三種植物精油微膠囊的制備及其性能研究.pdf

1、植物精油作為天然植物的次生代謝物，不僅有調(diào)香原料的作用，而且具有消炎、殺菌、抗氧化和促組織細胞再生等生物活性，在食品香料、化妝品、制藥工程及農(nóng)業(yè)害蟲防治等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。但是，植物精油因為其本身的揮發(fā)性和有效成分不穩(wěn)定，導致了貯藏、運輸?shù)牟槐?，也限制了其?yīng)用范圍。而微膠囊技術(shù)作為這幾十年來新發(fā)展的高新技術(shù)，很好地解決了植物精油在應(yīng)用上的難題，極大地擴展了植物精油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
　　本論文主要分三部分，以殼聚糖季銨鹽-海藻酸鈉為壁

2、材，不同的植物精油為芯材，分別采用復(fù)凝聚法、噴霧干燥法、Pickering乳液模板法制備了不同的微膠囊，并對此進行性能的表征，主要研究如下：
　　(1)以殼聚糖季銨鹽(HACC)和海藻酸鈉(SA)為壁材，采用復(fù)凝聚法制備一種新穎的香味茶樹油抗菌微膠囊。茶樹油抗菌微膠囊的最佳制備條件是通過響應(yīng)曲面法優(yōu)化得出：芯壁比是1:1、復(fù)凝聚pH是6.0、固化劑CaCl2的含量是0.6 w/v％。在最佳制備工藝下得出的微膠囊最大包封率是66.0

3、6%±2.53%。另外，采用環(huán)境掃描電鏡(SEM)、激光粒度儀(LPDA)、紅外光譜儀(FT-IR)、熱重-差熱分析儀(TG-DTA)和差示掃描量熱儀(DSC)對茶樹油抗菌微膠囊在最佳條件下的形貌、粒徑、成分以及熱穩(wěn)定性進行探討研究，并進一步探討了微膠囊的體外釋放以及抗菌性。結(jié)果表明：茶樹油抗菌微膠囊具有圓滑的球形結(jié)構(gòu)，粒徑分布從1.91μm到13.18μm，良好的熱穩(wěn)定性，緩釋性能以及長期的抗菌性能，而且釋放行為符合 Rigter-P

4、eppas模型。因此，此簡單和環(huán)保的微膠囊配方能有效地提高茶樹精油的穩(wěn)定性和延長其抗菌功效，該微膠囊可以在食品、化妝品和醫(yī)藥領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用意義。
　　(2)以殼聚糖季銨鹽(HACC)和海藻酸鈉(SA)為壁材，采用噴霧干燥法制備肉桂油微膠囊。通過單因素考察了壁材比、芯壁比、乳化劑濃度等反應(yīng)條件對微膠囊的包封率的影響，并探討出噴霧干燥制備肉桂油微膠囊的最佳制備工藝。研究結(jié)果表明:制備肉桂油微膠囊的最佳乳化條件為:3000 rpm的

5、高速均質(zhì)乳化，乳化劑用量1%，壁材比(殼聚糖季銨鹽:海藻酸鈉)為2:1，芯壁比為1:2；噴霧干燥法制備肉桂油微膠囊的最佳工藝參數(shù)為:空氣壓縮量:70%、進風溫度120 ℃、噴霧壓力0.4 MPa。在此工藝條件下微膠囊的包封率可達77.38%。然后，采用掃描電鏡(SEM)、激光粒度儀、紅外光譜(FT-IR)、熱重分析儀(TGA)對微膠囊的熱穩(wěn)定性能、緩釋性能、抗菌性能進行了研究，結(jié)果表明，所制備的微膠囊球形規(guī)則、分散性好，囊壁沒有明顯裂縫

6、、孔洞，平均粒徑為2.36μm。微膠囊化提高了肉桂油的熱穩(wěn)定性，緩釋性遵從Fickian自由擴散機理；肉桂油微膠囊具有良好的抑菌性，對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌的最小殺菌濃度均為0.312 mg/mL。此制備方法制備的微膠囊具有一定的存儲穩(wěn)定性，而且制備過程簡單有效，能連續(xù)性，有利于實現(xiàn)工業(yè)性生產(chǎn)，對于微膠囊技術(shù)在食品、制藥、農(nóng)藥行業(yè)的發(fā)展具有很大的借鑒作用。
　　(3)以殼聚糖季銨鹽(HACC)和海藻酸鈉(SA)為壁材，羥基磷灰石

7、(HAp)為粒子，制備了穩(wěn)定的皮克林(Pickering)乳液，通過層層(LbL)自組裝法制備香茅油微膠囊。研究了油水比、pH值、粒子濃度對Pickering乳液穩(wěn)定性的影響，制備的乳液至少可以穩(wěn)定三個月，并以此乳液為模板，HACC/SA通過靜電吸附，利用羥基磷灰石(HAp)粒子釋放的Ca2+離子為鈣源與海藻酸鈉結(jié)合，層層自組裝把香茅油包微膠囊化，制備出香茅油抗菌微膠囊。然后重點研究了油水比和HAp粒子含量對于乳液粒徑的影響，并研究了微

8、膠囊在不同油水比和HAp粒子含量下的釋放表現(xiàn)出了最初的快速釋放階段和隨后的緩慢釋放階段，符從Rigter-Peppas釋放動力學。掃描電鏡(SEM)表明微膠囊具有圓形規(guī)則結(jié)構(gòu)，平均粒徑13.638μm。此外，通過紙片擴散和最小抑制濃度方法對微膠囊的抗菌活性進行評價，結(jié)果顯示載香茅油微膠囊對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌效果比中空微膠囊好。因此，載香茅油微膠囊可以作為一種借鑒應(yīng)用在醫(yī)學作為藥物釋放系統(tǒng)，紡織工業(yè)作為抗菌劑，香水行業(yè)作為固定