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避蚊胺微胶囊的制备研究


大连理工大学 硕士学位论文 避蚊胺微胶囊的制备研究 姓名:胡云峰 申请学位级别:硕士 专业:化学工程 指导教师:于才渊 20080601

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避蚊胺是一种高效、广谱的蚊虫驱避剂,问世已经超过50年,依然是世界范围内 应用最广泛的驱避剂。避蚊胺具有驱避效果好、作用

毒性小、应用范围广的优点。但是 也存在诸如作用时间短、皮肤施用量大、透皮吸收较多等问题,从而可能导致皮炎及心 血管疾病等副反应等问题。利用微胶囊技术将避蚊胺微胶囊化后,既不影响避蚊胺的驱 蚊效果,利用微胶囊控制释放的特点还可以起到延长驱避作用时间、减少透皮吸收等诸
多好处。

本文对复合凝聚法制备避蚊胺微胶囊进行了研究,研究内容主要包括:复合凝聚法 各因素对微胶囊产品的影响、考察了微胶囊的缓释性能。 本文首先通过单因素实验考察了芯壁材比例、反应时间、反应温度、搅拌转速、乳 化剂含量和乳化剂HLB值对微胶囊产品的影响,找到合适的参数操作范围。在单因素 实验的基础上,设计了正交试验,通过对正交试验结果的分析,找到了最佳的工艺条件: 芯壁材比例l:1、反应时间40min、反应温度40"C、搅拌转速2000r/min、乳化剂含量l %、乳化剂HLB值12。在此条件下微胶囊的包埋率达到了75.3%。 本文对微胶囊产品进行了表征,测定了微胶囊缓释性能曲线,经过计算,在24h的 缓释时间内,平均缓释速率为12.44|l g/cm2?h,远小于避蚊胺在常温下的蒸发速率22.6
±2.183


g/cm??h。本实验比较了交联固化剂甲醛的用量对缓释性能的影响,实验发现:

通过控制交联固化剂甲醛的用量可以起到控制微胶囊产品缓释速率的作用。 由实验结果来看,通过复合凝聚法将避蚊胺微胶囊化是可行的。缓释实验证明了微 胶囊具有的缓释效果,这对延长驱避作用时间、减少透皮吸收是至关重要的。复合凝聚 法过程简单、原料便宜、易于实现大规模生产,无论是对军、民都有很强的现实意义。 关键词:避蚊胺;微胶囊;复合凝聚;缓释

避蚊胺微胶囊的制备研究

Study of the

Microencapsulaton Technology of DEET
Abstract

DEET iS



sort

of effcctive,broad.spectrum insect repellent,which was invented

over

50

years.DEET iS still used extensively against both human and animal pests.DEET has

many

advantages,such as broad-spectrum and low toxicity,but the longevity of DEET action is short and the quantity of DEET absorption through the skin is much,which potentially could increase tIle risk of dermatitis
prolong the action skin,、析tll
no or

DEET.induced

toxicity.Microencapsulation

technique

call

longevity
on

of DEET

and

reduce quantity of DEET absorption through the

influence

it effect.

TIliS paper studies the microencapsulation of DEET by complex coacervation.The main
content

of this study

is

the

influence of several

operational parameters

of

complex

coacervation,and and
the

investigation control release performance of microcapsules.
as

Several operational parameters,such
core

the

composition

ratio between coating material
speed,

material,the preparation temperature,the preparation time,the mixer rotation and the
content

HLB value of emulsion

of emulsion,are investigated in the single factor

analysis.Furthermore,the optimum condition of complex coacervation iS achieved by
orthogonal experiment,including the

composition

ratio

between coating and

material and

core

materiall isl:l,the preparation temperature is 40*(2,the preparation time is 40min,the
rotation speed is

mixer

2000r/min,the

HLB value of

emulsion iS 1 2

the content of emulsion iS

1%.The microencapsulation efficiency reaches 75.3%. Finally.the microencapsulation product has been characterized,the control release

performance


of the microcapsule shows that the average control release velocity iS 1 2.44
velocity of DEET

II

咖m2?h in 24 hours,much less than the normal evaporation
g/cIn2?h.111is
results show that the content of metamorphic reagent release of microcapsules
Call

22.6±2.1 83

study also compares the influence of metamorphic reagent

formaldehyde,tlle

formaldehyde

affects control release

velocity,the contr01

be

controlled by formaldehyde dosage.

D聊absorption
Key

T11e results show that it iS feasible to prolong the action time

and

reduce quantity of

by complex coacervation.The process of complex coacervation is simple;


material is cheap.It shows

great prospect in the industrial application.

Words:DEET;Microcapsules=Complex

Coacervation;Control Release

—II—

独创性说明

作者郑重声明:本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工 作及取得研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注乖致谢的地方外, 论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得大连理 工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志 对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:.翊叁绛.

日期:丝垒呈:』:2

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大连理工大学学位论文版权使用授权书 本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位 论文版权使用规定",同意大连理工大学保留并向国家有关部门或机构送 交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理 工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也 可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。

作者签名:

塑墨堕

导师签名:——旦二f-上牡

旦年』月_L日

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蚊虫是重要的病媒之一,它不但骚扰人们的工作和休息,而且传播各种恶疾。避蚊 胺是在过去50余年应用最广泛的蚊虫驱避剂,但是避蚊胺也有诸如作用时间短、皮肤 透皮吸收量大的缺点。如何延长避蚊胺的有效驱避时间和减少透皮吸收量成为避蚊胺的 研究热点。各国研究者们研究了各种方法,如脂质体、包结化合物等方法来克服以上缺
点。

本文《避蚊胺微胶囊的制备研究》主要是针对以上问题,利用微胶囊的方法,将避 蚊胺微胶囊化,利用天然高分子材料作为壁材将避蚊胺包裹起来,利用壁材上的分子链 间的孔隙将避蚊胺释放出来的,达到延长避蚊胺的驱避作用时间,同时减少避蚊胺的透 皮吸收的作用。 目前我国对长效避蚊胺的研究主要集中在各地军事医学研究院校和国家级的疾病 预防控制中心。比较有代表性的是第二军医大学高静等学者,他们采用溶剂挥发法制备 避蚊胺微胶囊,使用的壁材是乙基纤维素,取得了很好的效果。第四军医大学的李远贵 等学者,利用壳聚糖延长避蚊胺的作用时间,实验证明:经克聚糖复配的避蚊胺驱避作 用时间由4小时延长到8小时,驱避效果明显好于避蚊胺原油。国外对避蚊胺研究也比 较多,例如:美国3M公司研制的以聚丙烯酯为成膜剂的聚合物制剂,驱避有效时间达
到了12h,为原有驱避时间的3倍。Salafsky B等学者研制了一种新的长效避蚊胺脂质

体剂Lipodeet,经实验证明效果比避蚊胺原油有了很大的提高。 拉伯胶作为壁材,控制避蚊胺的释放速率,延长避蚊胺的驱避作用时间。



本实验希望通过复合凝聚的方法制备避蚊胺微胶囊,利用天然高分子壁材明胶和阿

避蚊胺微胶囊的制备研究



文献综述
驱避剂的介绍
据世界卫生组织研究发现,昆虫是重要的病媒之一,其体内携带多种致病微生物,

1.1

严重危害人体的健康。卫生害虫,如蚊、蠓、虱、螨和蚤等,特别是蚊子一直给人类带 来严重的困扰甚至灾害。它不但吸吮人血、扰人安宁,而且还传染恶疾,例如:按蚊传 染疟疾、丝虫病和脑炎;库蚊是病毒性脑炎的媒介:伊蚊传播黄热病、登革热和脑炎。 据统计,全世界每年大约有100万人死于蚊子传播的疾病。目前,人类一般使用杀虫剂 和驱避剂对其进行防治。杀虫剂可以灭死蚊虫,主要施用于物体表面,如墙面、地板及 农作物上。在蚊虫防治上,由于大量使用化学杀虫剂,造成的环境污染问题及蚊虫抗药 性等问题,已经逐渐引起人们的关注。虽然杀虫剂几经更新换代,但始终不能根治蚊虫。 近些年,人们对化学品3R问题更加的关注:回收(Recover)、循环再处理(Recycle) 与再生(Reclaim),使得化学杀虫剂的使用受到了诸多限制。因此驱避剂应运而生, 驱避剂是对杀虫剂使用的一种变革,其本身没有杀死蚊虫的能力,主要功能使蚊虫避开 而不能接近人体,通常设计成施用于皮肤表面的剂型。一般优良的蚊虫驱避剂应具有以 下特点:高效、长效、广谱的驱避作用,对人体的毒性很低;施用时对人体无明显刺激, 香气适宜,性质稳定且携带方便。驱避剂的使用在军、民两方面都有深远的意义,因而 国内外非常重视蚊虫驱避剂的研发和应用。
1.1.1

驱避剂的发展历史

驱避剂分为天然驱避剂和人工合成驱避剂,即天然驱避剂和合成驱避剂。 (1)天然驱避剂 人类对“驱避剂”的使用可以追溯到远古时代,古埃及人把有强烈气味的物质涂到 皮肤上来防止蚊虫叮咬;古罗马人使用一些植物来驱避蚊虫,如樟树、丝柏木、肉桂等; 在16世纪时,大麻被人们发现可以有效的对付昆虫叮咬;随后人们发现许多植物的提 取物有驱避作用,如大蒜、橄榄油、椰子油、桉树油、熏衣草油、柠檬油、麝草香油等。 西方国家使用最普遍的天然驱避剂是香茅油,主要用来涂在身体上防虱子。在美国香茅 油仍是昆虫驱避剂中常用的植物成份,其国内注册的9种含植物挥发油的驱避剂中,8 种含有不同组分的香茅油【l】。中国人使用天然驱避剂具有悠久的历史,我国牧民常以烧 艾绳的方法驱赶蚊虫;四川民间用桉树叶汁涂抹在皮肤上来防止蚊虫叮咬等;早在11 世纪我国已有书籍记载使用浮萍、麻叶、荆叶驱蚊和使用艾叶熏蚊。

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植物提取物不仅有驱避作用,而且毒性低,在植物资源丰富的地区开发价格比较便 宜。另外除了可以直接利用,还可以对其有效成份进行分析,发现新结构化合物,因此 对植物提取物的研究受到重视。1969年,我国从3000余种民间驱蚊植物中,筛选出柠檬 桉、野薄荷、广西草皮等,经提取加工后发现了新结构类型化合物,如右旋一8一乙酰 氧基别二氢葛缕酮、对孟烷二醇一1,2、对孟烷二醇一3,4,并生产了驱蚊灵[21。印度对植
物驱避剂有较多研究,其中对印楝(Azadirachta indica)的研究取得了实用性效果。近几年 对植物驱避剂研究的国家在不断增加,包括印度、泰国、韩国、日本、尼日利亚和欧美 等国也在研究植物型驱避剂。 (2)合成驱避剂

自从1929年美国首先研制出第一个人工合成驱避剂驱蚊油DMP(邻苯二甲酸二甲酯) 以来,化学合成驱避剂的研究从未中断过,先后合成了2万多种化合物,主要有酰胺类、 醇类、酯类、酮类等,然而实际应用的种类不多。主要被应用的有:邻苯二甲酸二甲酯,
1929年被发现;避蚊酮(Inalone),1937年获得专利;驱蚊醇(RutgerS612),1939年

制造成功。第二次世界大战期间,由于军事上的需要,促进了对合成驱避剂的研究。由
六份邻苯二甲酸二甲酯、2份避蚊酮和2份驱蚊醇复配加工成一种制剂,被应用于军队。 另外还开发了用于衣物上的其他合成驱避剂,但是它们都没有达到理想的保护效果:

