（纺织化学与染整工程专业论文）天然抗菌成分盐酸小檗碱微胶囊的制备及抗菌性研究[纺织化学与染整工程专业优秀论文].pdf

天然抗茵成分盐酸小檗碱微胶囊的制各及抗菌性研究中文摘要 天然抗茵成分盐酸小檗碱微胶囊的制备及抗菌性研究 中文摘要 黄柏作为一种功能性的天然中草药，其主要成分盐酸小檗碱具有优良的抗菌性 能。本文以黄柏为原料，应用乙醇提取法提取盐酸小檗碱，在此基础上对提取进行优 化，同时测试提取物的抗菌性能。通过研究微胶囊制各壁材的选用及乳化剂的用量、 皮芯比、乳化时间、固化时间、乳化温度、搅拌速度几个因素对微胶囊制备的影响， 得出最佳的制备工艺。采用s e m 观测微胶囊的形貌，粒度分析仪测定微胶囊的粒度 分布，红外光谱表征制备出的产品为盐酸小檗碱微胶囊，并测定了盐酸小檗碱微胶囊 的缓释性能。论文的最后分别从微胶囊的整理用量、整理方式、耐洗性能几个方面测 定了盐酸小檗碱微胶囊整理真丝织物的抑菌性能。 实验结果表明，常用的乙醇法提取盐酸小檗碱具有提取方便，纯度较高，成本低 等特点，提取物经紫外光谱测定与标准品相符。 采用明胶阿拉伯树胶为壁材制备的盐酸小檗碱微胶囊经s e m 测定，其形貌图表 面光滑平整，成规则的球形，效果较好。微胶囊的粒度的规律性较强，说明制备出的 微胶囊有一定的稳定性。其红外光谱图表明明胶和阿拉伯树胶已经包结了盐酸小檗 碱，胶囊产物得到验证。制备盐酸小檗碱微胶囊有较好的缓释性能，在时间为9 0 r a i n 时，微胶囊的累积释放量达到8 0 以上，当时间再继续延长时盐酸小檗碱的累积释放 量增长不快，将趋于稳定。 真丝织物的抑菌性能主要与整理到织物上的盐酸小檗碱微胶囊的量有关，微胶囊 的最佳抑菌浓度为2 9 i l 。整理后的真丝织物经过水洗5 次后，金黄色葡萄球菌和大 肠杆菌仍可以达到其m i c 值。因而，将盐酸小檗碱微胶囊制成家用抗菌整理剂应用 于家用纺织品的水洗中，具有一定的的市场前景。 关键词：盐酸小檗碱微胶囊抗菌真丝 作者：安健 指导教师：赵建平 天然抗菌成分盐酸小檗碱微胶囊的制各及抗菌性研究英文摘要 s t u d i e so np r e p a r a t i o no fn a t u r a la n t i b a c t e r i a lb e r b e r i n e m i c r o e n c a p s u l a t i o na n d r e s e a r c ht h ea n t i b a c t e r i a l a b s t r a c t p h e l l o d e n d r o ni saf u n c t i o no fn a t u r a lh e r b sa n di t sm a i nc o m p o n e n ti sb e r b e r i n e w h i c hh a se x c e l l e n ta n t i b a c t e r i a lp r o p e r t i e s i nt h i sp a p e r ，b e r b e r i n ew a se x t r a c t e df r o m p h e l l o d e n d r o nb yt h em e a n so fe t h a n o le x t r a c t i o n t h ee x t r a c t i o nt e c h n i c sw a so p t i m i z e d a n dt h ea n t i b a c t e r i a l p r o p e r t i e s o fb e r b e r i n ew e r ec h a r a c t e r i z e d t h ee f f e c to f m i c r o e n c a p s u l a t i o no fw a l lm a t e r i a ls e l e c t i o n , a sw e l l 嬲t h ea m o u n to fe m u l s i f i e r 、 s k i n c o r er a t i o ，p h a c o e m u l s i f i c a t i o nt i m e ，c u r i n gt i m e ，e m u l s i f y i n gt e m p e r a t u r e ，s t i r r i n g s p e e do nt h em i c r o c a p s u l e sw e r ec o n s i d e r e dt oo b t a i nt h eo p t i m i z i n gp r e p a r a t i o nt e c h n i c s s e ma n dp a r t i c l es i z ea n a l y z e rw e r ee m p l o y e dt oo b s e r v et h em o r p h o l o g ya n dm e a s u r et h e p a r t i c l es i z e m i c r o e n c a