[发明专利]一种柠檬酸二次交联的包水型微胶囊及其制备方法

说明书

本发明提供柠檬酸二次交联的包水型微胶囊及其制备方法，通过京尼平和柠檬酸进行二次交联反应，制备得到的包水型微胶囊具有更好的机械性能和热稳定性能，采用本发明制备得到的微胶囊应用范围更广。

技术领域

本发明涉及微胶囊制备技术领域，尤其涉及一种京尼平/柠檬酸二次交联的 三元复合囊壁材料的包水型微胶囊及其制备方法。

背景技术

明胶是由胶原部分水解后所得产物。胶原分子通过工艺过程的处理，得到具 有一定分子量分布的多分散体系。等电点为一个分子表面不带电荷时的pH值。 据报道，酸法明胶相较于其他明胶有更高的等电点，出现等电点的pH值范围一 般大于7.5；碱法明胶等电点一般小于5。明胶具有一定的表面活性，因为其分 子结构中由氨基酸构成的多肽链存在着亲水区和疏水区。且研究表明，浓度、温 度、pH值等因素会影响明胶溶液的表面张力大小。

壳聚糖甲壳素N-脱乙酰基的产物，甲壳素、壳聚糖、纤维素三者具有相近 的化学结构，甲壳素和壳聚糖具有许多优秀的性质，如生物可降解性强、细胞排 斥性低等。壳聚糖分子链上含有游离氨基，这使得其成为目前天然多糖中唯一的 碱性多糖。壳聚糖的化学结构式下：

壳聚糖分子链中同时含有氨基和羟基这两种官能团，因此可对壳聚糖分子进 行修饰、交联等反应。同时，由于氨基与羟基的存在，壳聚糖在分子内和分子间 容易形成氢键，壳聚糖具有一定的规整性而在氢键作用下容易形成结晶区，在 XRD图谱中可明显观察其特征结晶峰。

壳聚糖在稀酸中溶解后体系呈凝胶状态，并且壳聚糖溶解后带正电荷，因此 具有较强的吸附能力。由其化学结构式可知，壳聚糖分子链中含有羟基、氨基等 极性基团，因此吸湿性很强，在工业中可以用作化妆品的保湿剂；壳聚糖分子链 中游离氨基的邻位为羟基，因此具有螯合二价金属离子的作用，可作为捕捉人体 内重金属离子的工具，帮助人体排出有毒的重金属离子。

明胶(Gelatin)和壳聚糖(Chitosan)属于天然高分子材料，它们具有良好的生 物降解性，并且它们的生物相容性好，因而可以利用它们的这些优良的生物特性 制备明胶-壳聚糖二元复合的药物载体材料或微胶囊囊壁材料。目前常用溶液共 混法制备明胶-壳聚糖复合材料。明胶溶液配制方法为：将明胶溶于去离子水中 并在水浴加热、磁力搅拌条件下完全溶解；壳聚糖溶液配制方法为：将壳聚糖溶 于醋酸水溶液中，在磁力搅拌下完全溶解。配置好两种溶液后根据所需的工艺条 件将二者混合搅拌得到混合膜液，再通过合适的方法进行烘干后得到明胶-壳聚 糖复合材料膜。

目前有关明胶-壳聚糖复合材料的研究多是关于可降解食品包装，以替代传 统塑料包装袋达到对环境友好的目的。近年来国内外关于明胶-壳聚糖复合膜的 研究日益增多，有关其性能研究有如下报导：宋慧君等对明胶/壳聚糖复合膜的 性能研究指出，往明胶中添加壳聚糖制成明胶/壳聚糖复合膜后有助于改善膜的 力学性能，随着壳聚糖含量的增加明胶/壳聚糖复合膜的断裂伸长率和拉伸强度 逐渐增大，但添加过多壳聚糖时，会使得拉伸强度不增反降。在壳聚糖含量为 10％以上时，共混膜拉伸强度达到40MPa以上，符合GB/T30768-2014中对于食 品包装用塑料膜拉伸强度纵向大于30MPa的标准。

现有技术制备明胶和壳聚糖的复合材料，虽然具有良好的生物降解性，并且 生物相容性好，但其机械强度特别是热稳定性不高，使微胶囊的应用范围受到很 大的限制。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足，而提出一种柠檬酸二次交联 的包水型微胶囊及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种柠檬酸二次交联 的包水型微胶囊，包含壁材和水性囊芯物质，其特征在于，所述壁材为柠檬酸京 尼平与明胶壳聚糖交联后形成的聚合物，所述聚合物的化学结构式如式(Ⅰ)所 示：