1956年前美国农业部从已经筛选出的2万多个有潜力的驱蚊化合物中,发现了优良广谱 性驱避剂避蚊胺(DEET)。第一个避蚊胺产品于1956年进入市场,避蚊胺应用至今50 余年,估计每年避蚊胺的使用量超过2亿人次【3】。但是避蚊胺也有缺点,例如:不耐汗, 不抗洗;长期或大量使用会引起神经系统症状,皮肤损伤,还有儿童过敏反应。但人们 认为在常规剂量下这种驱蚊剂仍然是安全的。避蚊胺仍然是使用最广泛的驱避剂【4J。下 图为几种常见的驱避剂分子结构。

避蚊胺微胶囊的制备研究






O\
避蚊酮

O 邻苯二甲基乙酰胺



OH

避蚊醇

避蚊胺

图1.1
Fig.1.1

四种常见的合成驱避剂

Four kind of familar insect repellent

在医学昆虫抗药性发展和杀虫剂对环境污染的问题出现之后,驱避剂的研究与应用 在世界各地均受到重视,尤其加强了针对使用剂型和使用方法的研究。我国自建国初期 开始了驱避剂的研究,大致分三个阶段:(1)研究与应用的初始阶段。20世纪50"-60年 代初,国内有少数单位开展研究,对国外优良驱避剂避蚊胺进行合成研究取得成功,但 由于成本较高,未投入生产。此阶段国内使用的驱避剂主要是邻苯二甲酸二甲酯;(2)全 国开展大规模研究,取得突出成果阶段。20世纪60年代末至70年代初,为了热带地区抗 击疟疾的需要,国家卫生部组织了全国性协作,参加单位20多个,科技人员200余人。 研究内容包括天然驱避剂和人工合成驱避剂,结构和活性关系、剂型、使用方法和病理 学等,取得了多项成果和突破性的进展;(3)开展新合成化合物的研究,对已有驱避剂 广泛开发应用阶段。20世纪80年代中期以来,有关科研单位除了重新开始了新化合物合

一4一

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成研究,对国内已生产的DEET、驱蚊灵进行广泛的开发和应用,研究和生产。生产剂 型和制剂的单位越来越多;品种越来越丰富,使用地域越来越广15】。
1.1.2驱避剂的作用机理

早期研究认为蚊虫驱避剂是通过改变宿主气味中具有引诱力的成分,从而使蚊虫找 不到吸血对象,然而这种假说尚未被证实。驱避剂的作用有多种可能性,一般认为宿主 对蚊虫的刺激是由多种因素引起的,包括视象、温度、湿度和化学刺激等。科学家近40 年来对驱避剂机理进行了许多研究,通常认为接触性驱避剂直接作用于昆虫的触觉器官 和化学感受器,有些对多种感受器起作用。60年代有报告认为驱避剂的作用是阻塞蚊虫 触角感受器上的微孔,从而防碍蚊虫发现宿主16】,但同样没有得到证实。Davisl7】认为蚊 虫驱避剂可能有5种作用机制,具体表现为:(1)可能干扰和抑制昆虫对正常引诱性化学 信号的反应;(2)有些物质在低刺激浓度是引诱物,在高刺激浓度时则变为驱避物,对 昆虫产生驱避作用:(3)可能激活“无毒无味”的感觉器,使昆虫的某些化学感觉器产 生兴奋;(4)可能激活复杂行为方式的感受器系统,使化学感觉神经原增加抑制频率; (5)同时激活几个不同类型的感受器,干扰吸血蚊虫寻找宿主的行为或趋向。 在许多情况下,避蚊胺的驱避作用可能是许多生理和生化作用的结果。由避蚊胺产 生的驱蚊作用通常被认为是通过对乳酸受体的阻碍作用,破坏了蚊子的迎风飞行能力, 从而导致昆虫失去寄主。乳酸存在于混血动物体的气味和汗水中,对雌蚊具有吸引力。 在行为研究中,乳酸对于吸引埃及伊蚊是非常必须的,但乳酸本身仅有轻微的吸引作用, 这就表明乳酸可能与其他未确定的体味成份有协同作用。在寄主寻找上,乳酸的作用来 自于对吸血后蚊子生理的检测研究。埃及伊蚊吸血后就会停止寻找寄主的行为,其乳酸 敏感神经细胞的敏感性下降,这种下降与其停止寻找寄主的行为是一致的,产卵后其乳 酸敏感性恢复正常。该研究支持了这样一种假说:驱避剂通过影响蚊虫乳酸受体机制而 使其停止寻找寄主18l。 1.1.3影响驱避作用的因素 昆虫驱避剂具有防止吸血昆虫叮咬的作用,但在不同条件下其效果会有非常大的差 别。因为任何一种驱避剂的效果均受多种因素影响,这些影响包括直接和间接的,有些 因素影响较大,有些则不十分明显。主要涉及三个方面因素:(1)吸血昆虫,包括种类、 密度、生理状态等;(2)驱避剂,包括种类、理化性质、使用剂型和剂量等:(3)使用, 包括使用者、个体情况、使用方法和使用条件等因素。

避蚊胺微胶囊的制备研究

1.1.4驱避剂的剂型和使用方法 蚊虫驱避剂原油在涂抹皮肤过程中,一般存在油腻、灼热、气味不良等缺点,少数 人涂抹后出现红疹、脱皮等过敏反应,影响了人们的接受情绪。因此,驱避剂在实际使 用过程中常被制成不同的剂型。主要有乳剂、霜剂、酊剂、喷雾剂、气雾剂、驱蚊摩丝、 驱蚊爽身粉、驱蚊纸巾、驱蚊皂等。对于同一种驱避剂,其剂型不同驱蚊效果也不同。 一些普通剂型,在有效成分含量或浓度相同的情况下,霜剂优于膏剂,膏剂优于乳剂和 酊剂19]。在这些制剂中霜剂、酊剂、驱蚊摩丝、驱蚊爽身粉因为驱蚊效果好、价格合理 且使用简单方便而在市场上广泛使用。 蚊虫驱避剂的使用方法主要有:(1)皮肤涂抹,将驱避剂直接涂抹在裸露的皮肤上: (2)衣服处理,用乳液浸泡衣服或直接向其喷雾:(3)织物处理,用驱避剂或加入适当 载体,如过氧乙烯来处理编制物;(4)空间驱避,将一些具有挥发性的驱避剂通过处理 领、袖口等,在人体裸露的部分形成屏障,达到保护的作用【l oJ。 1.1.5驱避剂的优点和要求 .驱避剂的优点:(1)驱避剂和杀虫剂的作用相反,不是对蚊虫灭杀,而是预防它们 叮咬骚扰人群。具有产生效果迅速,处理简单方便的特点,只要在身体袒露部分涂抹就 可对吸血昆虫产生驱避效果;(2)与杀虫剂大面积,大剂量喷洒不同,可以避免环境污 染,毒性低,可以制成多种剂型,方便携带和使用。 驱避剂的要求主要是:(1)良好的理化性能,如稳定性、适宜的蒸汽压、与其他相 关成分相容性好、适合于配成一定剂型;(2)具有广谱的驱避性,对多种有害昆虫均能 够有良好的作用及较长的保护作用时间;(3)对温血动物毒性低,对人无害,对皮肤无 刺激,无变态反应,耐汗水、不会与汗水反应或因汗水而降低效果;(4)无异味,易于 被使用者接受;(5)无损衣物,且能耐水洗、雨淋;(6)原料来源丰富,生产工艺简单, 成本低,价格适当。 1.1.6驱避剂的剂型


驱避剂原药一般不能直接使用,必须经过一定的力n-r_过程转变成不同的使用状态, 具有特定的物理化学性能,以便针对不同防治对象,不同环境和不同方法进行使用。目 前,多数驱避剂商品采用酒精为溶剂,一般有效时间比较短。为了改进驱避作用性能及 延长有效时间,各国科学家进行了许多剂型的研究。由于皮肤吸收和在皮肤上的蒸发损 失,因此研究工作的重点是减少透皮吸收和在皮肤上蒸发损失,在驱避剂中加入固定剂、 成膜剂、抗汗、抗摩擦剂等物质,研究控制释放制剂。

一6一

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近年来,由于对驱避剂安全性的规定越来越严格,研究高效驱避剂的分子结构更加 复杂,开发优良的新型驱避剂的几率越来越低,研制时间大大延长,开发经费巨大。所 以,加强对现有驱避剂新剂型和新应用领域的开发尤为重要。通过剂型的研究可以达到 预期的目的:(1)由于改进驱避剂的物理性质,可提高筛选几率:(2)通过剂型的改造, 可提高驱避的效果和安全性;(3)通过新剂型的开发,可扩大现有驱避剂的应用范围, 延长现有驱避剂的寿命,扩大现有驱避剂的销路,增强市场的竞争力等。国内外对驱避 剂剂型的开发非常重视,在现有制剂不能满足需求时,新剂型、新技术对避蚊胺的应用 呈现不可阻挡之势【l¨。目前主要有以下几种方法制备避蚊胺新剂型。 (1)脂质体 脂质体制备工艺简单,对人体毒性小,是良好的药物载体。自从1988年第一个由 脂质体包裹的药物在美国进入临床试验以来,其研究越来越受到重视,在避蚊胺制剂的 研究中,也有多例脂质体作为载体。 Domb等B2]为了减少避蚊胺的透皮吸收、避免全身毒副作用并降低其刺激性,采用 卵磷脂和天然固态氢化植物油中的三甘油脂为膜材,以注入法制成脂质体包裹避蚊胺并 研究该制剂的皮肤吸收动力学。将避蚊胺进行同位素标记并以浓度为10%的避蚊胺脂质 体制成的洗剂与避蚊胺乙醇溶液涂于兔皮进行试验24h。结果表明前者的透皮生物利用 度仅为后者的1/3,且无明显的毒性和刺激性。研究者认为其理论依据是脂质体的包裹可 降低避蚊胺从皮肤表面的挥发速率,减少其与皮肤表面的接触,从而减少了皮肤的通过, 增加了药物的驱避活性。
Salafsky
‘’

B等【13J研制了一种新的长效避蚊胺脂质体剂Lipodeet,以相同浓度的避蚊胺

原油为参照,检验其对美属Amblyor啪a蜱的驱避能力。将二者分别以20%浓度,0.2ml
量涂于雄性新西兰大白兔的耳部lOcm2皮肤处,置于一个合适密封容器中,在Oh、24h、 48h各放入5只蜱,观察记录叮咬次数。实验结果表明,Lipodeet与避蚊胺原油相比具有
更佳的驱避能力。

(2)水凝胶乳剂 水凝胶乳剂可降低制剂分配系数以及将驱避剂分子分散在凝胶剂中以免集结成滴, 从而减少其蒸发损失,减少透皮吸收,延长驱避时间。 董桂蕃等【14】研制的以水溶性高分子化合物为载体的透明块状凝胶剂型,与普通霜 剂和酊剂进行了比较,均延长了有效保护时间。实验室实验和现场实验,对白纹伊蚊 和埃及伊蚊的效果理想,毒性低,使用安全。

避蚊胺微胶囊的制备研究

Qiu H等【15l以聚L,--醇400、聚丙稀酸卡波姆940及Pemulen TR.2为辅料研制了避

蚊胺的水凝乳乳剂。与常用的普通商品避蚊胺霜剂相比,这种制剂的避蚊胺Beagle狗透 皮吸收减少了23%,且在实验室条件下对蚊子的驱避时间延长至6h。 (3)高分子聚合物