p s u l a f i o np r o d u c t sw e r ed i s t i n g u i s h e db yi ra n dt h ee x t e n d e d r e l e a s ep r o p e r t yw a sa l s om e a s u r e d f i n a l l y ，t h ee f f e c to ft h e m i c r o c a p s u l ef i n i s h i n g d o s a g e 、f i n i s h i n gm e t h o d sa n dw a s h i n gp e r f o r m a n c eo nt h ea n t i b a c t e r i a lp r o p e r t i e so fs i l k f a b r i c sf i n i s h e db yt h er n i c m c a p s u l eb e r b e r i n ew e r et e s t e d t h er e s u l t so fe x p e r i m e n tr e v e a l e dt h a tt h ee t h a n o le x t r a c t i o nw a sac o n v e n i e n ta n d l o wc o s tw a yt oe x t r a c tb e r b e r i n e t h ee x t r a c t i o ni sm a i n l yc o m p o s e do fb e r b e r i n ew h o s e u v - s p e c t r u mw a ss a m et os t a n d a r ds a m p l e t h es e mm i c r o g r a p h ys h o w e dt h a t t h es u r f a c eo fb e r b e r i n em i c r o c a p s u l e sw a s s m o o t ha n dt h ec a p s u l e sw e r es t a n d a r ds p h e r i c a lw h e ng e l a t i n - g u ma r a b i cw a su s e df o r t h ew a l lm a t e r i a l m i c r o c a p s u l es i z eh a dab e t t e rr u l et h a tc e r t i f i e dt h ep r o d u c t ss t a b i l i t y t h er e s u l t so fl ri n d i c a t e dt h a tb e r b e r i n eh a sb e e nt h ei n c l u s i o no fg e l a t i na n dg u m - a r a b i c b e r b e r i n em i c r o c a p s u l e sh a v eg o o de x t e n d e dr e l e a s ep r o p e r t y t h er e l e a s ep r o f i l es h o w e d a l li n i t i a lb u r s tt h a tr e s u l t e di nr e l e a s eo f8 0 o ft h eo r i g i n a lb e r b e r i n ea m o u n ta f t e r9 0 r a i n ， t h e nas l o wa n ds t e a d yr a t er e l e a s eo fb e r b e r i n ei nt h ef o l l o w i n gt i m e a n t i b a c t e r i a lp r o p e r t i e so fs i l kf a b r i cp r i m a r i l yw e r er e l a t e dt ot h ea m o u n to ft h e 天然抗菌成分盐酸小檗碱微胶囊的制各及抗菌性研究 英文摘要 b e r b e r i n em i c r o c a p s u l e ，a n dt h eo p t i m u ma n t i b a c t e r i a lc o n c e n t r a t i o nw a s2 9 l t h ep u r e s i l k f a b r i c s ，a f t e r5t i m e sw a s h ，w e r es t i l la n t i b a c t e r i a lt os t a p h y 7 1 0 c o c c u sa u r e u sa n d e s c h e r i c h i ac o l it om i c t h es t u d i e