用于制备微胶囊的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于制备可生物降解的微胶囊的方法、特别是可生物降解的基于蛋白质和/或多糖的微胶囊以及包裹至少一种疏水性活性成分的此类微胶囊的分散体(微胶囊浆料)。另外，本发明专利技术涉及可通过根据本发明专利技术的方法获得的可生物降解的微胶囊。另一方面，本发明专利技术涉及该微胶囊和分散体作为消费品中的成分的用途。微胶囊和分散体作为消费品中的成分的用途。微胶囊和分散体作为消费品中的成分的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制备微胶囊的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于制备可生物降解的微胶囊的方法、特别是可生物降解的基于蛋白质和/或多糖的微胶囊以及包裹至少一种疏水性活性成分的此类微胶囊的分散体(微胶囊浆料)，该方法优选用于含香料或芳香的基于多糖和蛋白质的微胶囊，该微胶囊与根据现有技术的微胶囊相比，具有良好平衡的生物降解性、稳定性和性能。另外，本专利技术涉及可通过根据本专利技术的方法获得的、包含至少一种疏水性活性剂的可生物降解的微胶囊。另一方面，本专利技术涉及该微胶囊和分散体作为家用产品、纺织品护理产品、衣物洗涤剂、织物柔软剂、清洁剂、液体或固体形式的香气促进剂或香氛增强剂、化妆品、个人护理产品、香料组合物、农产品、药物产品或纸张印刷涂料中的成分的用途。最后，本专利技术涉及包含此类微胶囊或微胶囊分散体的消费品。

技术介绍

[0002]微胶囊是包含核和围绕该核的壁材料的颗粒，其中该核可以是被聚合致密的、可渗透或可半渗透的壁材料包围的固体、液体或气体物质。在制造过程中，起始成分的聚合物在乳化和凝聚或界面聚合后沉淀到待封装的物质上。该核也称为内相。该壁的其他名称包括外相、壳或包衣。微胶囊的直径通常在1μm至1000μm的范围内变化。壁厚通常为0.5μm至150μm，但可在5*10
‑9m至5*10
‑6m的范围内变化。通常，负载率为25重量％至95重量％，但也可能为1重量％至99重量％。
[0003]用合适的壁材料(包衣材料)封装活性成分可以出于以下几个原因：
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将液体转化为可管理的粉末形式(例如，植物油、脂肪的包衣)；
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定时释放物质(剂量控制，药物、农药和肥料的贮库效应(depot effect))；
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味道、气味和颜色层压(例如，苦味或刺鼻的芳香物质)；
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针对光、氧化、热、酸或碱(例如，维生素、芳香物质等)的防护；
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防潮(例如，吸湿性盐或矿物质)；
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延缓挥发性组分(例如，芳香物质)的损失；
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防止与其他混合物组分过早地发生化学反应；
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在加工前或加工过程中更好地处理(流动特性、粉尘形成)；
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保护人员免受有害或不良材料(化学品、芳香浓缩物)的影响；或者由于表面改性而改善溶解性/悬浮性。
[0004]诸如香氛或芳香物质等疏水性活性成分可通过封装轻松掺入许多不同的应用配方中。
[0005]微胶囊的内容物可以以各种方式释放，并且特别是基于以下描述的机制之一：
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通过压碎或剪切来机械破碎胶囊。例如，该机制用于反应无碳纸中。
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通过熔化壁材料来破坏胶囊。基于该机制，例如仅在烘焙过程中在烘焙混合物中释放诸如膨松剂或调味剂等成分。
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通过溶解壁材料来破坏胶囊。例如，该机制用于洗衣粉中，使得仅在洗涤过程中释放诸如酶等被封装的成分。