史卫国掣16】将避蚊胺与氯菊酯和高分子聚合物缓释剂相结合,研制成PD—I、PD
—II、PD一Ⅲ型长效驱避剂,在实验室对白纹伊蚊进行驱避效果实验,同时与避蚊胺原 油及3种市售驱避剂的驱避效果进行了比较。人体按1.5
II

l/em2处理,PD型驱避剂对白纹

伊蚊的平均有效驱避时间达10~1 lh,驱蚊效果优于其他3种产品和避蚊胺原油。 美国国防部采用的新标准驱避剂,以聚丙烯酯为成膜剂的聚合物制剂。驱避有效时 间达到了12h,为原有驱避时间的3倍,成膜剂还有聚丙烯吡咯烷酮硅聚合物等。 (4)包结化合物 包结化合物药剂制作方法简单、成本低廉。驱避剂包结化合物稳定性强、缓释作用 明显、无急性毒副作用。 张稷博等【17】用饱和水溶液法制作避蚊胺包结化合物。进行动物急性毒性实验及人体 驱蚊实验,避蚊胺包结化合物对大白鼠急性经DLD50>5000mg/Kg,急性经皮 LD50>3000mg/Kg,对家兔皮肤及眼睛均无明显刺激。20%避蚊胺包结化合物对人体有 效保护时间(6.2±0.45)h。实验结果表明,避蚊胺包结化合物无急性毒副作用,对光热稳 定性强,缓释作用明显。 (5)微胶囊 微胶囊在避蚊胺新工艺、新剂型中的应用,主要是起到延缓避蚊胺的释放蒸发,减 少其透皮吸收的作用。 Rutledge笔fl招】制备了9种不同浓度的避蚊胺制剂与避蚊胺原油进行了比较,实验结果 证明了微胶囊化确实是提高避蚊胺驱避活性以及持久性的有效方法。 目前美军已经装备的由3M公司研制的长效避蚊胺微胶囊剂【191,已作为商品上市销 售。商品降低了避蚊胺用量,改善了驱避效果,使微胶囊制剂有了诱人的商业价值。
1.1.7驱避剂的生产和应用

从全球市场来看,将市场分为杀虫剂与驱避剂两块,驱避剂约占到两者总和的10%。 按区域划分,亚洲杀虫剂市场占有率为全球最高,为48%。但是亚洲驱避剂市场占有率 在全球最低仅为2%,远低于北美与欧洲。进一步比较杀虫剂与驱避剂市场的市场比率, 欧洲,非洲的驱避剂市场均占两者总和的14%、南美洲为6~8%、北美为20%、并显现 进一步增长的趋势。相比之下,亚洲的驱避剂市场占两者总和比率偏低,仅为2%,而

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使用驱避剂是预防登革热等虫媒疾病的有效个人保护手段。就中国而言,驱避剂市场仅 占杀虫剂与驱避剂市场总和的2%,低于亚太国家日本4%、澳大利亚9%、印尼11%等 国家水平。这意味着中国的驱避剂市场具有巨大的市场发展潜力。将杀虫剂市场的两个 最大国家中国与美国进行比较,如果中国的驱避剂市场能赶超美国的话,中国的驱避剂 市场价值将从2000年的1500万欧元发展N2005年的2亿欧元,这个发展空间比杀虫剂市 场要大得多。据相关资料表明,我国已成为杀虫剂生产和使用大国。就中国的驱避剂市 场现状与发展趋势来看,中国也完全有可能成为驱避剂使用大国,这必将给驱避剂的生 产者带来无限商机。
1.1.8驱避剂的未来

根据近年来的驱避剂研究报道发现,首先植物驱避剂的研究得到了各国的广泛重 视,研究人员通过寻找植物源性驱避剂,分析其有效成份,从而发现具有驱避作用的新 结构化合物。除了继续寻找新的驱避剂外,各国研究人员正在对投入到市场上使用的新 合成驱避剂KBR3023和IR3535进行多方面的评价。另外,对DEET的研究仍在进行之中, 以毒性和安全性研究居多,研究分析认为,虽然DEET有多种毒性,但是按照推荐剂量 使用是安全的。 中国的驱避剂研究相对薄弱,但是我国的植物资源丰富,应用传统中草药经验丰富, 并有专家分析预测,认为中国的驱避剂市场潜力巨大,可能在2005年前后成为驱避剂市 场的全球第一1201。所以说,中国驱避剂的研究和开发前景十分广阔。随着生活和环境质 量的不断提高,对驱避剂的需求将不断增加,要求也将不断提高。驱避剂作为防虫传病 的重要手段,对广大军民的健康有着重要意义。为此,应进一步加强研究和开发应用。 应继续挖掘和开发植物源驱避剂:利用现代技术创制新结构、新品种,开发人工合成新 化合物;发展多种实用剂型;加强研究昆虫生理和行为与驱避剂的关系,并弄清作用; 改进使用方法;提高研究质量和水平,使昆虫驱避剂在我国害虫综合防治中,进入一个
更新的发展阶段。

1.2微胶囊技术部分
1.2.1

微胶囊技术的介绍

微胶囊技术是一种通过物理法、化学法或物理化学法利用成膜性材料(称为壁材) 将目标性材料(称为芯材)包封成球形小颗粒,颗粒直径为1--50001an的微小囊状物 的技术。主要目的是延长芯材存放时间,防止被空气氧化,掩盖芯材不良气味等功效。 这种技术的优势在于形成微胶囊时,芯材被包裹而与外界环境隔离,它的性质能被毫无

避蚊胺微胶囊的制各研究

影响的被保留下来,而在适当的条件下,例如:压力、PH值、酶、温度等条件的改变 完全释放出来【21。221。 人们对微胶囊技术的研究大约始于20世纪30年代,取得重大成果是在20世纪50 年代。20世纪30年代,美国威斯康星(Wisconsin)大学的D.E.Wurster教授用物理方 法制备了微胶囊;在40年代末,他先采用空气悬浮法制得了微胶囊,并成功的运用到 药物包衣方面;50年代初,美国国家现金出纳公司NCR(National
Cash Register)的

B.K.Green用相分离复合凝聚法制备了含油明胶微胶囊,取得了专利(U.S.300457),并 用于制备无碳复写纸(U.S.200458),在商业上取得了成功,由此开创了以相分离为基础的 物理化学法制备微胶囊的新领域瞄】;50年代末到60年代,人们开始研究把合成高分子的 聚合方法应用于微胶囊制备,到70年代微胶囊技术的工艺日益成熟,应用范围也逐渐 扩大;80年代以来,微胶囊技术得到了更大的发展,而且开发出了粒径在纳米范围的胶
囊。

在这个期间里,欧洲和日本等国花费了大量的投资,在一些理论问题上取得了重大 突破,发展了许多微胶囊化的方法,从而使微胶囊技术进一步系统化。微胶囊的应用范 围已从最初的药物包覆和无碳复写纸扩展到医药、食品、农药、饲料、涂料、油墨、粘 合剂、化妆品、洗涤剂、感光材料、纺织等行业,取得了较广泛的应用。 1.2.2微胶囊的组成结构 微胶囊由壁材和芯材组成,包封用的皮膜(壁壳)物质称为壁材,包在微胶囊内部 的物质称为芯材。 (1)壁材 壁材是指用于包裹、制作微胶囊所需的材料,它是决定微胶囊性能的关键因素之一 瞰】。微胶囊技术实质上是一种包装技术,其包裹芯材效果的好坏与壁材的选择紧密相关。 壁材基本上决定了微胶囊的性质和作用特性,因此选用壁材时首先要明确该制剂做成微 囊的目的,它除应符合一般辅料的共同要求外,还应具备微胶囊应有的特性,例如:成 膜性好、性质稳定、无毒、无刺激性、能与芯材配伍且不影响芯材的作用及含量、对芯 材有合适的释放速率、有一定的强度及可塑性,具有符合要求的粘度、渗透性、亲水性 和溶解性等;对于生物环境中应用的微胶囊,壁材还应具备良好的生物相容性,有些则 需具有生物可降解性等。 壁材的选择应视其本身的性质和芯材的物理性质来选择壁材,同时力求材料价廉、 来源广泛。一般来说,油溶性的芯材需选水溶性的壁材,水溶性的芯材需选油溶性的壁 材。若用于食品、医药等方面的壁材还需无毒,具有良好的生物相容性及可生物降解。

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通常一种材料很难同时具备上述性能,因此在微胶囊技术中常常是采用几种壁材复合使 用。常用的壁材如下表1.1所示。
表1.1常用的壁材‘笳1
Tab.1.1 The wall materials of Microencapsulation

天然高分子材料是最常用的壁材与载体材料,因其稳定、无毒、成膜性或成球性较 好,而且生物相容性好而得到广泛的应用。 半合成高分子多系纤维素衍生物,如羧甲基纤维素、邻苯二甲酸纤维素、甲基纤维, 素、乙基纤维素、羟丙基纤维素等。其特点是毒性小、粘度大、成盐后溶解度增大;由 于易水解,故不宜高温处理,需临用时现配。现在市面上用的较多的是乙基纤维素。合 成高分子材料常用的有两类,可生物降解和不可生物降解的。近年来,可生物降解并可一 生物吸收的材料受到普遍的重视并得到广泛的应用。如聚碳酯、聚氨基酸、聚乳酸(PLA)、 聚丙烯酸树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸羟乙酯、聚氰基丙烯酸烷酯、乙效酯 丙交酯共聚物、聚乳酸.聚7,--醇嵌段共聚物(PLA.PEG)、£.已内酯与丙交酯嵌段共聚物、 聚合酸酐及羧甲基葡萄糖等。其特点是无毒、成膜及成球性好、化学稳定性高。 不同的应用条件对微胶囊壁材有不同的要求。通常要根据芯材的物理性质来选择适 宜的壁材,油溶性的芯材需选水溶性的壁材,水溶性的芯材则选油溶性的壁材,即壁材 应不与芯材反应或混溶。在选择壁材时还要考虑壁材本身的性能,如渗透性、稳定性、 机械强度、溶解性、可聚合性、黏度、电性能、吸湿性及成膜性等,对于生物活性物质 的芯材,还要着重考虑壁材的毒性,与芯材的相容性。此外,以天然高分子材料作壁材 制备微胶囊的很多,这类壁材具有无毒、成膜性或成球性较好、免疫原性低、生物相容 性好、可降解且产物无毒副作用等优点,而且资源丰富、制备简单、价格便宜、极具开 发潜力。因此,天然高分子材料是目前最常用的微胶囊制备材料,但机械强度差,原料 质量不稳定:半合成高分子材料主要是纤维素类如羧甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤

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维素、醋酸纤维素、纤维素醋酸酞酸酯等,其优点是毒性小,粘度大,成盐后溶解度增 加,缺点是不耐高温、耐酸性差、易水解、使用时需临时配制;合成高分子材料种类很 多,如均聚物类、缩聚物类和共聚物类等。原则上,只要能够包囊芯材成膜的高分子材 料都可作为微胶囊的壁材。 (2)芯材 微胶囊芯材可以是单一固体、液体或气体,也可以是固、液、气诸相混合体。可用 作芯材的物质很多,在不同行业、不同用途中有不同内容。芯材性质不同则所采用的微 胶囊化工艺不同,如用相分离凝聚法时,芯材是易溶的或难溶的均可,但界面缩聚法则 要求芯材必须是水溶性的。另外要注意芯材与壁材的比例适当,如芯材过少,则易生成 无芯材的空囊。下表列出了一些已经用作芯材的典型物质。
表1.2微胶囊的芯材
Tab.1.2
The
core

materials of microencapsulation

类别 食品 药物 香料 农药 燃料 色素 助剂 生物品

物质 油、脂肪、调味品、香料 阿司匹林、维生素、氨基酸 香精、薄荷油、专用组分 杀虫剂、除草剂、肥料 核燃料、火箭燃料 染料颜料、无碳复写纸的无色染料 固化剂、阻燃剂、发泡剂、氧化剂、还原剂、引发剂 细胞、细菌、酶、酵母、血红蛋白、病毒、动物胶 相变材料、无机粉体、金属、粘土、纤维素等 复印色粉、定影剂、显色剂、卤化银、磁性材料、液晶、光变色材料