si n d i c a t e dt h ep o t e n t i a la p p l i c a t i o no fb e r b e r i n e m i c r o c a p s u l ei nh o u s e h o l dt e x t i l e k e y w o r d s ：b e r b e r i n em i c r o c a p s u l e a n t i b a c t e r i a ls i l k i w r i t t e nb y ：a nj i a n s u p e r v i s e db y ：z h a oj i a n - p i n g 苏州大学学位论文独创性声明及使用授权的声明 学位论文独创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进 行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含 其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得苏州大学 或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律 责任。 研究生签名： 坐泣 日期：矽g f f 学位论文使用授权声明 苏州大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、清华大学论文 合作部、中国社科院文献信息情报中心有权保留本人所送交学位论文的 复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本 人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文 外，允许论文被查阅和借阅，可以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分 内容。论文的公布( 包括刊登) 授权苏州大学学位办办理。 研究生签名： 导师签名： 使 日 蜱日 期：塑监：! 兰一 期：塑盘：璺! 兰 天然抗菌成分盐酸小檗碱微胶囊的制各及抗菌性研究第一章前言 第一章前言 1 1 引言 在现实生活中，人们不可避免地要接触到各种各样的细菌、真菌等微生物，这些 微生物在合适的环境条件下会迅速生长繁殖，并有可能通过接触传播疾病、影响人们 的身心健康。各种各样的纺织品是这些微生物的良好生存之地，也是疾病的重要传播 源。因此，抗菌纤维与抗菌纺织品受到各国的高度关注。 抗菌卫生整理织物可广泛用于人们的睡衣、运动衣、袜子、鞋衬布、婴儿尿布，医 院、宾馆和家庭的床单、被套、毛毯、餐巾、毛巾、沙发布、窗帘布、地毯，医药、 食品、服务行业的工作服、部队的服装以及绷带、纱布等方面，具有重要的社会效益 和经济效益【1 1 。 多年来，科技人员不断地探索提高织物抗菌性能的途径，其中采用整理剂是目前 国内外提高织物抗菌性能的主要攻关方向之一。纺织品的抗菌整理剂有季铵盐类、壳 聚糖、无机盐类和天然植物等 2 1 ，所有的抗菌整理剂必须是生态环保的。天然抗菌剂 在生产及应用过程中无毒无害，对皮肤无过敏性和致癌性，具有较好的生物可降解性 和环境相容性，因此，开始引起了人们广泛的重视。 纺织品后整理已成为提高产品附加值和改善纺织品功能的重要途径之一，利用微 胶囊技术使纺织品具有特种功能是目前发展的热点。各种织物后整理剂都可以制成微 胶囊后用于织物的后整理，如芳香、阻燃、抗菌防臭、蓄热保温、脱毛、防毒、防雾、 抗污、防皱、防缩、柔软、防紫外线等【3 5 】。 所以，天然抗菌成分在真丝上的抗菌整理研究有着极其重要的意义，而利用微胶 囊技术使天然抗菌剂整理到织物上是一种新的尝试，本研究在提取天然抗菌成分的基 础上将其制备成微胶囊，以期获得性能优良( 抗菌性好) 、使用方便的天然抗茵整理 剂。 。 1 2 微胶囊的基本特性 微胶囊是由天然或合成高分子制成的微型容器，一般是直径为1 - 1 0 0 0 p m 的颗粒， 而直径 1 0 0 0 p m 的颗粒称为微粒或大 胶囊【6 8 】，囊壁的厚度一般在0 5 1 5 0 9 m 范围内，0 5 1 m a 以下的壁厚亦可以产生，按 蒌签垫堕盛坌苎璧! ：鐾堡垡鉴茎塑型鱼垄垫堕丝婴壅蔓二兰塑童 质量计算，芯材在胶囊中所占的比例一般在1 5 9 5 之剐9 1 。 微胶囊的粒子形状也是多种多样的。多为球型，但也有的是豇豆、谷粒及无定形 颗粒等形状。囊心可以由一种或多种物质组成。有单核、多核也有微胶囊簇和复合微 胶囊。壁材有单层和多层的。但通常液体囊心形成的微胶囊多为球型的。随着被包裹 材料性质的不同，以及制备微胶囊产品方法的不同，微胶囊的形状和结构变化较大， 典型微胶囊的形状和结构示意图如下【6 ，1 0 】： 单核多核多核无定形双壁微胶囊簇复合微胶囊 图1 1 典型微胶囊的形状和结构示意图 微胶囊的包囊材料的选取通常需根据具体产品的具体要求进行，包囊材料既能够 在囊心物质上形成一层具有黏附力的薄膜，又不与囊心物质发生化学反应，同时还要 考虑到产品的渗透性、吸湿性、稳定性、溶解性以及澄清度等因素。