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胶囊保持完整，并且胶囊内容物通过扩散通过胶囊壁逐渐释放。基于该机制，例如可以实现药物成分在体内的缓慢且均匀的释放。
[0006]基于它们的特性，微胶囊用于印刷工业、食品工业(维生素、调味剂、植物提取物、酶、微生物)、农业化学(肥料、农药)、饲料工业(矿物质、维生素、酶、药物、微生物)、制药工业、洗涤剂工业、和化妆品工业等。
[0007]许多日常用品，诸如清洁剂、织物柔软剂、洗衣粉、液体洗涤剂、沐浴露、洗发水、除臭剂、身体乳液等，如今都用香氛物质或香氛物质的混合物赋予其香气。经常，香氛物质与配方的其他组分相互作用，或者芬芳产品中的挥发性更强的成分蒸发过早。这通常导致香水的香气印象随着时间的推移而变化，或者甚至完全消失。
[0008]此类香氛混合物的微胶囊化提供了减少或完全防止芬芳产品中的相互作用或高挥发性香氛组分蒸发的可能性。
[0009]已知各种胶囊壁或包衣材料用于制造微胶囊。胶囊壁可以由天然、半合成或合成材料制成。天然壳材料包括阿拉伯树胶、琼脂、琼脂糖、麦芽糊精、海藻酸或其盐(例如海藻酸钠或海藻酸钙)、脂肪和脂肪酸、鲸蜡醇、胶原蛋白、壳聚糖、卵磷脂、明胶、白蛋白、虫胶、多糖(诸如淀粉或右旋糖酐)、多肽、蛋白质水解物、蔗糖和蜡。半合成胶囊壁材料包括化学改性的纤维素，尤其是纤维素酯和纤维素醚，例如醋酸纤维素、乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素和羧甲基纤维素，以及淀粉衍生物，特别是淀粉醚和淀粉酯。合成壳材料为例如聚合物，诸如聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮。
[0010]依据胶囊壁材料的类型和制造工艺，在每种情况下会形成在直径、尺寸分布以及物理和/或化学特性方面具有不同特性的微胶囊。
[0011]众所周知，通过聚异氰酸酯与多胺和/或二醇或多元醇之间的聚合形成的聚脲微胶囊或聚脲/聚氨酯微胶囊是用于各种
(包括香水)的胶囊。
[0012]例如，在WO 2011/161229或WO 2011/160733中描述了通过两种聚异氰酸酯和多胺反应获得的聚脲微胶囊。根据WO 2011/161229或WO 2011/160733，该聚脲微胶囊是在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为保护胶体存在下制备的。WO 2012/107323公开了具有聚脲壳的聚脲微胶囊，该聚脲壳包含聚异氰酸酯与胍唑(3,5
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二氨基
‑
1,2,4
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三氮唑)和氨基酸在存在阴离子稳定剂或表面活性剂(诸如阴离子聚乙烯醇)的情况下的反应产物。EP 0 537 467 B描述了在存在诸如聚乙烯醇等稳定剂的情况下由含有聚环氧乙烷基团的聚异氰酸酯制备的微胶囊。根据WO 2007/096592，微胶囊化可以在油相中进行，该油相在连续水相中乳化，该连续水相一般由表面活性剂体系(诸如聚乙烯醇或其羧化和磺化衍生物)进行稳定。
[0013]上述现有技术的示例性递送系统表现出良好的稳定性(即保留活性成分的能力以及胶囊因此避免挥发性组分损失的能力)和良好的性能，例如在香氛或气味胶囊的情况下的香氛释放。
[0014]然而，根据上述现有技术的微胶囊具有以下缺点，即为确保足够的稳定性并避免活性成分出现过多损失，聚合物胶囊壁或胶囊壳材料需要的聚合物含量较大。另外，微胶囊化过程将塑料引入到环境中，这会在环境中导致如“微塑料”问题，可能导致环境破坏或对健康产生不良影响。
[0015]由于塑料颗粒因其对环境的影响而受到越来越多的公众批评，并且由于出于环境考虑的社会压力不断增加，对生物基和可生物降解的解决方案的需求正在增长，所以需要开发用于微胶囊化的新材料，以减少环境中的微塑料。在此，生物基和可生物降解的材料是焦点。
[0016]鉴于此，因此需要提供在其制备中越来越多地使用可生物降解的胶囊壁材料，与此同时针对所讨论的应用表现出出色的稳定性和释放性能的微胶囊。重要的是，不仅胶囊壁本身的大分子材料具有生物相容性，而且在崩解过程中形成的每个片段也具有生物相容性。