其他
记录材料

1.2.3微胶囊的制备方法 微胶囊的制备技术,经历了传统技术向现代技术的转变。微胶囊制备方法通常根据 其性质、囊壁形成的机制和成囊条件分为物理法、物理化学法、化学法等3大类【271。在 每大类方法中依据不同的操作工艺又可进一步分成若干种制备方法。各种制备方法都具 有各自的特点、适用范围和适用对象。 (1)化学法

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目前人们通常使用的化学方法是界面聚合法、原位聚合及锐孔法。化学法是建立在 化学反应基础上的微胶囊制备技术,主要利用单位小分子发生聚合反应生成高分子或膜 材料并将芯材包覆。许多合成高分子的聚合反应都可利用到微胶囊制备上。 ①界面聚合法【2引,工艺特点是将两种带有不同活性基团的单体分别溶解在互不相 溶的溶剂中,当一种溶液被溶解在另一种溶液中时,两种溶液中的界面会形成聚合物膜。 具有包埋率高,能很好地保护活性物的优点。缺点主要是要求被包裹物能耐酸碱性,不 能与单体发生反应,并对多余单体要认真对待。这种方法比较适于活性物质。 ②原位聚合法【291,工艺特点是单体、引发剂或催化剂以原位处于介质中,加入单 体的非溶剂使单体沉积在原位颗粒表面上,引发聚合形成微胶囊。缺点是要求单体是可 溶的,而聚合物是不可溶的;成本较高。这种方法适于气态、液态,水溶性和油溶性的 单体。 ③锐孔法【3们,工艺特点是聚合物溶解,加入活性物质分散其中,将分散液用锐孔 装置加到另一种溶液中,胶囊析出。具有操作简单,不使用有机溶剂,无需高速搅拌且 所得到的胶囊的机械强度大,胶囊粒径小等优点。这种方法适于对紫外光敏感的生物活 性体的包囊。 (2)物理化学法 物理化学法主要有水相分离法、油相分离法、熔化分散冷凝法。物理化学法的共同 特点是改变条件使溶解状态的成膜材料从溶液中聚沉出来,并将囊心包覆形成微胶囊。 即通过改变温度、PH值、加入电解质等,使溶解状态的成膜材料从溶液中聚沉一并将 芯材包覆形成微胶囊。凝聚法又称相分离法,根据芯材的水溶性不同可分为水相分离法: 依据凝聚机理的不同又分为单凝聚法和复凝聚法。化学方法和物理化学方法一般通过反 应釜即可进行,因此应用较多。 ①水相分离法,水相体系中的相分离法可分为复凝聚法、单凝聚法。单凝聚法13¨, 工艺特点是用一种高分子壁材,将芯材分散于其中后加入凝聚剂后,由于大量水分与凝 聚剂结合,使壁材溶解度下降凝聚成微胶囊。具有工艺简单,易控制,包埋率较高,可 制成粒径不同的微胶囊的优点。缺点是成本较高。这种方法适于油脂和精油。复凝聚法 [32】,工艺特点是两种带有相反电荷的物质作包埋物,芯材分散其中,改变pH值、温度或 溶液浓度,使两种壁材由于电荷间的作用溶解度下降而凝聚成微胶囊析出。具有对非水 溶性芯材具有高效、高产的优点。缺点是成本较高。这种方法适于非水溶性的固体粉末 或液体的包囊。 ②油相分离法【33】,工艺特点是壁材和芯材先形成自由流动的凝聚相,并使其稳定 地环绕在芯材微粒的周围,再向壁材聚合物的有机溶剂溶液中,加入一种该聚合物为非

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溶媒的液体,引发相分离形成微胶囊。具有固体含量增大的优点。缺点是油性的分散介 质易燃易爆,而且成本高。这种方法适于水溶性或亲水性物质的微胶囊化。 ③干燥浴法134】,该种方法法的工艺特点是将芯材分散到壁材的溶剂中,形成 W/O/W型和O/W/O型的复相乳液混合物以微滴状态分散到介质中,随后除去连续的介 质中,随后除去连续的介质,便得到微胶囊。缺点是由于溶剂和温度对微胶囊的质量影 响敏感,因此产品质量不很稳定。这种方法适于固体或液体芯材。 ④熔化分散冷凝法【351,工艺特点是壁材(蜡状物质)受热时,将芯材分散在液态 蜡中,并形成微粒(滴)。当体系冷却时,蜡状物质就围绕着芯材形成微胶囊。具有壁 材成本相对较低的优点。缺点是稳定性不是十分好。这种方法适于热敏感性、挥发性物
质等。

(3)物理法 物理法制备微胶囊具有设备简单、成本低、易于推广、有利于大规模连续生成等优 点,在商业领域特别是药品、食品工业经常利用这种方法来制备微胶囊。目前,比较成 熟的方法有空气悬浮成膜法、喷雾干燥法、包结络合法、多孔离心法、挤压法等多种。 ①喷雾干燥法【3粥/1,工艺特点是芯材均匀分散于壁材溶液中,经雾化器雾化成小 液滴,使溶解壁材的溶剂迅速蒸发凝固而成微胶囊。具有处理量大,适宜工业化生产的 优点。缺点是包埋率低、设备大、价格高、耗能大等。这种方法适于热敏性、疏水性、 亲水性及与水反应的物质。 ②喷雾冷却法【371,工艺特点是芯材均匀分散于壁材中,加热熔融后迅速降温凝固 成微胶囊。具有对水溶性风味物质具有良好的缓释和保护作用的优点。这种方法适合敏 感性物质、食品添加剂、焙烤食品、固体汤料和油脂等。 ③空气悬浮法13/l,工艺特点是悬浮的芯材固体在有囊壁成膜液的流化床中表面形 成胶囊。具有壁材层厚度适中且均匀的优点。这种方法适合固体芯材。 ④包络结合法136],工艺特点是将疏水性芯材制成包结络合物,从而形成分子水平 上的微胶囊。具有干燥下产品稳定,即使200℃胶囊也不分解,流动性好不吸湿,生产 成本较低的优点。缺点是湿润时芯材易释放,要求芯材是非极性,且分子大小一定,包
络量低。这种方法适合油脂、香料和风味料、酸味剂和细胞的胶囊化。

⑤挤压法【38-39l,工艺特点是先在惰性保护气下使芯材分散与糖类物,然后通过压 力将其挤入冷却介质中,迅速脱水降温,形成玻璃态微胶囊。具有防止风味物质挥发。
缺点是产率低的优点。这种方法适于热敏感性芯材。

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⑥多孔离心法【40J,工艺特点是利用圆筒的高速旋转产生离心力,由导流坝不断溢 出囊材溶液形成液态膜,囊芯物(液态或固态)高速穿过囊材的液态膜形成微囊,再经 过不同的方法固化得到微囊。具有可连续自动化生产微胶囊的优点。 ⑦旋转悬浮分离法1:4H,工艺特点是将囊芯物质与液化处理过的包覆材料混合均匀, 注入到一个转盘上,通过转盘的旋转,使过量的液体包囊材料与包囊产品分离,再经不 同的方法固化得到微囊。具有连续高效,包囊时间短,只需几秒至几分钟即可,颗粒产 品粒径大小可与包覆前很接近的优点。这种方法适于多种囊心物质(包括热敏性囊心物 质),可使用多种壁材。 ⑧超临界流体快速膨胀法【421,工艺特点是将溶有壁材的超临界流体喷雾到一个低 压喷嘴(喷雾塔)内,活性组分经小孔释放,压力的突降使得壁材中的溶剂蒸发并沉积 在活性组分表面,形成微囊。具有超临界流体具有低粘度、低密度、高溶解力、高扩散 力、高分散性的优点。这种方法适用于热敏性物料。 1.2.4微胶囊中芯材的缓释 微胶囊芯材的释放分为瞬间释放和缓慢释放两种。瞬间释放是用各种形式的外力, 如机械压碎、摩擦或热作用使壁膜溶化、化学方法如酶的攻击等方法使壁膜破碎,芯材 瞬间释放倒外界环境中。缓慢释放是芯材通过壁材表面扩散或者壁材的降解而缓慢释
放。

研究芯材从微胶囊中缓释的理论是想通过它了解微胶囊的壁材以及加工工艺条件 对释放过程的影响,以便评价出这些壁材和加工方法从而选出对某种芯材最佳的工艺参 数;另一方面也是希望通过定量的理论研究得出一些物理参数,了解如何变动这些参数 以达到更好控制芯材释放的目的【431。因为可以作为微胶囊的壁材种类很多,加工方法也 是多种多样。所以要找到一个普遍适合的释放理论是很困难的。目前,芯材从微胶囊中 缓释的理论是建立在未微胶囊化的大量物质的溶解渗透扩散理论基础上,胶囊的存在使 理论的研究更加复杂144]。因此,关于微胶囊芯材释放的理论在实验工作方面的报道虽然 很多,但常是对某种具体的芯材在不同包裹壁材中的释放规律的研究,还没有一种理论 能对所有芯材缓释过程做出定量化的普遍适用的满意结果,也就是还需要更多细致的研
究。

1.2.5微胶囊芯材释放的理想化模式 在研究微胶囊芯材释放理论中常采用这样一种方法,即建立一种理想情况:将胶囊 壁当作一种由高聚物组成的、厚薄一致、连续均匀成一体的结构,而且微胶囊在芯材释 放过程中都保持尺寸大小不变的圆球形状【451。在实验室理论研究中,是将这样一种理想

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化的微胶囊样品浸倒含有大量介质水的环境中,观测其芯材释放过程的。微胶囊浸入水 中后,这时发生三个过程:(1)环境中的水透过微胶囊壁材进入到微胶囊核心中:(2)核 心中的芯材溶解到进入的水中形成水溶液;(3)溶解的芯材水溶液由微胶囊内高浓度区 扩散到微胶囊外不含或含很少芯材的水相中。按照这种模式,对水溶性的芯材从微囊核 心通过疏水性的高聚物胶囊壁向外环境水相的释放过程可以用下图来表示。

芯材 (固体或液

£)

高聚物 壁材膜

环境接受相 (主要是水,芯材很少)

壁厚h


x轴
图1.2理想化微胶囊芯材释放过程
Fig.1.2 The perfect control release of
core

扩散流动方向

material

芯材向外扩张时遇到三种阻力:(1)溶剂(水)穿透微胶囊壁进入微胶囊所遇到的 阻力乃:(2)芯材溶解在进入微胶囊的水中阻力F2:(3)芯材水溶液通过微胶囊壁材向 外扩散所遇到的阻力凡。芯材向壁膜外扩散阻力是三种阻力的和,但是总的扩散速率却 不是三种速率的加和。因为按照反应动力学,一个由几步串联组成的反应中,总的速率 是由各步速率中最慢的一步决定的,这一步称为控制速率步骤。一般认为第三种阻力 乃是最大的。因此,芯材是易溶于水的固体或液体时,其扩散速率取决于第三步芯材透 过壁膜向外扩散的速率。也就是研究芯材从微胶囊缓释时,只需求其渗透扩散的速率即 可。 1.2.6影响芯材缓释的壁材因素 (1)壁膜厚度的影响:在理想状况下,将高聚物壁膜当作厚薄一致、均匀连续一体 的高聚物组成的结构,则芯材扩散出去的速率应该是相同的。但实际生产中的微胶囊 种类和工艺的不同,生产出来的微胶囊粒径和数目是有很大不同的【46】。因此壁膜的厚 薄也不可能完全一样。这就造成了芯材扩散速率不同,壁膜厚者扩散速率慢。显微镜 显示:即使同一个微胶囊在其壁膜的不同部位也有不同厚度。