有时包囊材料还 常与着色剂、表面活性剂、抗氧化剂和塑化剂等一些品质改良剂在一起联合使用，从 而使产品呈现出一定的可塑性及迷人的外观，便于不同产品的区分。 1 3 微胶囊化的原理 微胶囊的制备首先是将液体、固体或气体囊心物质( 芯材) 分细，然后以这些微 滴( 粒) 为核心，使聚合物成膜材料( 壁材) 在其上沉积涂层，形成一层薄膜，将囊 心微滴( 粒) 包覆。这个过程称为微胶囊化。微胶囊化过程实际上是一个涂膜的过程， 即将被涂抹的物质分散至直径以微米级的颗粒( 滴) 后，通过化学、物理方法，在其 周围涂上一层高分子薄膜【1 1 1 。 1 4 微胶囊的制备方法 微胶囊化的方法多种多样，文献报道的已有2 0 多种【12 1 ，但是还没有一种规范的 方法可以使用于所有微胶囊的生产。只要芯材稍有变化，相应的微胶囊化方法可能就 要改变【1 。 为了更好地了解和应用微胶囊技术，将已知的微胶囊的制备方法进行分类是很重 2 丕签垫堕壁坌苎墼! ：鐾堡丝堕壅塑型鱼垄苎堕丝堑壅茎二皇萱重 要的。微胶囊的制备方法可以通过以下特征而加以区分： ( 1 ) 芯材是液体还是固体，是亲水的还是疏水的，对于p h 或温度变化是否稳定。 ( 2 ) 膜材是否应用已制备好的聚合物，还是在芯材周围的表面上通过单体聚合、固 化而成的。 ( 3 ) 微胶囊化在何种介质中进行，是在气体中还是在有机溶剂或在水中。 ( 4 ) 微胶囊的成形是通过一步还是多步方法完成的，包括调整形状、溶剂化等。 ( 5 ) 微胶囊的囊壁是否发粘( 将对后面步骤有影响) 。 r ( 6 ) 微胶囊的结构是单层还是多层。 ( 7 ) 制各好的微胶囊是在于燥还是在潮湿的条件下使用。 ( 8 ) 微胶囊化的原理是属于化学的还是属于物理化学的。 常见的微胶囊的制备方法见表1 1 ： 表1 1 微胶囊的制各方法【6 ，9 1 0 , 1 3 , 1 4 , 1 5 】 化学法界面聚合法、乳化法、乳化内部凝胶化法、悬浮交联法、辐射化学 法、原位聚合法、聚合物快速不溶解法、气相表面聚合法、锐孔一 凝固浴法 物理化学( - - 次) 乳液一溶剂蒸发法、界面沉积法、( 水) 油相分离法( 单 法凝聚法、复合凝聚法) 、干燥浴法( 复相乳化法) 、熔化分散冷凝法、 粉末床法、溶液中干燥法、乳化一溶剂扩散法、乳化冷凝法、凝结 分散相包裹法、膜乳化法 物理法静电沉积法、气相沉积法、流化床喷雾包衣法、空气悬浮( 成膜) 法、喷雾干燥法、包结络合法、真空蒸发沉积法、挤压法、真空喷 涂法、多孔离心法、锅包法、旋转悬浮分离法、冷凝干燥法 1 5 微胶囊的分奖u 】 根据微胶囊的用途可以将其分为以下几类： 1 缓释型微胶囊 该微胶囊的壁相当于一个半透膜，在一定条件下可以允许芯材物质透过，以延长 芯材物质的作用时间。根据壁材的来源不同，可以分为天然高分子缓释材料及合成高 分子缓释材料。而对于合成高分子材料，按其生物降解性能的不同，又可以分为生物 丕签垫堕盛坌堑墼! ：鐾堕丝堕壅塑型鱼墨垫堕丝笙壅茎二至萱童 降解型和非生物降解型两大类。缓释型微胶囊在药品包被中常见。 2 热敏型微胶囊 由于温度升高使壁材软化或破裂，而释放出芯材物质，有时是芯材物质由于温度 的改变而发生分子重排或几何异构而产生体积变化而被释放。 3 压敏型微胶囊 此种微胶囊包裹了一些待反应的芯材物质，当压力作用于微胶囊超过一定极限 后，胶囊壁破裂而流出芯材物质。 4 光敏型微胶囊 壁材破裂后芯材中的光敏物质选择吸收特定波长的光，发生感光或分子能力跃迁 而产生相应的反应或变化。 5 膨胀型微胶囊 壁材为热塑性的高气密性物质，而芯材为易挥发的低沸点溶剂，随着温度升高而 高于溶剂的沸点后，溶剂蒸发而使胶囊膨胀，冷却后胶囊依旧维持膨胀前的状态。 1 6 微胶囊的功能及其应用 1 6 1 微胶囊的功能 广义地说，微胶囊的功能具有和提高物质表观及其性质的能力，更确切地说， 微胶囊能够储存微细状态的物质，并在需要时释放出来。微胶囊也能转变物质的颜色、 形状、重量、体积、溶解性、反应性、耐久性、压敏性、热敏性及光敏性【1 3 l 。 由于微胶囊技术涉及到乳液和胶体领域，因此微胶囊带有乳液和胶体的性能特 征，乳液和胶体的表征手段适用于微胶囊。微胶囊的性能一般指微胶囊的大小、包囊 层厚度、囊心物的质量百分数【1 6 1 、包囊膜的渗透性、表面电荷密度、微胶囊的形态等。 影响微胶囊性能的因素有：p h 值、离子强度【17 1 、搅拌速度、温度【1 8 】、表面活性剂的 种类及用量、包囊材料的性能、囊心物与包囊材料的比率、包囊材料与溶剂的比率等 1 9 - 2 2 1 0 1 6 1 1 改善物质的物理性质 ( 1 ) 液态转变成固态 4 天然抗函成分盐酸小粟碱微胶囊的制各及抗菌性研究 第一章前言 当液态物质微胶囊化后，可得到细粉状产物，称之为拟固体( p s e u d o - s o l i d ) ，可良 好地保持液相反应性，在某些场合中特别有用。 ( 2 ) 改变重量或体积 物质的质量可以经微胶囊化增加或减少，由于能制成含有空气或空芯的微胶囊， 从而使物质的体积增加或减少。 ( 3 ) 良好的分离状态 微胶囊的细分特性有利于它的各种应用。 1 6 1 2 控制释放 在可以控制的条件下，微胶囊中活性组分的释放可以采用立即释放、延时定时释 放或适当的长效释放等释放形式。 