[0017]然而，在微胶囊化的情况下，使用可生物降解材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制备可生物降解的基于蛋白质和/或多糖的微胶囊的方法，所述方法包括按下列顺序的步骤：(i)提供内部非水相，所述内部非水相包含至少一种第一交联剂和至少一种疏水性活性成分以及可选地至少一种另外的交联剂；(ii)提供外部水相，所述外部水相包含至少一种蛋白质和/或至少一种多糖以及可选地至少一种保护胶体，并且可选地将所述水相的pH值调节到低于所述蛋白质等电点的pH值；(iii)可选地在存在至少一种稳定剂和/或至少一种乳化剂的情况下，在所述外部水相中乳化或分散所述内部非水相，得到水包油乳液或分散液；(iv)可选地添加至少一种另外的多糖和/或至少一种另外的蛋白质；(v)通过添加至少一种催化剂进行第一次交联，得到微胶囊浆料；(vi)在至少60℃的温度下固化所述微胶囊浆液，并且可选地添加另外的多糖和/或另外的蛋白质；(vii)冷却并且可选地通过添加至少一种第二交联剂进行第二次交联；并且(viii)可选地将微胶囊从所述微胶囊浆料中分离出来，并且可选地干燥所述微胶囊或者通过添加至少一种增稠剂来调节所述微胶囊浆料的粘度。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一种第一交联剂选自由以下组成的组：具有两个或更多个异氰酸酯基团的聚异氰酸酯，所述聚异氰酸酯选自由脂肪族、脂环族、氢化芳香族、芳香族或杂环族聚异氰酸酯、它们的取代产物以及上述化合物的混合物组成的组，特别是其中至少一种聚异氰酸酯包含两个脂肪族聚异氰酸酯或一个脂肪族聚异氰酸酯和一个芳香族聚异氰酸酯，特别是其中至少一种聚异氰酸酯包含具有不同链长的交替的单体、低聚或聚合结构的聚异氰酸酯；以及两种或更多种上述第一交联剂的混合物。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述至少一种另外的交联剂或至少一种第二交联剂选自由以下组成的组：转谷氨酰胺酶，过氧化物酶，选自多酚类、特别是单宁、没食子酸、阿魏酸、橙皮苷、肉桂醛、香草醛、香芹酚的次生植物物质，以及两种或更多种上述交联剂的混合物。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述至少一种疏水性活性成分选自由以下组成的组：香氛物质，芳香物质，清凉剂，TRPV1和TRPV3调节剂，在皮肤或黏膜上引起辛辣味或温热或热感或者在口腔或喉咙中引起刺麻感的物质或者具有辛辣性或刺激性或收敛性作用的活性成分，农药，杀生物剂，杀虫剂，来自驱虫剂、食品添加剂、化妆品活性成分、药物活性成分、农用化学品、染料，着色剂、染料前体的组的物质，发光漆，光亮剂，溶剂，蜡，硅油，润滑剂，纸张印刷涂料，以及两种或更多种上述活性成分的混合物。5.根据权利要求1至4中的一项或多项所述的方法，其中所述至少一种多糖或所述至少一种另外的多糖选自由以下组成的组：
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难消化纤维和膳食纤维，特别是不溶性膳食纤维、特别是纤维素、纤维素衍生物，诸如羟乙基纤维素、特别是季铵化羟乙基纤维素、羧甲基纤维素CMC和微晶纤维素MCC，半纤维素，地衣素，甲壳素，壳聚糖，木质素，黄原胶，植物纤维，尤其是谷物纤维、马铃薯纤维、苹果纤维、柑橘纤维、竹纤维、提取的甜菜纤维；燕麦纤维和可溶性膳食纤维，特别是菊粉、特别是天然菊粉、高可溶性菊粉、颗粒状菊粉、高性能菊粉，果胶，海藻酸盐，琼脂，卡拉胶，阿拉
伯树胶，魔芋胶，可得然胶(眼虫淀粉)，瓜尔胶，刺槐豆胶，黄原胶，棉子糖，木糖，聚葡萄糖和乳果糖；
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淀粉，特别是来自小麦、马铃薯、玉米、大米、木薯和燕麦的淀粉，化学、机械和/或酶改性的淀粉；和淀粉衍生物，例如糊精或麦芽糊精，特别是来自小麦、马铃薯、玉米、大米和燕麦的糊精和麦芽糊精，特别是麦芽糊精DE8
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10、DE17
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20、DE18
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20，环糊精，低聚糖，特别是低聚果糖；和
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糖醇，特别是山梨醇、甘露醇、异麦芽酮糖醇、麦芽糖醇、麦芽糖醇糖浆、乳糖醇、木糖醇、赤藓糖醇；
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结冷胶；葡萄糖，以及上述多糖的混合物。6.根据权利要求1至5中的一项或多项所述的方法，其中所述至少一种蛋白质或所述至少一种另外的蛋白质选自由以下组成的组：蛋白原L
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氨基酸，动物或植物蛋白质，特别是蛋...

【专利技术属性】
技术研发人员：凯瑟琳，
申请(专利权)人：西姆莱斯股份公司，
类型：发明
国别省市：