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(2)孔洞的影响:芯材不但可以通过高聚物的连续体向往扩散,也可以通过壁膜上 的孔洞向外扩散。由孔洞向外扩散的速率大于通过连续体扩散的速率,因此具有不同 孔隙率的高聚物壁材芯材释放速率不同,孔隙率大者,芯材的扩散速率大。 (3)壁膜变形的影响:在理想化模型中,微胶囊外表是保持不变的圆球形。实际上, 由于溶剂的影响,壁膜的结构和外表是变化的【47】,这些都会对芯材的扩散阻力产生影 响,从而影响其扩散速率。 1.2.7微胶囊的作用


微胶囊之所以被广泛地应用于工业生产中,是由于通过对物质进行胶囊化可以实现 许多目的。无论物质具有亲水性还是具有亲油性,大多数气体、液体、固体、甚至具有 生命活性的细菌、酶等均可以被包囊。广义地说,微胶囊具有改善和提高物质外观及其 性质的能力。具体地讲,微胶囊化主要有以下6个方面的作用: (1)改变物质的状态、质量、体积和性能 ①改变物质的状态:将液态物质(或气态物质)微胶囊化后,可得到微细的粉状物 质,在外形及使用上具有固体特征,但其内部仍然是液体(或气体),因而仍具有原来液 体(或气体)的性质。例如:液态药物溶解在缓冲溶液中,微胶囊化后,可制成口服的片 剂或颗粒剂,便于保存和携带【4引。 ②改变物质的质量、体积:物质的表观密度经微胶囊化后可以变小,也可制成含 有空气或空心的微胶囊而使体积增大。例如透光性微胶囊就是将颜料和部分空气作为囊 芯进行包覆得到的,这种微胶囊涂于纸基上,由于含有空气使其密度降低,易渗透到纤 维的间隙中,既达到透光目的,又不增加纸的质量【49】。 ③改变物质的性能:通过微胶囊化可以改变物质对所处介质的亲合性,常用的方 法是将疏水性药物用亲水性壁材微胶囊化,使其变得亲水。在化妆品中,将不溶于水的物 料微胶囊化后,可分散在水介质中,易于配料和使用【501。 (2)控制释放:通过选择不同的囊材组合与配比,使囊心物在适当的条件下缓慢或 立即释放。控制释放可以产生以下三方面的作用。 ①隔离活性成分,微胶囊化后囊壁可以将囊内外物质隔离,故能阻止活性物质之 间发生化学反应。在医药中,可将药物与其他敏感物质隔离,例如:红霉素遇酸易变质, 微胶囊化后可在一定时间内避免与胃液接触,从而使其保持活性【49J。 ②缓释:主要的应用领域是医药、农药。将一些药物或活性物质制成微胶囊后, 不但方便口服或注射,更重要的是能使药物缓慢释放,使药效持久,从而可减少服用次 数和服用量,减少生理副作用。例如:将乳链菌肽制成微胶囊后,可以延长释放时间,

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提高抗菌能力川;杀虫剂‘521、除草剂【531等农药制成微胶囊后,可提高生物活性,控制
释放速率,减少用药量延长施药周期,减少对农作物的侵害和环境污染。 ③自动调节某种物质的含量:用聚苯乙烯包囊聚丙烯酸钠,将此微胶囊引入涂料 中,涂于室内墙面上,由于囊壁是多孔的,而聚丙烯酸钠是吸湿性的,当室内湿度大时, 囊芯的聚丙烯酸钠就吸收并储存水分,湿度下降时,又能将水分释放出来,使涂料具有 了湿度调整的功能【54】。 (3)改善稳定性,保护囊心物免受环境影响 易挥发、易氧化、光敏性和热敏性的物质经微胶囊化后,可避免直接与光、热或空 气接触,抑制其挥发,氧化,降低光(热)敏性。有些物质很容易受氧气、温度、水分、 紫外等各种环境因素的影响,通过微囊化,使囊心物与外界环境相隔离。在食品、化妆 品和洗涤剂行业中,经常将香料、香精微胶囊化,以降低其挥发性,保持长久散发香气
【55l


(4)降低对健康的危害、减少毒副作用


例如:抗癌药物化疗剂一般用甲基乙二醛,但对人体毒性大,微胶囊化后可以迅速

从体内排出,降低副作用。对于制药工业来说,就可以采用微胶囊技术来制造靶制剂, 达到定向释放的效果。 (5)屏蔽味道和气味 微胶囊化可以用于掩饰某些化合物的令人不愉快地味道。例如:氨基酸有维持机体 生长发育的氨平衡功能,能治疗肝病及乙基砷、苯中毒,但其奇特的臭味使人难以接受, 微胶囊化后,就可掩盖其臭味;将有色泽和气味的中草药液微胶囊化后,可以掩蔽服用 时的不良味道,或配制到化妆品中,制得无色无味的优质化妆品【501。 1.2.8微胶囊的应用领域
(1)医药

药物胶囊化以后,可以达到以下功效: ①可以减少服药次数,屏蔽药物的刺激性气味,降低药物毒副作用【56】: ②延长药物的生物活性,控制药物释放剂量延长药物在体内停留时间,从而提高
药效;
毪’


③选择适当方法,使微胶囊壁膜起到暂时隔离的作用将微胶囊药品置于病灶附近, 提高疗效,减少副作用,减少对人体器官的刺激,如消炎阵痛药直接服用对胃粘膜刺激 很大,长期服用有造成胃溃疡的危险。

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目前已经成功制成微胶囊的药物有氨基酸、天冬酰胺酶、阿司匹林、安妥明、胰岛、 蛋白类、维生素类、长春碱酰胺等【57】。微胶囊技术不仅广泛用于包裹化学药品,而且已 成功地用于中成药制剂的研究,起到靶向释药作用,这对中成药来说是个全新的剂型。 王晓平等【58】用B.环糊精包合技术制备冰片和蟾酥的包合物,并按比例取代冰片和 蟾酥入药,制备六神丸,经质量检查稳定性实验、刺激性试验和体外溶出试验,结果表 明该微胶囊较好地保存了挥发性的冰片,减少了蟾酥的刺激性,且体外溶出较快,优于 按原工艺制备的六神丸。
(2)食品

微胶囊可控释放技术在应用到食品领域之前,在医药领域中的研究已较为成熟,这 为微胶囊控制释放技术在食品工业中的研究与应用提供了极大的便利【59】。目前已有多种 微胶囊投入实用。 ①通过微胶囊化,可以保护很多由于本身不稳定,容易受到外界环境影响而分解 的物质免于变质。徐文秀等唧】制备了丁香油粉状微胶囊,改善了丁香油本身不稳定,易 挥发而且难以溶于水,在使用过程中不方便而且易造成损失的缺点,以满足人们对食品 色香味型的更高要求。 ②可以改变食品使用状态,从液态到固态。比如大蒜油具有抗菌消炎、预防动脉 粥样硬化等功能,同时具有独特的香辣味,是一种应用广泛的调味品。张国栋等【6l】制备 了大蒜精油微胶囊产品,成功保护了有效成分免受损失,并使体积大大减小,给商业运 输、存储带来很大便利。 子酱等。 ④可以改善食品中由于加入添加剂而产生异味的情况,即将加入的添加剂进行微 胶囊化,使之不但能起到改善食品色香味的作用,还能延长防腐功能,可谓一举多得。 孙爱兰等【62】制备了香精微胶囊,使液态香味物质转变成固体颗粒。制备的香精微胶 囊产品均一,被包埋于微胶囊内的香精有很好的保存效果,并可以使香气释放速度减慢, 使香精的留香时间大大增长。 姜黄色素是重要的食品添加剂,它不但可以着色,同时还兼有很多药理功能。但是 天然姜黄色素的水溶性和稳定性很差,所以这就影响了姜黄色素的大规模应用。刘树兴 等【63】采用微胶囊技术将其包埋在食品配料组成的物料中,不但提高了稳定性,而且溶解 性也有所改善。
(3)纺织方面

0….,

③可以改变食品外观,起到仿天然食品的作用,如粉末酒类、粉末油脂、人造鱼

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微胶囊技术在纺织行业中应用的比较晚,直到进入2l世纪才有较快发展,尤其是 在西欧,日本和北美等地。目前,国内纺织业应用该技术在染色、印花和织物整理方面 的较多,技术也相对比较成熟。纺织品生产中为了开发新产品,在传统的印花工艺上开 发了多种新颖印花工艺,有几种工艺使用了微胶囊技术,如热敏变色印花、多色多点印 花、转移印花、物理发泡印花、静电印花、香味印花、驱虫印花等。
(4)涂料方面

要使涂料具有各种特殊性能,需在涂料中加入各种助剂。如果采用微胶囊技术,则 能将加入的助剂保护起来使其抵抗环境影响的能力大大提高,从而提高涂料的质量。 马希晨等畔】采用微胶囊制备技术合成了粒度小、均一稳定的乳液,添加香料和纳米 二氧化钛等助剂,得到了耐擦洗、杀菌、放香的新型多功能水性内墙涂料,并对该涂料 的各种指标进行了检测,结果表明各种指标均符合使用要求。 (5)农药 微胶囊技术在农牧业中的应用主要是在农药、饲料和化肥等几个方面。利用微胶囊 技术可以把固体、液体农药等活性物质包裹在壁膜材料之中形成微胶囊制剂。从而起到 延长药效、降低高毒农药毒性、降低药物挥发、减少溶剂用量、减少对环境污染、提高 药剂选择性等作用。 近年来,微胶囊农药的研究开发在发达国家十分活跃,已制成微胶囊剂的有效成份 有杀螟硫磷、甲基对硫磷、除虫菊酯、二嗪磷、毒死蟑、对硫磷、地虫硫磷、氯菊酯、 滴滴涕+油烯虫酯、硫酸酮、放线菌酮、甲草胺、丙草丹、矮状素、杀鼠灵、烯虫酯、 扑草灭等二十多个品种。微胶囊化的杀虫剂、除草剂、杀菌剂、杀鼠剂等已在发达国家 广泛应用‘651。 王广远等【删制备辛硫磷微胶囊表明,在相同使用剂量的条件下,辛硫磷微胶囊对棉 蚜的最初防效与常规乳油的最初防效基本相当,但随着时间的延长,由于微胶囊提高了 药物的光解稳定性及药物的缓释作用,辛硫磷微胶囊的防效显著高于乳油。 微胶囊技术在饲料方面的应用主要体现在对饲料添加剂进行微胶囊化,包括氨基 酸、维生素、微量元素、抗菌剂、风味剂等。它们如同多数药物、香料一样,对光照或 空气等敏感,或与其它介质发生反应,这给制造厂商带来了麻烦。将这些饲料添加剂微 胶囊化可以就改善这些缺点。 包覆硫酸铵、磷酸铵等化肥形成的微胶囊有防止化肥吸潮结块作用。由于微胶囊的 释放作用,可以减少施肥次数,延长肥效期,也不会因化肥施用过量而造成土壤中化肥 浓度过高使农作物被烧死。

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荣伟等【67】以尿素为缓释肥料核心制出较为理想的缓释肥料,为适合目标作物营养需 求规律的专用肥奠定工艺基础.采用水溶法对其释放特性进行研究和评价,改善了尿素释 放快(尿素溶解时间为1分25秒)的特性。 1.2.9微胶囊的未来 微胶囊因其特殊的功能和良好的广泛的用途,现已广泛应用于各行各业中。随着微 胶囊制备技术的发展,它的应用前景十分广阔。然而对于微胶囊技术本身,在理论上和 应用方面还有一些问题需要深入研究。比如微胶囊的表征、芯材的扩散机理等,到目前 为止并没有行成一个统一的理论指导。另外这项技术也需要不断开发新材料以及研制适 用于工业化的设备,才能使许多实验室的研究成果尽早地投入实际生产。 现在微胶囊技术已被国际上列为2l世纪重点研究开发的高新技术,随着微胶囊技 术的纵深发展出现了很多新的微胶囊制备形态。比如纳米微胶囊,它是纳米技术中纳米 加工学和纳米材料的综合,是-1'7交叉性学科。由于纳米微胶囊具有独特性质,使它的 应用领域更为广泛。随着人们对微胶囊认识的不断深入,随着新材料,新设备的不断出 现,微胶囊技术将在人类文明发展史上大放异彩。

