一种微胶囊制备方法技术

本发明专利技术涉及一种微胶囊制备方法。对于在可与水互溶的中等极性有机溶剂可溶，在水中以及与水不相混溶的非极性（或弱极性）溶剂中均难溶的有机化合物。将该有机化合物作为芯材，与壁材一起溶于由可与水互溶的中等极性有机溶剂和与水不相混溶的有机溶剂组成的复合溶剂，通过相分离与溶剂挥发相结合的方法制备该有机化合物的微胶囊。该方法操作过程简单，易于放大，溶剂可回收，对环境友好，并且可以降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对于在可与水互溶的中等极性有机溶剂可溶，在水中以及与水不相混溶的 非极性(或弱极性)溶剂中均难溶的有机化合物作为囊芯材料，通过一种相分离与溶剂挥 发相结合而制备其微胶囊的一种方法。
技术介绍
微胶囊化技术是指将固体、液体或气体包埋在微小而密封的胶囊中，使其只有在特定 条件下才会以控制速率释放的技术。通常包囊膜(壁材)是由天然或合成、半合成高分子 材料制成。固体的微胶囊形状一般与固体相同，含液体或气体的微胶囊形状一般为球形。 微胶囊的大小一般在2-20Qam范围内，但理论上能制成O.Ol-lOOOQam的微胶囊。囊壁的厚 度一般在0.5-150^um之间，0.5//m以下囊壁也可生产。微胶囊化的方法很多，但还没有一种规范的方法可以应用于所有微胶囊的生产，只要 芯材、壁材稍有变化，相应的微胶囊化方法可能就要改变。在实际的生产过程中，通过乳 液体系制备微胶囊的方法有界面聚合法，原位聚合法，溶剂蒸发法，相分离法(凝聚法) 和喷雾干燥法等。1、 界面聚合法此方法是将芯材物乳化或分散在一个有壁材的连续相中，然后在芯材物的表面通过单 体聚合反应而形成微胶囊。参加聚合反应的单体， 一种是水溶性的，另一种是油溶性的， 它们分别位于囊芯液滴的内部和外部，并在囊芯液滴的表面上反应形成聚合物薄膜。利用 界面聚合法可以使疏水性材料的溶液或分散液微胶囊化，也可以使亲水性材料的水溶液或 分散液微胶囊化。在界面聚合法微胶囊化过程中，连续相与分散相均必需提供反应单体。 一些易变的、不稳定的材料不适宜应用界面聚合法微胶囊化。2、 原位聚合法此方法是将反应性单体与弓I发剂全部加入分散相或连续相中，由于单体在单一相中是 可溶的，而聚合物在整个体系中是不可溶的，所以随着聚合反应在分散相上发生，聚合单 体首先形成预聚体，最终在芯材表面析出形成微胶囊外壳。界面聚合法与原位聚合法的主 要区别在于在界面聚合法微胶囊化的过程中，分散相和连续相两者均要能够提供单体， 而且两种以上不相溶的单体分别溶解在不相溶的两相中。而对于原位聚合法来说，单体仅 由分散相或者连续相中的一个相提供。总之，这两种方法都是以单体作为起始原料，不适 于以聚合物为壁材原料制备微胶囊。3、 溶剂蒸发法目前溶剂蒸发法常见的乳液体系有以下几种(1) W/0或0/W型乳化体系通常将囊 芯和壁材同时溶于内相(水或油)中，然后通过蒸发除去内相形成微胶囊。OAV溶剂蒸发 体系已经成功地应用于包裹水难溶性药物，包括氯丙嗪、氢化可的松等。将药物溶解或混 合于聚合物的溶液中，连续搅拌直到有机相均匀分散到水相中，然后通过溶剂蒸发除去有 机溶剂，就得到固化的包载药物的微胶囊。(2)复乳体系包括W/O/W型和0/W/0型复 相乳液两种。对于W/0/W体系，这种体系适用于形成水溶液囊芯的微胶囊。具体做法是首 先选择一种与水不相混溶的溶剂， 一般要求它是沸点比水低的易挥发的有机溶剂，把成膜 聚合物溶解在这种溶剂中，然后把囊芯水溶液分散到上述溶剂中，通过搅拌、加入表面活 性剂等手段形成油包水型(W/0)乳液。另外，再单独制备另一种含有保护胶体稳定剂的 水溶液作为微胶囊化的分散介质。在搅拌作用下，将油包水乳液加到分散介质溶液中并分散形成水包油再包水的复相乳液。然后通过溶剂的挥发使壁材从有机溶剂 中析出，凝聚的壁材包裹在囊芯周围并固化形成了微胶囊。对于o/w/o复乳化体系，常以 液体石蜡或豆油做分散介质，使水包油(o/w型)乳液分散到其中得(o/wyo型复相乳液，再用加热或鼓风等方式使溶剂水蒸发除去，并使水溶性壁材凝聚将囊芯包裹形成微胶囊。 上述溶剂蒸发法需要囊芯物质在乳液内相具有良好的溶解性，如果囊芯物质在内相不 溶或溶解度较小，则很难制得较高囊芯含量的微胶囊。4、 相分离法相分离法包括水相分离法和油相分离法。其中水相分离法以水为分散介质，主要用于 包囊疏水性材料，它又可分为单凝聚和复凝聚。