[0030]优选地，所述步骤b中，在明胶醋酸溶液中加入壳聚糖时，明胶与壳聚糖的 质量比为10:1。
[0031]优选地，所述步骤d中，水相与油相体积体比选1:4，乳化温度选择40℃， 乳化时间选择60min，搅拌速度选择600rpm。
[0032]优选地，所述步骤e的具体步骤为：向步骤d后的溶液体系中加入体积比为 5％的戊二醛水溶液，在室温下充分反应3h。
[0033]优选地，所述步骤f的具体步骤为：在步骤e的反应体系中加入木糖醇，木 糖醇为质量分数为1.0％的木糖醇水溶液，并加入冰醋酸，调节pH至2
‑
3，在N2保护下将反应温度升至40℃，反应8h后再冷却至室温，得到木糖醇戊二醛双 交联的包水型微胶囊。
[0034]优选地，按照重量份数计，明胶选择22份，壳聚糖选择2.2份，1.0％醋酸 溶液选择240份，卵磷脂20份，5％戊二醛溶液100份，1.0％木糖醇水溶液50 份，植物油1000份。
[0035]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是:本专利技术通过戊二醛和木糖醇进行双 交联反应，制备得到的包水型微胶囊具有更好的机械性能和热稳定性能，采用本 专利技术制备得到的微胶囊应用范围更广本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种木糖醇戊二醛双交联的微胶囊，包含壁材和水性囊芯物质，其特征在于，所述壁材为木糖醇戊二醛与明胶壳聚糖交联后形成的聚合物，所述聚合物的化学结构式如式(I)所示：所示：
式(I)中:R1至R9选自十八种不同氨基酸甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸氨基、脯氨酸、精氨酸、组氨酸、酪氨酸、胱氨酸、亮氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、谷氨酸、赖氨酸的残基中的一种。2.根据权利要求1所述的木糖醇戊二醛双交联的微胶囊，其特征在于：所述式(I)中：R5、R6选自十八种不同氨基酸甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸氨基、脯氨酸、精氨酸、组氨酸、酪氨酸、胱氨酸、亮氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、谷氨酸、赖氨酸的残基中的一种；R3、R7为赖氨酸或者精氨酸的残基；R2、R4、R8为天门冬氨酸或谷氨酸氨基的残基；R1、R9为丝氨酸、苏氨酸或酪氨酸的残基。3.一种木糖醇戊二醛双交联的微胶囊的制备方法，具体包括如下步骤：a.将明胶溶解于1.0％醋酸中，得到明胶醋酸溶液；b.明胶醋酸溶液中加入壳聚糖，搅拌使壳聚糖溶解，得到明胶壳聚糖混合溶液，并调节pH至5.8
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6.2；c.在植物油中加入卵磷脂作为乳化剂，加热后搅拌均匀；d.向步骤c后的植物油中加入步骤b制得的明胶壳聚糖混合溶液进行加热和乳化，乳化完成后关闭加热，自然冷却至室温；e.向步骤d后的溶液体系中加入戊二醛溶液进行交联反应，在室温下反应完全；f.在步骤e后的反应体系中加入木糖醇，并加入冰醋酸，调节pH至2
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3，在N2保护下再次进行交联反应，充分反应后得到木糖醇戊二醛双交联的包水型微胶囊。4.根据权利要求3所述木糖醇戊二醛双交联的微胶囊的制备方法，其特征在于，所述步骤f后还包括：g.将步骤f后的反应体系静置，倾去上层油相后再...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪卓，
申请(专利权)人：深圳市华宝生物材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：