1.3避蚊胺的介绍
避蚊胺(DEET),化学名N,N.二乙基.3.甲基苯酰胺(N,N.diethyl.m.toluamide)。理化 性质如下图所示。

表1.3避蚊胺的理化性质‘酬
Tab.1.3 The character of DEET

避蚊胺的理化性质 分子式 分子量 状态 气味 密度 溶解度
C,2HITN0 191

无色或淡黄色
芳香味
0.996

难溶于水,不溶于甘油, 与乙醇、氯仿、苯等互溶

沸点 闪电 粘度

110℃(1atm) 155℃

13.3cp(30"C)

避蚊胺微胶囊的制备研究



‘_


O\N\c O\.\c 卅
图1.3避蚊胺分子结构式
Fig.1.3
The configuration of DEET
‘~

1956年,美国农业部从2万多种化合物中,筛选出潜在的驱蚊化学药品,发现了避 蚊胺独特的驱避特性,并迅速完成了商品化。1957年开始投放市场。半个世纪过去,避 蚊胺仍然被认为最安全、有效的驱蚊产品,世界卫生组织(WHO)亦推荐使用含有避 蚊胺的产品来防止蚊虫的袭扰。尽管避蚊胺是一种优良的蚊虫驱避剂,但是依然存在驱 避作用时间短、皮肤用量大、吸收较多,可能造成皮肤病或心脑血管疾病。微胶囊技术 的成熟为解决以上问题提供了方法和途径。
1.3.1

避蚊胺的应用与安全性

(1)避蚊胺的应用【681

为了有效使用避蚊胺,人们开发了各种剂型提供给消费者。以美国市场为例,从1985 年到1989年,避蚊胺至少有56种商品在市场上销售。与许多皮肤用产品相似,DEET 剂型的设计主要侧重于美学特征上,如:感觉、物理特性和使用方便。为了达到更好的 驱避效果,DEET通常被配成高浓度,在一些市售商品中有的甚至高达100%。例如在 美国,被注册军用的昆虫驱避剂有两种,分别是含75%DEET的乙醇溶液和含33.3% 。、DEET的洗剂。新加坡军队使用一种含75%DEET的昆虫驱避剂用于野战个人防护。总 体来说,含有高浓度有效成分的驱避剂剂型能够提供更有效、更持久的保护时间,但是 剂型的美学特征往往决定于各种产品使用的量和频率。根据美国纽约州环境保护部门的 报告,DEET的浓度超过30%时,并不会明显改善产品的质量。 (2)避蚊胺的安全性能16副 避蚊胺在皮肤上的使用一般认为是安全的,这一点已经被人类40多年的使用经验 所证明。然而最近几年,与DEET产品使用有关的严重副反应的发生率呈上升的趋势, 特别是在婴儿和儿童中。在实际使用条件下,皮肤上使用的驱避剂剂型中的避蚊胺有两 种消除途径,从施药部位挥发到空气中和从皮肤渗透到体内。由于避蚊胺高的透皮吸收

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性,在施药部位避蚊胺会很快进入人体。皮肤吸收不仅降低了避蚊胺的有效保护时间, 而且也给使用者施加了与避蚊胺有关的系统和局部的副作用的潜在风险。 近年来,人们对DEET的安全性的关注逐年上升,因为DEET被怀疑是引起所谓海 湾战争综合症的一个因素,此症以慢性疲劳、出疹、头痛、体重减轻和关节疼痛为特征。 有报道称,在幼儿园中有三例死亡病例与皮肤上使用避蚊胺有关。Pronazuk等报道了一 位17个月大的女孩在频繁使用含有DEET的洗液后死于脑病。Heick等报道一位6岁女 孩在皮肤上大面积喷洒至少10次含有15%DEET的喷雾剂,住院8h后死亡。在住院期 间,他经历了腹痛、呕吐、头痛、昏睡、运动失调和一般性惊厥。Zadikoff报道了一个 5岁女孩用10%DEET喷洒皮肤3个月,住院24h后死亡,症状是易怒、头痛、焦虑、 定向障碍、无意识运动和惊厥。在尸体解剖时,脑中显示脑膜广泛性充血而水肿。 在文献中,局部使用DEET产品除了引起脑病和死亡外,还与系统副反应的其他情 况有联系,如急性狂、心血管中毒、过敏、生殖毒性。一位健康的30岁男子每天在其 身上涂含DEET的昆虫驱避剂,然后在家中自制的蒸气浴中停留l--2h,蒸汽浴用红外 灯泡加热,二星期后,他因有攻击性行为和精神定位问题而住院。他表现出精神运动机 能亢进、快速和有压迫地说话、不切实际、胡思乱想,经过治疗后恢复正常。据报道有 一位健康的61岁白人妇女在有遮阳网的庭院中干活,期间使用了DEET喷雾剂。她很 快出现低血压症状,还伴有恶心、呕吐、腹泻,在住院数小时后症状消失。 皮炎是在皮肤上使用含DEET昆虫驱避剂后出现的主要局部副反应。Reuveni和Yagp ski报道,10名18—20岁男兵在使用含50%DEET的昆虫驱避剂后几小时就出现了急性皮 炎症状。这些士兵的症状和临床观察情况是:发病时有烧灼感、红斑和水泡,接下来出 现溃疡和疤痕。DEET广泛的、可重复的、长期使用的人体安全资料还不全,需要对DEET 的毒性、生物学分布、代谢和代谢产物做进一步的研究才可以获取完整的避蚊胺安全资 料。DEET与普遍药物和家用化学品的相互作用和可能出现的副反应也需要进一步研究。 需要特别指出的是婴儿、幼童、有低血压的人、有代谢缺陷的人、有皮肤过敏的人应慎 用DEET产品。为安全起见,在局部使用的昆虫驱避产品中,配制高浓度DEET有利这一 点需重新评估。在寻找具有更好的驱避活性和安全特性的新的昆虫驱避剂时,可以通过 使用新赋形剂和新的配制工艺来开发DEET新剂型以实现安全的长效的个人防护,这种 努力肯定会有所突破。

1.4复合凝聚法介绍
复合凝聚法是微胶囊物理化学制备方法中水相分离法的一种。由两种或多种带有相 反电荷的线性无规则聚合物材料作壁材材料,将芯材分散在壁材材料水溶液中,改变条

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件使溶解状态的成膜材料从溶液中聚沉出来,并将囊芯包裹成微胶囊。其中具有代表性 的是凝聚相分离技术,即利用溶液PH的变化、改变温度。或在溶液中加入无机盐电解 质。成膜材料的非溶剂,或创造条件诱发两种成膜材料间相互结合等方法,在适当条件 下使得相反电荷的高分子材料间发生静电作用,凝聚现象与胶体物质与溶液中沉析或凝 聚现象密切相关,凝聚恰好发生在沉析前一步。所以,凡是能引起沉析的因素都能引起 凝聚。相反电荷的高分子材料互相吸引后,溶解度降低并产生了相分离,体系分离出两 相分别为稀释胶体相(又称稀相或贫相)和凝聚相胶体(又称富相或浓相)胶体自溶液 中凝聚出来,这种凝聚现象称为复凝聚【69‘乃】。凝聚示意图如下。

PH-7

PH=4

图1.4凝聚示意副74I
Fig.1.4 The sketch map of complex coacervation

1.4.1

复合凝聚法的原理

实现复凝聚的必要条件是两种相关聚合物粒子的电荷截然相反,并且具有最佳的混 合比,即混合物中离子数量在电学上恰好相等。除此以外,还必须调节体系的温度和盐 含量,以促进复凝聚产物的形成。人们通常认为通过凝聚引起微胶囊化,有两种可能的 原理:①芯材液滴或粒子逐步被新形成的凝聚核所覆盖,称之为逐步的表面沉积原理; ②:首先形成相对较大的凝聚液滴或可见的凝聚物,然后再将芯材液滴或颗粒包裹,称 之为大块胶囊化原理。如果芯材物质在凝聚开始时混合物中已经出现,并且体系被充分 混合而且稳定,则逐步的表面沉积是主要机理。相反,如果芯材物是在凝聚过程完成之 后加入,或者体系不够稳定,搅拌不够充分,则大块胶囊化机理占主导地位。自溶液中

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凝聚出来的胶体可以作微胶囊的壳。在复合凝聚法中,由于微胶囊化是在水溶液中进行 的,所以芯材必须是非水溶性的固体或液体[75-76】。 复合凝聚微胶囊化工艺由下列三步组成:①被包裹物质在聚电解质水溶液中分散; ②加入带相反电荷的另一种聚电解质水溶液,这样在芯材料周围能形成沉析;③凝聚
层的凝胶与固化。

1.4.2复合凝聚壁材的选择 如上所述,采用复凝聚法制备微胶囊要使用两种带相反电荷的高分子材料作为复合 材料,经常使用的两种带现反电荷的高分子材料组合包括:明胶与阿拉伯胶(海藻酸盐、 羧甲基纤维素、醋酸纤维素酞酸酯、邻苯二甲酰化明胶、乙烯甲基醚一马来酸酰共聚物)、 海藻酸盐与聚赖胺酸、海藻酸盐与脱乙酰克聚糖、海藻酸盐与白蛋白、白蛋白与阿拉伯 胶等。其中以明胶和阿拉伯胶最为常见。本实验采用明胶、阿拉伯胶作为壁材。 利用明胶一阿拉伯胶复合凝聚法制备微胶囊,具有材料无毒、易生物降解、使用简 单的优点。从1954年起已被广泛应用于制备压敏复写纸的隐性燃料微胶囊,也用于压 敏粘合剂、热敏粘合剂、热敏颜料、静电印刷复印调色剂、磁性材料以及香料等微胶囊。 由于这种微胶囊固化处理后密封性能很好,特别适合于对非极性易挥发油性液体的包 裹,以降低其挥发释放率。而未经固化处理的壁膜有一定的半透性,也有人用它制备有 缓释功能的香料微胶囊,但是强度较低,温水中会溶解。 用复合凝聚法制备的微胶囊,囊芯和壁材用量比例可在较大的范围内调节。当壁材 用量固定时,逐渐加大囊芯量,只要乳化的好,在一定范围内形成的微胶囊平均粒径并 未加大,只是形成微胶囊的数目增加,而每个微胶囊的壁厚减少。但囊芯相对比例过大, 将使微胶囊壳壁变薄而不稳定,干燥后易破裂。在分散过程中搅拌速度对形成的微胶囊 粒径有很大影响。搅拌速度快,形成的粒子平均粒径变小。固化处理也有使微胶囊粒径 变小的作用。 1.4.3明胶的性质 明胶是氨基酸与肽交联形成的直链聚合物,通常是Mav(平均相对分子质量)在 1500—2500之间不同Mr(相对分子质量)的混合物。明胶是一种天然的水溶性蛋白质, 它无毒且有良好的成膜性,而且可生物降解具有很好的生物相容性,对环境无污染,是 应用广泛的微胶囊制备原料。明胶是以牛、羊、猪等脊椎动物的皮腱、软骨。硬骨或者 鱼皮为原料在酸或碱性条件下温和水解得到的,具有来源丰富,价格比较便宜的优点。 不同处理方法得到的明胶等电点在PH-'-4"一9之问变化,如酸处理得到的明胶分子链中 “自由"的氨基等碱性基团较多,等电点在8.8~9.1之间;而碱处理得到的明胶分子链