1 6 1 3 提供稳定性，保护芯材料免受环境影响 ( 1 ) 抗氧化性 经过微胶囊化的产品具有很好的抗氧化性和稳定性，对于一些不稳定的物质特别 有用。 ( 2 ) 保护具有吸水性的芯物质 选择合适的皮材，可以保护具有吸水性的芯材在水环境下遭受变质或破坏。 ( 3 ) p h 值的影响 主要是应用在控制芯材免受p h 值的影响，避免由于p h 值的变化而产生的芯材 颜色变化。 ， ( 4 ) 降低挥发性 易挥发的物质经微胶囊化后，能够抑制挥发，因而能储存很久。 1 6 1 4 降低对健康的危害，减少毒副作用 在医药行业中应用较多，可以控制药物的释放，降低毒副作用，在制药上的一个 重要目的在于药物的靶向性。 1 6 1 5 屏蔽味道和气味 微胶囊化可以用于掩饰某些化合物( 如药物) 的令人不愉快的味道或气味。 1 6 1 6 气味控制释放 天然抗菌成分盐酸小檗碱微胶囊的制备及抗函性研冗第一荦前言 很多香料或香精可以通过微胶囊化来防止挥发，同时控制释放。 1 6 1 7 用于特殊目的的不相容物质的分离 微胶囊具有防护物质使其免受由环境中的湿度、氧、紫外线等作用。除此之外由 于微胶囊化后隔离了各成分，故能阻止两种活性成分之间的化学反应【6 ，】。 1 6 2 微胶囊的应用 由于微胶囊能保护物质免受环境影响，屏蔽味道、颜色、气味，改变物质重量、 体积状态或表面性能，隔离活性成分，降低挥发性和毒性，控制可持续释放等多种作 用，自上个世纪三十年代至今，微胶囊技术已经广泛应用在医药、农药、液晶、纺织 品、食品、香料、日化、染料、涂料、油墨、添加剂等多个领域。自从美国的n a t i o n a l c a s hr e g i s t e rc o m p a n y 在1 9 5 4 年向市场投放了利用微胶囊制成的第一代无碳复写纸 ( n c r 纸) 以后，微胶囊技术逐渐获得了动力。6 0 年代，由于利用相分离技术将物质包 囊于高分子材料中，制成了能定时释放药物的微胶囊，推动了微胶囊技术的发展。近2 0 年，日本对微胶囊技术的大力开发和微胶囊的独特性能，更使微胶囊技术发展迅速【2 3 1 。 微胶囊技术已应用到医药、农业、计算机、化学品、食品加工、化妆品等工业中，引 起世界的广泛关注。尤其是随着微胶囊技术在生物、医学领域的推广应用，微胶囊技 术已被广泛的用于动物细胞的大规模培养、细胞和酶的固定化、药物的控制释放、抗 癌药物的筛选以及蛋白质等物质的分离方面。 1 6 2 1 在食品工业中的应用【6 , 1 0 食品工业是微胶囊应用的重要部门，目前已经有多种微胶囊投入实用。微胶囊在 食品工业中的应用只要在以下几个方面： ( 1 ) 把食品微胶囊化：把液体食品转化为固体形式，食用更方便，或改变食品外 观，起到仿天然食品的作用。 目前已投入使用的微胶囊有粉末酒类、粉末油脂、人造鱼子酱、固体饮料等。 ( 2 ) 把食品添加剂微胶囊化：使食品添加剂免受外界不良影响而变质，利用微胶 囊的缓释功能是添加剂的功效更充分发挥出来。根据添加剂的作用不同，又具体分为 增味剂、甜味剂、着色剂、防腐剂、抗氧化剂、酸味调节剂、膨松剂、食品香料等。 ( 3 ) 把营养素微胶囊化：以充分发挥营养素的功效。 6 天然抗菌成分盐酸小檗碱微胶囊的制备及抗菌性研究第一章前言 营养强化剂是一类食品添加剂，又是人体必需的一类重要营养物质，对人体健康 有着十分重要的作用。营养强化剂主要有氨基酸微胶囊、微生物微胶囊、无机盐微胶 囊。 ( 4 ) 把酶微胶囊化：充分发挥生物酶在食品发酵加工等过程中的应用。 食品工业中使用的酶和含酶的微生物制剂种类很多，他们在食品工业中有着重要的应 用。一方面这些酶制剂用于罐头等食品中起着防止食品腐败变色或除去食品中杂质的 作用；另一方面也是更重要的，在食品发酵酿造过程中催化生物化学反应制成各种食 品。 1 6 2 2 在医药行业中的应用 用于药物的微胶囊最初是外用，接着发展到口服，对于静脉注射的微胶囊直径必 须小于1 岬，比外用及口服的微胶囊要求严格。用于医药的微胶囊主要是缓释微胶囊， 也就是将药物活性分子与高分子载体结合后投入到生物活性体内通过扩散和渗透等 方式，药物活性分子再以适当的浓度和持续时间释放出来，从而达到充分发挥药物药 效的目的0 2 4 。 现在医药中研制出近百种药物微胶囊化制剂，有6 5 的控制释放药物是利用微胶 囊技术生产的。药物经微胶囊化以后，可防止其在空气中分解，减少对人体器官的刺 激，通过控制释放( 即缓释) ，可减少服药量，延长药效等功能。 微胶囊在医药中的应用根据其目的主要包括以下几个方面： ( 1 ) 控制释放，极大提高有效成分的生物利用度： 由于微胶囊的尺寸非常小，其功能就如同一个半透膜，具有非常大的表面积，对 于大多数药物微胶囊来说，其有效成分是利用半透性壁膜释放出来的，因此控制释放 是通过控制渗透的方法来实现的6 2 5 1 。 ( 2 ) 增加药物的稳定性： 一些药物的有效成分在某些条件下很不稳定，影响了药物的使用范围，近年来有 大量文献报到了利用微胶囊技术来增加药物的稳定性【2 6 1 。 ( 3 ) 避免首过效应，减少毒副作用： 口服给药，药物首先经过肝脏，然后再进入循环系统，在这一过程中，肝脏对一 些药物的代谢程度较大，产生的毒副作用较大，且这些药物以口服给药途径使药的生 7 鲞签垫堕些坌苎塑! ：鐾堕垡堕壅竺型鱼垄垫堕丝堑壅笙二童塑童 物利用大大降低。微胶囊技术克服了口服给药时药物在胃酸环境中的不稳定和药物对 胃壁的刺激作用以及肝脏的首过作用，避免血药浓度的波动，提高了药物疗效，减少 了毒副作用，而不必利用其他给药途径，从而使更多的药物可以经过口服给药 2 7 2 8 。 ( 4 ) 改变药物的形状，减少复方制剂中药物之间的配伍禁忌： 一些含油状药物与固体粉末的复方片剂配伍时，由于油状药物影响颗粒的流动 性，一般需要将油状成分用辅料吸收，然后再与粉末药物混合，将油状成分包成微囊， 则可完全改变其外观性状，使颗粒流动性良好，易于混合均匀。中药药物之间有的存 在相互作用，或提高或降低其中一种药物的疗效或毒性，利用微胶囊技术，可以解决 复方制剂中药物的配伍禁忌问剐2 们。 ( 5 ) 掩盖不良异味与刺激性： 利用微胶囊技术可以遮蔽药物的苦味或异味，满足了人们对食品色香味型营养保 健的更高要求【2 9 删。 1 6 2 3 在生物医学方面的应用 微胶囊化固定技术在生物医学中的应用研究是最近二三十年的事，由于它具有某 些特殊的、优越的性能，因此发展很迅速。国内外学者对于该领域进行了广泛而深入 的研究，发表了许多文章并申请了许多专利。该领域中研究较为活跃的是人工细胞固 定化解毒吸附剂、多酶和辅酶体系、抗体和抗原及在临床分析中的应用。在该领域， 微胶囊也称着“人工细胞”【6 】。 ( 1 ) 在临床医学中的应用 人体器官和组织缺损或衰竭正日益成为威胁人类健康乃至生命的突出问题。同种 或异种器官移植是世界医学界对付器官衰竭的主要手段，当前心脏和肾脏等器官整体 移植手术的成功率已经相当高，挽救了许多患者的生命。微胶囊则依靠膜的隔离保护 性能和选择透过作用，可以保证生物活性物质扩散通过，抗体或免疫细胞被截留隔离， 从而在生理上避免了个体的免疫排斥，成为解决组织细胞移植过程排斥问题的理想手 段，因而引起了众多研究者的兴趣 3 1 1 。 8 天然抗菌成分盐酸小檗碱微胶囊的制备及抗菌性研究 第一章前言 表1 - 2 微胶囊临床前应用研究 ( 2 ) 在生化药物控制释放中的应用 由于生化药物稳定性差，采用传统口服给药后在人体胃肠道内易被酶降解，且此 类药物体内半衰期短，生物利用度通常很低( 5 ) ，以至于不得不多次注射以维持疗 效。微胶囊膜能最大程度地保持囊内生化物质活性，且通过调节制备条件可以控制微 胶囊的厚度和孔尺寸，从而实现囊内生化药物的控释或缓释【3 1 3 2 1 。 除此之外，微胶囊还可以应用于人造合成血液【3 2 3 7 】、医用器材d 8 ，3 9 1 等生物医学方 面，微胶囊包埋组织细胞或生化药物的临床前研究已经向人类展示了美好的应用前 景，相信随着化学、化工、材料、生物和医学等学科领域的不断结合与发展，微胶囊 技术研究必将取得重大进展。 1 6 2 4 在纺织行业中的应用 微胶囊作为固体、液体或气体的微小包裹体，应用于各种技术领域，也为染色、 印花，特别是化学后整理开拓了广阔的发展前景。 ( 1 ) 微胶囊染料及其应用1 4 0 1 微胶囊染料是芯材为染料的微胶囊，壁材是各种天然或合成的高分子。胶囊的粒 径一般在1 0 2 0 0 1 t m 。其膜壁的厚度视工艺要求而定。微胶囊染料有三种类型：单芯 型、多芯型和复合型。微胶囊的形状只要是球型的也有多面体的。染料类别包括分散、 酸性、阳离子、还原、活性及油溶性染料等，其制造方法主要是用界面聚合法和相分 离凝聚法。 9 天然抗圜成分盐酸小檗碱微胶囊的制各及抗菌性研究 第一苹前言 通过染色工作者不断探索，分散染料微胶囊的新用途不断得到开发。到目前为止， 应用分散染料微胶囊开发了纺织新产品，即在传统印花的基础上增加了多种新颖印花 工艺，如多色多点印花、转移印花等【4 3 1 。令人瞩目的是，东华大学对分散染料微胶 囊技术在织物均匀染色方面应用研究说明，分散染料微胶囊完全可以替代传统分散染 料对涤纶织物进行高温高压染色，达到无污染染色【4 4 1 。 ( 2 ) 微胶囊功能整理剂的应用 为了提高纺织品的舒适性和增加其功能性，需要利用微胶囊技术来提高纺织品的 质量。而纺织品质量提高的关键又在于对纺织品的功能整理，这包括柔软、防皱、防 缩、防水、防油、防污、防老化、阻燃、阻热、抗静电、抗菌杀虫、芳香等各种整理 4 5 , 4 6 o 利用微胶囊技术可以获得传统功能整理所无法获得的效果。比如日本d a i w a b o 公 司利用微胶囊功能整理技术对某种纤维进行了整理，该纤维中含有的辣椒素微胶囊具 有减肥健身的功效，从而使纺织品进入了时尚领域【4 7 1 。 在织物卫生除臭整理中利用微胶囊的保护和缓释功能使整理剂的作用得到更好 的发挥，这类整理剂微胶囊包括香料、除臭剂、驱虫剂、杀菌剂。利用香精微胶囊进 行织物的香味整理时，可以减少香精挥发损失使香味更持久。而卫生整理用的微胶囊 不仅可以用天然或合成高聚物作壁材，也可以用微生物作壁材。目前各种含有抗菌剂、 杀虫剂、防蛀剂的酵母细胞微胶囊在国外已在棉织物和毛织物上使用。在欧洲a k z o 已制造和出售了产品系列，称作d i o l e nb a e t e k i l l e l 4 8 。 