单凝聚是以一种高分子材料为壁材，将芯 材物质分散在壁材溶液中，然后加入凝聚剂，由于水与凝聚剂结合，致使体系中壁材的溶 解度降低而凝聚出来形成微胶囊。复凝聚是用两种具有相反电荷的高分子材料作壁材，将 芯材物分散在壁材的水溶液中，在一定条件下，如pH值的改变、温度的改变、无机盐电解 质的加入，使得带相反电荷的高分子材料相互吸引，溶解度降低，自溶液中凝聚析出而形 成微胶囊。但这种方法有时壁材不一定在芯材表面凝聚，也可在溶液中单独凝聚而不能有 效包裹囊芯。油相分离法其原理是向作为胶囊壁材的聚合物有机溶剂的初始均相溶液中， 加入一种对该聚合物为非溶剂的液体，引发相分离而将囊芯物包囊成微胶囊。该法可通过 加入非溶剂、加入能引起相分离的聚合物或改变温度来实现。此种方法常常消耗大量非溶 剂，且溶剂回收困难。5、 喷雾干燥法喷雾干燥法是将囊芯物质在外膜物(壁材)溶液中乳化分散，制成的乳液，再在喷雾 干燥器中喷成非常细微的雾滴，并依靠干燥介质(热空气、烟道气或惰性气体)与雾滴的 均匀混合，进行热交换和质交换，使得溶剂汽化，外膜物包裹在囊芯的表面上。形成微胶 囊。囊芯不论是固体或液体，是亲水性的，还是疏水性的都可应用。喷雾干燥法生产过程 比较简单，操作控制方便，易于实现大规模工业化生产。缺点是不适于热敏性物质微囊化 以及单位产品的耗热量大，设备的热效率低，介质消耗量大。在涉及乳状液体系的以上各种方法中，囊芯物质必须充分分散(以溶液、微小液滴或 微粒形式)才有利于囊材对其进行包封以形成微胶囊。而对于有些有机化合物，如对乙酰 氨基酚、双氯芬酸钠等，通常为块状或颗粒状固体，既难溶于水，又难溶于像环己垸、氯 仿等的弱极性溶剂。因此，对于这类囊芯物质的分散对于制备其微胶囊至关重要。
技术实现思路
本专利技术针对在水中以及与水不相混溶的非极性(或弱极性)溶剂中均难溶，而在可与 水互溶的中等极性有机溶剂可溶的"难溶"有机化合物，采用与水互溶的中等极性有机溶剂 和与水不相混溶的非极性(或弱极性)溶剂组成的复合溶剂，将其与壁材一起溶解形成混 合溶液，采用相分离和溶剂蒸发相结合的方法制备该有机化合物的微胶囊。该方法通过由 与水互溶的中等极性有机溶剂和与水不相混溶的非极性(或弱极性)溶剂组成的复合溶剂 增大了芯材物质的溶解度，从而有助于提高其在微胶囊中的含量(载药量)。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案首先选择两种有机溶剂 一种是与水互溶的中等极性溶剂，且芯材物质在其中有较大 的溶解度；另一种是与水不混溶的非极性(或弱极性)溶剂，且选用的壁材能够在此溶剂 中溶解。将芯材与壁材物质分别溶于两种溶剂中，再混合制成混合溶液，或先将两种溶剂 混合，再将芯材和壁材溶解于其中形成芯材和壁材的混合溶液，然后将此混合溶液分散在 水或其它强极性分散剂中形成乳状液。此过程中，由于复合溶剂中与水互溶的中等极性溶 剂向外相分散剂转移而使囊芯物质在内相混合溶液中发生相分离而析出，并以固体微粒分 散于内相混合溶液中，然后进行溶剂蒸发将与水不混溶的非极性(或弱极性)溶剂蒸去， 使壁材析出凝固而将囊芯物质包裹而在外相分散剂中形成微胶囊。应该注意的是，所选择 的制备内相混合溶液的两种有机溶剂的沸点要低于外相分散剂的沸点，以便于采用蒸发法 除去。另外，为了便于所制得芯材和壁材的混本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种针对在可与水互溶的中等极性有机溶剂中可溶，在水中以及与水不相混溶的非极性（或弱极性）有机溶剂中均难溶的“难溶”有机化合物作为囊芯材料（芯材），采用复合溶剂进行溶解，通过相分离和挥发相结合制备其微胶囊的方法。其特征在于，将该“难溶”有机化合物与壁材溶于由可与水互溶的中等极性有机溶剂和与水不相混溶的有机溶剂组成的复合溶剂，形成壁材与芯材的混合溶液，继而将所得混合溶液作为分散相分散到强极性的外相分散剂中制成乳状液。这时由于内相复合溶剂中与水互溶的中等极性溶剂组分的浓度由于其向外相分散剂转移而减小，使得该“难溶”有机化合物在乳状液内相溶解度降低发生相分离而析出，并以微粒形式分散于内相混合溶液中，再通过溶剂蒸发的方法使内相复合溶剂挥发而使壁材析出，从而获得包封该“难溶”化合物的微胶囊。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴玉杰，窦苓，贾士儒，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]