避蚊胺微胶囊的制备研究

中“自由"的羧基等酸性基团较多,等电点在4.1"--4.3之间。因此在使用前应对明胶的 来源及等电点有所了解。 明胶是一种典型的两性高分子电解质,在其等电点以上的溶液中,以带负电的粒子 形式存在;而在其等电点以下溶液中,以带正电荷粒子形式存在。主要原因是:在水溶 液中明胶分子中的氨基(-NH3+)和羧极(-COO。)的数量受溶液PH值的直接影响。在 溶液PH值低于明胶等电点时,小m3+基的数量多于.COO’基,明胶分子带正电:在溶液 PH值高于等电点时,.COO‘基数量多于=NH3+基,明胶分子带负电;两种基数量相等时, 明胶分子处于等电状态,此时PH值为明胶的等电点。当溶液PH为4.1~4.5时,明胶 中正电荷达最大值。如在此条件下加入带负电荷的阿拉伯胶溶液。明胶和阿拉伯胶由于 静电间的相互作用结合成不溶性复合物,出现凝聚现象而形成微胶囊。当PH为3时, 明胶分子虽仍带正电荷,但量较少,以致微胶囊收率受到影响。PH为5时已接近等电 点,微胶囊自然难以形成。明胶分子电性变化如下图所示。

一HI—COo-杀H§一卜旷告H,蠢一岂I一。H
R R。 R

PH值>等电点

PH值=等电点’

PH值<等电点

图1.5明胶分子电性变化
Fig.1.5
Equipotential change ofglutin

明胶溶液浓度在l%以上时,室温下形成粘稠的溶胶,而在30"C以上时转变成流动 性好的溶胶:明胶不易溶于冷水,但在40"C以上时,明胶可以任意比例溶于水,此时明 胶有很强的亲水性;而在80"(2以上时,会发生水解,因此使用温度不宜超过70℃。遇 冷时,明胶溶液的状态由溶胶转化为凝胶(通常胶凝点在0~5℃)。而凝胶和溶胶之间 是可以相互转化的。而当明胶在溶液中浓度低于l%时,即使温度降低到0"C也不会转 变成凝胶。 1.4.4阿拉伯胶的性质 阿拉伯胶又称金合欢胶,是从原产于北非和西亚的阿拉伯地区的几种植物如阿拉伯 树、阿拉伯相思树、金合欢树等提炼出的一种植物胶。在阿拉伯胶分子中仅含有羧酸基 团,是带有负电荷的聚阴离子,其水溶液不受PH值的影响。在水溶液中阿拉伯胶分子

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都带有负电荷。阿拉伯胶易溶于水,并形成透明粘稠的液体,有良好的附着力和成膜性, 是一种性能良好的呈弱酸性的天然阴离子高分子电解质。 1.4.5固化作用 通过相分离从胶体水溶液体系生成凝聚相的过程是溶胶与凝胶之间可逆变化的过 程,如果平衡被破坏,凝聚相就会消失。为了使在芯材周围凝聚的凝胶不再溶解,需要 进行固化处理。常使用的固化剂有甲醛,戊二醛等醛类有机物:三氯化铬,硫酸铜,明 矾等含铝,铬等络合金属离子的盐类;鞣酸,单宁酸及其铁盐等有机交联络合剂以及硫 氰酸钠等盐类。它们的作用机理都是使明胶发生蛋白质变性反应而交联固化。其中甲醛 使明胶分子发生氨缩醛反应而变性。 一般用醛类进行固化处理时要控制温度在0--5℃,并滴加弱碱调节溶液PH=9"-'I 1 范围之内,以防止交联固化过程中微胶囊之间的相互粘结。温度低有利于壁膜硬化,加 入弱碱有利于防止粘度升高过快。有时在固化体系中加入少量羧甲基纤维素等高分子电 解质作保护剂使体系粘度不致升高过快,使其在PH=7---8时粘度最大,如不加羧甲基 纤维素,PH=5"-'7后粘度上升很快。在体系中加入一些表面活性剂或惰性滑石粉也有 利于降低微胶囊表面张力,防止粒子间相互粘结。固化剂甲醛与明胶分子交联固化反应
式如下图所示。



明胶一№

明昭卜.NI-12+CHOH———+明胶——N——CH20H

明J撩一Ij一罢2一Ij一明胶+H:o

明J按一N——cH2-pH 明肛一}j—cH:占H+矗oCH2一Ij一明胶


—H20

qocH2——N——明胶

图1.6固化反应
Fig.1.6

明J瓣一日一cH20CH2一日一明胶


The sketch map of metamorphic reaction

避蚊胺微胶囊的制备研究



实验部分
实验材料与仪器
本实验所用主要材料及仪器见表2.1~表2.2。
表2.1实验材料
Tab.2.1 The experimental materials

2.1

表2.2实验仪器 Tab.2.2

The experimental

instruments

一28—

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2.2

实验流程
本实验的流程图见图2.1。

图2.1
Fig.2.1

复合凝聚法制备微胶囊工艺流程

The technical diagram of microcapsules prepared by complex coacervation

工艺方法:在一定温度下,将一定质量的避蚊胺与3%浓度的明胶溶液,适量乳化 剂混合后,高速搅拌乳化。10分钟后,在搅拌条件下,逐滴加入相同浓度的阿拉伯胶溶 液,继续高速搅拌,使明胶、阿拉伯胶溶液充分混合均匀。此时明胶、阿拉伯胶与避蚊 胺液滴形成稳定的水包油乳液。此时明胶分子、阿拉伯胶分子都带有负电荷。滴加质量 分数5%的醋酸溶液,将乳液PH值降至4.1"-'4.3之间。明胶分子是一种两性分子,等电点 在4.1~4.3之间,PH的改变使明胶分子上的电荷由负电荷转为带正电荷。降温至0,-一5℃,

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此时凝聚反应发生。此时带正电荷的明胶分子与带负电荷的阿拉伯胶分子发生凝聚反 应,凝聚在避蚊胺小液滴周围,将其包裹成微胶囊。反应15min后,逐滴加入质量分数5 %的NaOH溶液将溶液PH升高到9~1 12_间,此PH条件为固化反应条件。逐滴加入一定 量的质量分数37%的甲醛溶液进行壁膜固化反应15rain,此时甲醛分子与明胶分子上的 氨基发生氨缩醛反应后脱水形成分子长链。反应一段时间后,缓慢升温到50℃,使固化 反应完全进行。静置水洗后离心分离,得到凝胶状微胶囊产品,干燥后粉碎即可得到微 胶囊颗粒产品。

2.3实验方案
本实验实验方案见图2.2。

图2.2实验方案
Fig.2.2
The experiment program

本课题的总体实验方案如图2.2所示:首先选定壁材为明胶和阿拉伯胶,确定明胶、 阿拉伯胶溶液的浓度和二者之间的质量配比。然后进行单因素实验,考察芯壁材比例、 反应时间、反应温度、搅拌速度以及乳化剂的含量和乳化剂HLB值等因素对避蚊胺微 胶囊包埋率的影响。以单因素实验结果为基础,设计正交实验,进而得出利用复合凝聚 法制备避蚊胺微胶囊最佳的工艺条件。最后对微胶囊产品进行缓释性能分析,绘制缓释 曲线。

2.4避蚊胺微胶囊产品指标的测定方法
主要衡量指标就是微胶囊的包埋率。

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微胶囊包埋率是指微胶囊产品中含有的避蚊胺的质量与投入的避蚊胺质量之比。包 埋率是评价微胶囊质量情况的一个重要指标,包埋率越高,说明在生产过程中芯材物质 的损失少,芯材物质微胶囊化成功率高。因此,较高的包埋率是我们将芯材微胶囊化时
首先追求的目标。

首先要绘制避蚊胺的标准曲线,目前对于避蚊胺的含量分析主要通过气液相色谱分 析,包括外标法和内标法。本实验采用外标法以气相色谱分析测定避蚊胺的含量,外标 法也称标准曲线法,该方法是准确称取试样中的某组分的纯净物,溶于适当溶剂中,配 成一系列不同浓度的标准溶液,准确控制相同的进样量,分别测定峰面积,以相应的峰 面积A对组分浓度作图,得该组分的标准曲线。外标法不使用校正因子,准确性较高, 但操作条件的变化对结果的准确性影响较大。对进样量的准确性控制要求较高,需操作 熟练才能掌握。适用于试样的快速分析。 具体步骤如下:称取O.1、0.125、0.25、0.375、0.5、0.6259避蚊胺置于100ml容量 瓶中,分别加入无水乙醇定容,振荡摇匀,制成l、1.25、2.5、3.75、5、6.25mg/ml的 标准溶液。使用气相色谱仪进行测量,进样色谱条件为:载气为氮气;起始温度80℃; 终止温度250℃;升温顺序为20℃/mira色谱柱为HP5极性柱;进样量为l 别为X、Y轴做回归方程,得到避蚊胺标准曲线如下图。
Il

l;进样流

量为lml/min;压力为5.65MPa。分别测定各个标准溶液的峰面积,以峰面积和浓度分

3000 2500 2000

鼷 旧1500 鹫
1000 500


















浓度/mg/ml 图2.4标准曲线
Fig.2.4
Linear of standard series

避蚊胺微胶囊的制备研究

微胶囊中避蚊胺质量的测定方法是:称量实验制备的微胶囊凝胶状产品质量。准确 称取其中lOg避蚊胺微胶囊凝胶状产品,置于lOOml烧杯中,加入无水乙醇后快速搅拌 使微胶囊充分溶解。超声波振荡lh,静置片刻后,将溶液移入lOOml容量瓶中,用无 水乙醇清洗烧杯3次,将清洗液移入容量瓶中,加入无水乙醇定容至lOOml,振荡摇匀, 静置片刻。将准备好的样品进行气相色谱检测,进样检测条件与标准试样进样条件相同。 得到该试样的峰面积后,在绘制好的标准曲线上得出相对应的浓度,进而得到微胶囊产 品中避蚊胺的质量。 微胶囊包埋率的计算公式为:

包埋率=髫篙裟淼蓦器W2)川。%
一一。

实验中投入避蚊胺的质量(

……。

他?, …~

2.5微胶囊产品评价指标
2.5.1

微胶囊凝胶与粉末的外观

’凝胶状产品的形态:当复合凝聚反应后,取一定量的乳液在显微镜下观察,并拍取 照片,可以观察到凝胶微粒的大小和形态。 理想的微胶囊表面是平滑、均匀的球体。但用扫描电镜拍摄微胶囊表面的形貌时, 可以发现实际上微胶囊的表面是很不平整的,凹凸不平,有很多孔洞结构。通过扫面电 镜照片的分析,可以观察到微胶囊的表面结构,以及微胶囊颗粒大小和粒度均匀等情况。
2.5.2微胶囊产品的包埋率

微胶囊包埋率是评价微胶囊质量情况的一个重要指标,包埋率越高,说明在生产过 程中芯材物质的损失少,芯材物质微胶囊化成功率高。按照式(2.4)计算微胶囊的包
埋率。

2.5.3微胶囊产品的包埋度 微胶囊的包埋度是芯材质量与芯材质量、壁材质量和的比值,是反应微胶囊经济性 的一个重要指标。 2.5.4避蚊胺包埋前后成分对比 将微胶囊产品溶于无水乙醇中,摇匀定容后,进行气相色谱分析。将谱图与避蚊胺 标准试样的谱图进行对比。主要考察出峰位置、峰的高度差异。

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2.5.5微胶囊的流动性

?

