艾叶油纳米胶囊的发明及其在织物整理中的应用

王俊亚

摘要：本实验第一次以明胶和阿拉伯胶为壁材，艾叶油为芯材，采用复凝聚法制备了明胶-阿拉伯胶艾叶油纳米胶囊。探讨了影响制备纳米胶囊外观形态的主要因素：乳化时的搅拌速度、芯材壁材比例、戊二醛的用量、单宁的用量，优化出艾叶油纳米胶囊的制备工艺条件，并对其进行抗菌性能的测试。最后用交联接枝的方法将微胶囊整理在织物上，得到纳米胶囊在织物上附着效果好，耐洗性好。

关键词：明胶—阿拉伯胶  艾叶油  复凝聚  纳米胶囊  交联接枝

前言：

纳米胶囊的简介，纳米胶囊（nanocapsule），也称毫微米，是粒径在1～1000nm的胶囊，是微胶囊中具有纳米尺寸的新型材料， 纳米胶囊的概念最早是由Narty等[1]在70年代末首先提出来的，后来研究发现纳米胶囊具有独特性质使它在许多领域得到新的应用，特别是在药物纳米胶囊的研究中，发现其具有良好的靶向性和缓释作用。

1 纳米胶囊化的方法

可以实现纳米胶囊化的方法很多，但至今尚未统一分类，根据绀户朝治[2]的分类方法，纳米胶囊化工艺可以分为三类：化学法、物理化学法和机械法。

本实验采用物理化学法中的复凝聚法制备明胶—阿拉伯胶纳米胶囊。

1.1艾叶油研究背景

艾叶（Artemisia argyi），是中医常用药之一。大量的药理研究证明艾叶油具有抗菌消炎，抗过敏和促进血液循环等多种药理功效作用，大肠杆菌以及多种真菌均有抑制作用。然而艾叶油的挥发性较强，有强烈的味道，有效成分不稳定，容易损失，不便于贮藏、运输和剂型多样化，大大地限制了其应用范围。

近年在新药研究中，应用β环糊精制备挥发油包合物的研究很多，但中草药中挥发油经β环糊精包合后，难于干燥，干燥后需经冷藏，过滤低温烘干等多道工序，并且制剂在干燥过程中或多或少有一些挥发油脱包，减少了挥发油利用率，导致所得干粉在颗粒中不易混匀，颗粒色泽不一，质量不均。以明胶-阿拉伯胶复凝法制备艾蒿油微胶囊的研究国内也有两例，但是以上文献并未就微胶囊的固体形态进行表征，关于芯材艾叶油的缓慢释放情况也没有进行研究。目前，国外尚没有对艾叶油纳米胶囊化的相关文献报道。

由上可知，研究开发具有缓释性能的艾叶油纳米胶囊，建立简单易行的纳米胶囊化制备工艺对于中药挥发油的微胶囊化及其应用具有重要的理论指导意义和实际应用价值。

1.2艾叶油纳米胶囊织物整理的意义

微胶囊技术也广泛地应用于纺织品功能整理加工， 可获得常规整理无法得到的效果。这包括抗菌、杀虫、香气以及抗生素、维生素和其他药物等对医疗用纺织品上的特殊整理应用。随着人民生活水平的提高，人们对纺织品的舒适性和功能性要求也越来越高[ ，纺织品后整理也成为了提高产品附加值和改善纺织品功能的重要途径之一。因此，利用微胶囊化整理剂处理织物，赋予织物多方面的功能，满足人们多方面的要求，提高织物的附加值，其应用范围在不断扩大。日本对涤纶、涤棉织物进行防螨整理，将防螨介质胶囊植于织物表面，可产生高效的防螨效果，达到良好的皮肤保护作用。用艾蒿提取物制成的微胶囊处理固着在锦纶织物上，可使锦纶织物具有保湿性、抗菌防臭等功能，对湿疹、痱子等皮炎和皮肤过敏症具有医疗价值，可用来制作运动衣、内衣等服装。

目前，可见到的国内外微胶囊医用保健纺织品，产品种类少，功能较单一。如增加一些具有抗菌杀菌，防止各种疾病，抗菌防臭，治疗皮肤病功效的相关产品，即从自然古老的植物上萃取有效成分（如艾叶油等），将其功能转移到纤维、衣料、床上用品等纺织品上，其应用前景将更为广阔。

2 实验部分

2.1 实验仪器及试剂

2.1.1 纳米胶囊工艺优化的实验仪器

常量常规玻璃仪器;电动搅拌机;数显恒温水浴锅;恒温恒湿箱;电热恒温鼓风干燥箱;超声分散仪;真空水泵;布氏漏斗;JJ300型电子台秤;AR2140分析天平; UB100i可拍摄数码生物显微镜;JMS-25S型扫描电子显微镜;UV—2550紫外可见分光光度计。

2.1.2 纳米胶囊工艺优化的实验试剂

明胶（化学纯，上海润捷化学试剂有限公司）;阿拉伯胶（化学纯，广州南方化玻公司进口分装）;艾叶油（工业品，河南省南阳市绿莹艾草公司）;25%戊二醛（分析纯，天津市大茂化学试剂厂）;单宁酸（分析纯，广东光华化学厂有限公司）;正己烷（分析純，天津市大茂化学试剂厂）;20%醋酸溶液;20%氢氧化钠溶液; PH试纸;自制双蒸水

2.1.3 抑菌试验的实验仪器

洁净工作台;血球计数板（武汉鸿瑞医疗器械有限公司）;电子显微镜（重庆澳浦光电技术有限公司）;移液枪（上海安亭微量进样器厂）;恒温培养箱（广东医疗器械厂）;高压灭菌锅（上海三申医疗器械有限公司）;电子天平（上海伦捷机电仪表有限公司）;培养皿，涂布棒，试管，电吹风，密封袋，移液管等。

2.1.4 抑菌试验的实验试剂

蛋白胨;牛肉浸膏;琼脂;氯化钠;蒸馏水等。

2.2 实验原理

本实验采用复凝聚法，以明胶和阿拉伯胶为包覆材料，对艾叶油进行包覆，并以戊二醛作为封端基剂，使制得的微胶囊交联固化。

2.3 实验内容

本实验采用的明胶和阿拉伯胶是无毒、稳定、成膜性较好天然高分子材料，且明胶，阿拉伯胶本身具有亲水亲油性，是良好的天然水包油型乳化分散剂。明胶能与醛类发生交联反应，形成缓释层，而且其来源广泛，价格便宜。

明胶，阿拉伯胶的化学结构式见下图所示。明胶分子链和阿拉伯胶组分结构中的一些官能团是产生复凝聚反应的原因。

3 结果与讨论

有机梭酸与金属阳离子形成稳定的盐， 同时产生挥发性酸， 酸对树脂与纤维素的交联起催化作用。催化活性的高低与金属盐释放出的正电离子的强弱有关。

参考文献

[1] Narty J J， Oppenheim R C， Speiser P. [ J ] . Pharm Acta Helv， 1978， 53 （1） ：17-23

[2] 绀户朝治著.阎世翔译.微胶囊化工艺学.轻工业出版社， 1989