[发明专利]自然降解性微胶囊及其制备方法

说明书

本发明涉及微胶囊的制备方法，根据本发明的制备方法制备的微胶囊可表现出高的通用性、自然降解性和长期稳定性，并且即使在表面活性剂的存在下也可将有效物质稳定地担载在胶囊内。

技术领域

本发明涉及自然降解性微胶囊(biodegrading microcapsule)的制备方法以及由上述制备方法制备的微胶囊。

背景技术

为了有效成分的有效传递，正在使用胶囊化方法，并且即使较少用量的使用也能准确传递，从而可减少副作用、有效成分的稳定性维持及费用相关问题，因此在产业领域以多种形式和目的得到应用，例如在医/药学领域中药物的靶向传递，在卫生用品中香料的稳定性维持及在使用者所希望的时间点的发出香味，在化妆品领域中功效物质的来自外部刺激(例如光、热等)的稳定性维持及皮肤传递，在农业领域中的杀虫剂，在食品领域中的营养成分的稳定性及吸收效率强化等。

国际组织指出，微胶囊是在自然界中不会降解并积累起来从而可能诱发严重的环境污染的微塑料(是人类制造的直径为5mm以下的物质，排放到自然时不会降解并积累起来的聚合物)污染的原因之一。然而，为了摆脱微塑料范畴而用无机颗粒制备的胶囊因对干燥时产生的张力或冲击较弱而容易破裂，并且如果用天然聚合物制备，则存在由于物质固有的微细多孔性，胶囊内部的有效成分溶出，从而无法维持胶囊的稳定性的问题，并且如果为了减少微细多孔性并提高稳定性而利用交联，则存在降解性降低的问题。另外，如果使用引入酯键的物质以使容易降解，则存在无法承受剂型的苛刻条件(pH变化、温度变化)而在使用前发生降解的问题，但到目前为止，解决方案仍处于未知或全无的状态。

在实际自然环境中，物质的降解是由微生物和光、水解等引起的，并且被国际标准测量法指定的物质的降解性指定有由微生物和光引起的降解法。更具体地，根据OECD 301D试验法，在室温的暗室中28天内由微生物引起的降解为60％以上的情况被分类为“立即降解的物质”、20至60％的情况被分类为“有生物降解性的物质”、20％以下的情况被分类为“没有降解性的物质”，但根据OECD 316试验法，提出了在水系条件下利用氙灯每天12小时，共30天照射光时所引起的降解度测量方法。当烃物质降解成水和二氧化碳时，在实际自然环境中，仅靠光的能量不足以诱导化学降解，因此有引入光催化剂来促进降解的实例，但对于烃链为主要成分的物质(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等)，存在难以完全降解的局限性。

另一方面，有效成分大多是单分子物质，渗透性高或氧化性强，因此存在氧、活性氧、自由基等的氧化物质从外部环境渗透而被氧化的问题，因此为了胶囊的稳定性维持，对提高胶囊膜的隔离性的方法的关注正在提高。为了有效成分的有效担载，胶囊化所使用的材料从有机材料聚合物到无机材料以宽广的范围使用，并且为了降低胶囊膜的渗透性，提出了通过聚合物界面聚合、离子结合的逐层(layer-by-layer)、通过根据pH的溶解度变化的固型化等的方法。然而，即使通过这些方法强化胶囊膜，也存在在剂型内表面活性剂或离子成分、溶剂存在下的苛刻环境中有效成分溶出的局限性。

作为一个实例，据报道，对于通过聚脲的界面聚合制成的胶囊，有效成分释放性能优异，但由于表面活性剂导致有效成分溶出，稳定性存在问题。作为另一个实例，在US 9,944,886 B2和[J.Hitchcock et al.,Long-Term Retention of Small,VolatileMolecular Species within Metallic Microcapsules,ACS Appl.Mater.Interfaces2015,7,27,14808-14815]文献中，对于用疏水性高的物质聚甲基丙烯酸酯制备的胶囊，在有机溶剂中几分钟内溶出，为了解决这个问题，使用了用有效成分难以逸出的原子间距为数埃的金属涂覆胶囊来改善胶囊的稳定性的方法，但由于可使用的物质限于金或银，商用化存在局限性。作为又一个实例，在US 9,943,487 B2中，为了提高胶囊的稳定性，将多巴胺涂覆于胶囊外壁来提高对热和有机溶剂的稳定性，但存在因制备方法繁琐而商用化存在局限性的问题。