目前，研究较多的微胶囊整理剂主要有：芳香微胶囊 6 , 4 9 l 、抗茵微胶囊f 5 0 】、阻燃 微胶囊【5 l - 5 4 1 、调温微胶囊 4 , 5 , 5 5 】、驱蚊微胶囊5 6 1 、变色微胶囊( 包括热敏和光敏2 种) 【5 7 】 和防紫外线微胶囊【5 8 】等品种。 1 6 2 5 在其他方面的应用【6 1 微胶囊的应用除了上述几个方面外，还在日用化学品、高分子材料助剂、胶粘剂、 纸制品、烟草、牙科、肥料、包囊酸碱、油漆改性剂等等生活的很多方面都有其独特 的用处。 1 0 天然抗菌成分盐酸小檗碱微胶囊的制备及抗菌性研究第一章前言 表1 3 微胶囊在其他方面的一些应用 应用领域应用举例( 包括正在研究开发的) 日用化学品 高分子材料助剂 记录材料 胶粘剂 分离、精制 纸制品 其他 香料与香精微胶囊、化妆品微胶囊、洗涤用品的微胶囊制剂 固化交联剂、发泡剂、阻燃剂、水溶液聚合引发剂 压感复印用的微胶囊显色剂、微胶囊液晶、调色剂等 厌氧胶、导电胶、压敏胶、层压板用胶粘剂、 在胶粘剂固化剂中应用、密封胶 抗生素、酶的精制、酒的脱色、染料废水脱色、 发酵液制造、色素。 颜料微胶囊、其他造纸用品、无碳复写纸 烟草、包囊碱和酸、杀菌防腐剂、牙科、液化催化剂、油漆的 改性添加剂、感光材料、示温材料、兽药、动物饲料、肥料 1 7 立题的依据及意义 自然界的循环中，各种细菌微生物的存在给人类的生产生活带来很大的影响，许 多纺织品容易受到细菌的侵蚀，某些致病菌可以侵入人体使健康受到威胁，甚至威胁 生命。人类皮肤上也潜伏着很多细菌，一旦皮肤受到损伤，这些细菌就会趁虚而入， 造成感染发炎化脓等伤害。纺织品的抗菌剂有季铵盐类、有机硅季铵盐、甲壳素、壳 聚糖、无机盐类和天然染料等，而又以生态环保的整理剂为多。天然抗菌剂在生产及 应用过程中无毒无害，对皮肤无过敏性和致癌性，具有较好的生物可降解性和环境相 容性。 黄柏是p h e l l o d e n d r o na m u r e n s er u p r 的树皮，性寒味苦，能清热去火。其抗菌有 效成分为小檗碱，体外试验对金黄色葡萄球菌、肺炎球菌、白喉杆菌、草绿色链球菌、 痢疾杆菌( 宋内氏除外) 、溶血性链球菌、脑膜炎球菌、霍乱弧菌、炭疽杆菌均有效 或有较强的抑制作用；对枯草杆菌、百日咳杆菌、破伤风杆菌亦有抑制作用；对h 3 7 r v 、 鸟型结核杆菌无直接抑制作用，但可使菌数减少，但浓度达1 时呈现抑菌作用。 纺织品后整理已成为提高产品附加值和改善纺织品功能的重要途径之一，利用微 胶囊技术使纺织品具有特种功能是目前发展的热点。各种织物后整理剂都可以制成微 丕签垫堕些坌苎墼! ：鐾堕塑壁壅塑型鱼墨垫堕竺婴窒釜二兰堑壹 胶囊后用于织物的后整理，如芳香、阻燃、抗菌防臭、蓄热保温、脱毛、防毒、防雾、 抗污、防皱、防缩、柔软、防紫外线等。 所以，天然抗菌成分在真丝上的抗菌整理研究有着极其重要的意义，而利用微胶 囊技术使天然抗菌剂整理到织物上将成为一种潮流和趋势。但有关这一方面的研究相 对较少，因此有必要对黄柏的提取物盐酸小檗碱微胶囊制备工艺进行研究和探讨。 1 8 课题的研究步骤 本课题主要有以下研究： 1 、黄柏中的主要抗菌成分一盐酸小檗碱的提取工艺研究。 2 、提取的天然抗菌物质做定性定量分析，用紫外光谱法鉴定物质成分以及用紫 外分光光度法测定盐酸小檗碱的含量。 3 、盐酸小檗碱微胶囊的制备方法研究。 4 、盐酸小檗碱微胶囊制备的工艺确定。 5 、盐酸小檗碱微胶囊整理到真丝织物上的方法及工艺探讨。 6 、测定盐酸小檗碱微胶囊整理后织物的抗菌性能。 7 、测定盐酸小檗碱微胶囊整理后织物经水洗后抗菌性能的变化规律。 1 2 天然抗菌成分盐酸小檗碱微胶囊的制各及抗菌性研究 第一章前言 参考文献 【l 】商成杰，邹承淑，李君文国内外织物抗茵卫生整理的进展 j 】纺织科学研 究2 0 0 5 ( 2 ) ；1 4 - 2 0 【2 】戴晋明，张蕊萍抗菌材料在纺织品中的应用叨化纤与纺织技术2 0 0 5 ( 1 ) ；31 3 4 3 1 胡大艳，郭建生微胶囊技术在织物整理上的应用染整技术2 0 0 5 ，1 2 ( 2 7 ) ，1 0 1 5 【4 】石海峰，张兴祥蓄热调温纺织品的研究与开发现状明纺织学报2 0 0 1 ，2 2 ( 5 ) ：6 3 6 5 【5 】赵家祥医用功能纤维 m 】北京：中国石化出版社，1 9 9 6 【6 宋健，陈磊，李效军编著微胶囊化技术及应用啪北京：化学工业出版社2 0 0 1 9 【7 7c u r tt e n c y c l o p e d i ao fp o l y m e rs c i e n c ea n dt e c h n o l o g y m a r khe 2 n de d ，v 0 1 9 n e w y o r k ：w i l e yp r e s s ，19 8 7 7 2 4 【8 c u r tt k i r k - o t h m e re n c y c l o p e d i ao fc h e m i c a lt e c h n o l o g y 4 t he d ，v 0 1 16 n e wy o r k ： w