[发明专利]一种动态交联的纳米精油抗菌乳液及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种动态交联的纳米精油抗菌乳液及其制备方法和应用。本发明提供的动态交联纳米精油抗菌乳液中，以具有抗菌特性的β‑环糊精改性的环氧丙基季铵盐作为表面活性剂，以金刚烷为封端的分子作为交联剂；β‑环糊精与金刚烷能形成稳定的络合物，因此交联剂与表面活性剂形成三维网络状分子结构，并且还能和环氧丙基季铵盐的长链形成客体竞争的特点，实现降低长链被包裹的概率，增强分子稳定性；同时表面活性剂一端的β‑环糊精可与抑菌精油络合，从而实现动态释放精油的目的。本发明制备得到的纳米精油抗菌乳液不仅具有良好的稳定性，同时抑菌效果突出，还在一定程度上能实现抑菌精油的有效缓释，能够广泛应用于食品或日化品等领域。

技术领域

本发明属于抗菌剂制备技术领域，具体涉及一种动态交联的纳米精油抗菌乳液及其制备方法和应用。

背景技术

植物精油在单独使用过程中存在难溶于水、挥发度高、稳定性差等缺点，利用纳米乳技术可以提高精油的水溶性，稳定性，达到延长精油乳液的作用时效，扩大其使用范围。目前，纳米乳技术由于具有低成本以及易制备的优点，广泛用于改善精油的作用效果。通过构建植物精油纳米乳液可以增加活性物质的物理稳定性，包埋后有缓释作用，较少精油的挥发损失，最大化保留精油的有效成分；同时减少精油的用量，不仅降低成本，而且能够最小化精油对感官特性的不利影响。

现有技术中，在制备纳米乳液时通常需要添加一些乳化剂以维持乳液的稳定，在食品和药物乳液的制造中，经常使用的合成乳化剂有小分子表面活性剂如Tween 80等，经常使用的天然乳化剂有磷脂、蛋白质和多糖等。这些乳化剂通常不具有抑菌性能，无法与抑菌精油形成协同作用。很多学者尝试将乳化剂复配制备成精油纳米乳液，多元乳化剂体系赋予乳液更多的功能，如稳定性、释放性、抗菌性能等的变化。侯克洪(羟丙基-β-环糊精/植物精油基的抗菌乳液和抗菌膜的制备及表征，南京财经大学硕士学位论文，侯克洪，2020)研究了不同浓度和比例的Tween 80和羟丙基-β-环糊精对肉桂精油纳米乳液粒径、抗菌活性、稳定性及精油释放性能的影响，虽然能在一定程度上提高乳液的稳定性；但需要羟丙基-β-环糊精与常规表面活性剂共同使用才能维持乳液稳定，且不能实现精油缓释。

发明内容

针对现有的植物精油纳米抗菌乳液的稳定性较差、抑菌性能不能有效提高、不能实现有效缓释，本发明的目的在于提供一种动态交联的纳米精油抗菌乳液。该纳米精油抗菌乳液包括特定的表面活性剂和交联剂，不仅可以有效增加抗菌精油乳液的抑菌性能，还能够实现纳米精油的动态释放。

本发明的另一目的在于提供一种上述纳米精油抗菌乳液的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述纳米精油抗菌乳液在食品和日化用品中的应用。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种动态交联的纳米精油抗菌乳液，其特征在于，该纳米精油抗菌乳液包括水、抑菌精油、表面活性剂和交联剂；

其中，所述纳米精油抗菌乳液中水、抑菌精油和表面活性剂的质量比为100:0.5～3:0.2～2；交联剂和表面活性剂的摩尔比为1:3～6；

其中，表面活性剂为β-环糊精改性的环氧丙基季铵盐；交联剂为以金刚烷为封端的分子，其结构式如下：

式中，n＝400-1000，n为正整数。

现有技术表明环氧丙基季铵盐具有优良的抗菌特性以及表面活性，并且β-环糊精修饰后的环氧丙基季铵盐也具有表面活性。但改性后的环氧丙基季铵盐的疏水链较长，易发生包结作用，难以发挥其表面活性。故本发明利用β-环糊精与金刚烷能形成稳定的络合物的特点，以金刚烷为封端的客体分子作为交联剂，与β-环糊精衍生物形成三维网络状分子结构，并且还能和环氧丙基季铵盐长链形成客体竞争的特点，实现降低长链被包裹的概率，增强分子稳定性；与此同时表面活性剂一端的β-环糊精可与抑菌精油络合，从而实现动态释放精油的目的，延长精油作用时效。