i l e yp r e s s ，19 9 5 6 2 8 【9 】汪多仁微胶囊的开发与应用进展河南纺织科技 j 】2 0 0 2 ，2 3 ( 4 ) ：1 4 1 6 【1 0 】梁治齐微胶囊技术及其应用 北京：中国轻工业出版社1 9 9 4 ，4 【11 】苏美琼大蒜提取物捌肢囊技术研究 d 】硕士学位论文1 15 【1 2 】b e n i t as m i c r o e n c a p s u l a t e ：m e t h o d sa n di n d u s t r i a la p p l i c a t i o n s w a s h i n g t o n ：a c s b o o k ，& j o u r n a l sd i v i s i o n , 19 9 6 【1 3 】绀户朝治著，阎世翔译微胶囊化工艺学咖北京：轻工业出版社，1 9 8 9 6 【1 4 】r em i ，m i c r o e n c a p s u l a t e dt e x t i l ef i n i s h e s d r y i n gt e c h n o l o g y , 19 9 8 ，( 4 ) ：119 5 【1 5 】刘源岗聚精氨耐海藻酸钙微胶囊的制备与t a n g 表征【d 】硕士学位论文华侨大 学2 0 0 3 ，1 4 1 5 【16 】h a t a t ey a s u o ，e ta 1 k a g o s h i m ad a i g a k uk o g a k u b uk e n k y u ，19 9 2 ( 3 4 ) ：4 9 17 】m a k i n ok i m i k o ，c ta 1 p o l y m p r e p r ，19 9 2 ，3 3 ( 2 ) ：4 7 6 【1 8 】t i r k k o n e ns ，p a r o n e np i n t j p h a r m ，1 9 9 3 ，9 2 ( 1 - 3 ) ：5 3 【1 9 】v a n d e n b o s s c h egm r e ta 1 j p h a r m p h a r r n a c 0 1 1 9 9 3 ，4 5 ( 2 ) ：1 2 1 2 0 】宋健，刁大杰，李光天，程侣柏复凝聚法制备热变色色素微胶囊的研究 j 】染料工 业，1 9 9 6 ，3 3 ( 1 ) ：9 1 3 【21 】t o r t e sd ，e ta l ，c o n g r i n t t e c h n 0 1 p h a n n 6 t h ，19 9 2 ，5 ：2 6 2 1 3 菱獭菌成分盐酸小檗碱微胶囊的制备及抗菌性研究 第一章前言 2 2 】j p nk o k a it o k k y ok o h ej p0 43 2 818 2 【2 3 】n a g a lt a t s u r o ，y a m a z a k ih i r o s h i ，t a m a k ik i y o s h i m a n u f a c t u r eo fm i c r o e n c a p s u l a t e d t o n e r p j p 5 7 1 2 8 3 3 7 1 ，1 9 8 2 - 0 7 2 4 【2 4 】乔吉超，胡小玲，张团红，管萍微胶囊技术在生物医药中的应用 j 】高分子通 报2 0 0 7 ( 3 ) ：1 - 7 【2 5 】陈丽华，冯怡，徐德生中药缓控释微丸制剂的研究进展 j 】中国中药杂 志2 0 0 7 ，3 2 ( 6 ) ：4 7 2 - 4 7 5 【2 6 】孟祥，李保国，齐正，关亚卿微胶囊技术在中药现代化中的应用【j 】食品科 技2 0 0 6 ( 9 ) ：4 - 7 2 7 】茅焕章，马培英双岐三联活茵对急性细菌性痢疾的后期治疗疗效分 析【j 】2 0 0 7 ，1 9 ( 1 ) ：8 5 8 6 【2 8 】宓士军，付静波，郭雪峰复方接骨胶囊制备工艺的改进与质量控制方法探讨 j 】2 0 0 8 ，2 5 ( 8 ) ：i5 7 8 15 8 0 2 9 】肖静养成油提取、分析及微胶囊研制 d 】硕士学位论文，东南大学2 0 0 6 【3 0 】杨桢洋葱油微胶囊实验研究 j 食品与机械2 0 0 2 ( 1 ) ：1 6 1 9 【3 1 】刘袖洞，何洋，刘群等微胶囊及其在生物医学领域的应用【j 】科学通 报2 0 0 0 ，4 5 ( 2 3 ) ：2 4 7 6 2 4 8 5 3 2 】e c a n o w , e ta 1 s y n t h e t i cw h o l eb l o o da n dam e t h o do fm a k i n gt h es a m e p u s p 4 3 4 3 7 9 7 ，1 9 8 2 - 0 8 - 1 0 【3 3 】e c a n o w , e ta 1 s y n t h e t i cw h o l eb l o o d p 】u s p4 4 3 9 4 2 4 ，1 9 8 4 0 3 2 7 【3 4 e c a n o w , e ta 1 s y