微胶囊颗粒良好的流动性可以使产品在使用、运输、储存时更加方便,也更容易被 消费者接受。
2.5.6微胶囊的缓释性能

微胶囊缓释性能是评价微胶囊性能的主要指标。具体测定方法是:分别取109凝胶 产品,置于培养皿中,按照0、1、2、4、8、24h的缓释时间,分别测定微胶囊凝胶产 品中的避蚊胺剩余量,从而得出避蚊胺缓释的量。并且绘制缓释性能曲线。 2.5.7微胶囊对避蚊胺的保护 由于避蚊胺比较容易挥发,因此取定量的避蚊胺微胶囊产品,置于密封容器中,测 定一段时间后避蚊胺的残留量。

2.6复合凝聚法制备避蚊胺微胶囊实验内容
研究内容分为三部分,即壁材实验部分、单因素实验部分、正交实验、微胶囊缓释 实验部分。
2.6.1

壁材实验

本实验选取的壁材组合为明胶、阿拉伯胶,由于明胶与阿拉伯胶分子量接近,都在 2000左右,一直以来明胶和阿拉伯胶的质量比例选定在l:1,所以本实验中明胶、阿拉 伯胶的质量比例选择1:lo 采用明胶、阿拉伯胶凝聚实验来确定壁材浓度。具体实验条件为:不加芯材、反应 温度50"C、搅拌转速1000r/min、反应时间20min、壁材浓度选取1%、滴加5%的乙酸 溶液使二者凝聚。观察凝聚的现象。 用同样的方法对壁材浓度2%、3%、4%、5%进行考察。 2.6.2单因素实验 (1)乳化剂的HLB值 乳化剂亲油亲水性质可以用HLB值——亲油亲水平衡值来表示。在支配乳化液性 能的各种因素中乳化剂的结构和种类影响最大,是选择乳化剂的重要依据。乳化剂HLB 值具有加和性,即

m佃=些鼍斧

㈦?,

避蚊胺微胶囊的制备研究

3实验结果与讨论
3.1

壁材实验的研究
壁材实验结果如下表所示。

表3.1空白实验
Tab.3.1 The bank experiment

实验结果由表3.1所示,由表可以看出:当明胶和阿拉伯胶浓度大于3%后,大量 存在的壁材会形成大块的凝胶,使得已经形成的胶囊与胶块相连,不利于形成微胶囊, 胶囊呈不规则形状,粒径变得很大;而当明胶和阿拉伯胶浓度小于3%时,虽然微胶囊 呈均匀的球形,粒径也比较均一,但是由于浓度小,凝聚现象不是十分明显。所以比较 好的是明胶和阿拉伯胶质量分数在3%,此时有很好的凝聚现象,微胶囊大小和粒径都 很适中。

避蚊胺微胶囊的制备研究

3.2.6搅拌转速对微胶囊产品的影响

100

80

透60
{}l}

昌40
20 0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000

搅拌转速/r/min 图3.6搅拌转速对微胶囊产品的影响
Fig.3.6
The influence of mixer rotation speed
on

microencapsulating efficiency

1)芯壁材比例l:1.5:反应时间40rain:反应温度50"C;乳化剂HLB值12;乳化剂含量1%

实验结果由图3.6所示,由图可以看出:避蚊胺包埋率随着搅拌转速的增加呈现先 升高后降低的趋势,在搅拌转速为1000r/min时,微胶囊包埋率达到最大值。主要原因 是:搅拌速度的快慢对壁材和芯材的分散程度以及瞬间形成的微胶囊稳定性产生直接的 影响。搅拌速度慢,壁材和芯材在溶液体系中的分散程度小,减少了芯壁材接触的几率; 搅拌速率大,不利于壁材在芯材周围形成凝聚相的稳定,导致已经形成的微胶囊壁膜变 薄甚至被打破,此外搅拌转速的增大,使得避蚊胺液滴分散度加大,表面积变大使得壁 材不能将其包裹完全都使得包埋率降低。因此确定较佳搅拌转速为1000r/min。

3.3正交试验
通过单因素实验可以发现,芯壁材比例、反应时间、反应温度,搅拌转速这四个因 素对微胶囊的包埋率影响较大,并且这四个因素之间可能还相互影响。在单因素的基础 上选择合适的水平进行正交试验。其他条件分别为:乳化剂HLB值12、乳化剂含量为
1%。因素水平如下表。

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表3.3正交试验结果分析
Tab.3.3
Analysis of the experiment result

一45.

避蚊胺微胶囊的制备研究

正交试验结果分析 实验表明:芯壁材比例、反应时间、反应温度、搅拌转速都对微胶囊包埋率都产生 影响,通过极差分析:四个主要影响因素极差大小顺序为:搅拌转速)反应温度)反应 时间)芯壁材比例,所以在实验范围内搅拌转速是影响微胶囊产品质量的最主要因素。 直观分析本试验条件下最优的水平组合为第五组A282C3DI:芯壁材比例1:1、反应 时间40min、搅拌转速2000r/min、反应温度40℃。微胶囊的包埋率达到了75.3%。

3.4微胶囊缓释性能实验
3.4.1避蚊胺微胶囊缓释性能曲线

∞ 的 ∞ ∞ 毋\糌楼壶I 趵

O 0 4 8 12 16 20 24

释放时间/h 图3.7微胶囊缓释性能曲线
Fi g.3.7
The control release
curve

of microcapsules

1)◆:0ml甲醛

实验结果如图3.7所示,由图可以看出:在24h的缓释时间里,微胶囊内部有约50% 的避蚊胺被释放出来。前8h释放出来的比率约30%,之后释放速率逐渐平缓。计算微胶 囊的缓释量,避蚊胺在24h时间内的平均释放速率为:12.44 常温下的蒸发速率大约为22.6±2.183
u u

g/cInZ?h,已知避蚊胺在

g/cm2?h。可以看出制得的微胶囊凝胶剂的缓释

速率有了大幅度的降低,国外的实验表明:避蚊胺最低有效驱蚊浓度是16 u g/m2,每个 人存在驱蚊效果的差异,主要取决于人体中脂肪酸的含量。可以预见的是,将由复合凝 聚法制备的避蚊胺微胶囊按照适当的安全比例完成商品化后,可以取得不错的驱避效 果。说明复合凝聚法制备的微胶囊具有一定的缓释效果。

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3.4.2交联固化剂的用量对微胶囊缓释性能的影响

∞ 硒 幻 ∞ %/姗辎壶I 趵

O 0 4 8 12 16 20 24

缓释时间/h 图3.8固化剂的用量对微胶囊缓释性能的影响
Fig.3.8
The influence ofmetamorphic reagent
on

control release

1)◆:Oral甲醛;▲:2.5ml甲醛;■:5ml甲醛:

实验结果由图3.8所示,由图可以看出:交联固化剂甲醛的用量不同,对微胶囊的 缓释产生了影响。三组缓释曲线从总体来看趋势都是一致的。甲醛用量加大,微胶囊缓 释速率减小,在24h缓释时间内,释放出来的微胶囊的量也相应的减小。分析这种变化 的原因主要是:交联固化剂甲醛在固化反应阶段可以与明胶分子中的氨基发生氨缩醛反 应,之后明胶分子间或分子内脱水形成分子长链。交联固化剂甲醛的使用量越大,形成 的分子链就会越致密,连续体增多,壁膜上的孔洞结构就会越稀疏,同时壁膜也会变的 厚。壁膜的厚薄与壁膜上孔洞结构的致密程度对微胶囊的缓释性能有很大的影响。壁膜 薄、孔洞结构丰富,则微胶囊缓释性能就好;壁膜厚、孔洞结构稀少,则微胶囊缓释性 能就差。所以通过调节交联固化剂甲醛的用量,可以调节微胶囊的缓释性能。这也是复 合凝聚法制备微胶囊的一个显著的优势。

避蚊胺微胶囊的☆C备研究

4微胶囊产品的表征


1微胶囊产品的外观
1乳液生物显微镜照片

4 1

图4 l生物显微镜放大400倍的乳化液图片
Fig 41 Biologicalmicroscopy

ofemulsion(enlarge 400fold)

11小格长22

5¨。

由囤4 1町以看到很清晰的微胶囊结构,外层深色为壁材,内层为芯材避蚊胺。微

胶囊的粒径在20

60It m之间。

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4 1

2微胶囊颗粒扫面电镜照片

图4 2扫描电镜放大500倍的微胶囊阁片
Fig 4.2

Scanning electronmicroscopy ofmlcrocapsule(enlarge 500fold)

翻4 3扫描电镜放大1000倍的微胶囊图片
Fig 4,3 Scanning electronmicroscopy ofmicrocapsule(enlargel000fold)

避蚊胺微胶囊的制备研究

从扫描电镜图片4.2、4.3可以看出,微胶囊颗粒表面既存在大量的连续体,也有丰 富的孔洞结构。微胶囊表面连续体凹凸不平,微孔呈现大小不均、形状不一、分布不匀 的特点,微孔的孔径在10—20


m之间。连续体主要起迟滞芯材避蚊胺挥发的作用和保

持微胶囊外形的作用,而孔洞结构提供了避蚊胺挥发的通道。连续体和孔洞结构一起提 供了供避蚊胺缓释的体系。扫描电镜图片证明了避蚊胺微胶囊具有的良好的缓释性能。

4.2微胶囊产品的包埋率
根据2.5测定微胶囊产品中避蚊胺的质量、可根据式(2.4)计算微胶囊的包埋率。本 实验中,由优化后的实验条件获得的儿茶素微胶囊的最佳包埋率为75.3%。

4.3微胶囊产品的包埋度
根据2.5.3,微胶囊的包埋度指的是微胶囊囊芯物占微胶囊总萤量的百分比。本实验 中微胶囊的包埋度为50%。

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4.4避蚊胺包埋前后成分对比
FIDl

A.(HYF、07042424.D) 筻
‘I
I、


1750- 1500 125D



1伽n
75争 50D_







O? )

。’’;7

±

’。j



÷

i’

÷



图4.4避蚊胺无水乙醇溶液试样气相色谱图
Fig.4.4
Gas chromatography chromatogram of DEET

FIDl

A.(HYF~07041703 D)


1750 '500



I、

'250

100D




75口

500

250 O? ) 1 2

\、~
3 4 5 6 7 roll

图4.5微胶囊中避蚊胺气相色谱图
Fig.4.5 Gas chromatography chromatogram of DEET in microcapsule

由图4.4、4.5可以看出,谱图中出现了2个峰,出现在2.47min的峰是溶剂无水乙 醇的峰;出现在时间7.5min左右的峰是避蚊胺的峰。两个峰分离情况良好,将微胶囊 打碎后避蚊胺的出峰时间比避蚊胺原油的出峰时间有了微小的提前。因此选用气相色谱 法测定避蚊胺的含量是合适的。

4.5微胶囊的流动性
避蚊胺微胶囊凝胶干燥粉碎后呈颗粒状,具有很好的流动性。

避蚊胺微胶囊的制备研究

4.6微胶囊对避蚊胺的保护

∞ ∞
\ 唧 《 熏


∞ ∞ ∞ ∞
0 0 5 10 20

放置时间/天 图4.6放置时间与避蚊胺剩余量的关系
Fig.4.6
The relation between lay time and residual of DEET.

由图4.6可以看出:避蚊胺微胶囊对芯材避蚊胺具有一定的保护能力,但是在实际 生产中也应该重视芯材避蚊胺随着放置时间延长所造成的损失。

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本文研究了复合凝聚法制备广谱蚊虫驱避剂避蚊胺微胶囊,探讨了各工艺参数对微 胶囊产品的影响,找出了较好的工艺条件。并且对微胶囊产品进行缓释性能的检测,得
到以下结论:

(1)采用复合凝聚法制备避蚊胺微胶囊是可行的,避蚊胺微胶囊的包埋率达到了 75.3%:微胶囊粒径在409m左右。 (2)选择HAc和NaOH作为调节溶液PH的酸碱试剂,浓度都为5%;交联固化剂 选择甲醛,使用明胶,阿拉伯胶作为壁材。 (3)明胶与阿拉伯胶两种壁材的质量比为1:1;明胶与阿拉伯胶两种壁材溶液的浓 度为3%;选择SpanS0与Tween80作为复配乳化剂。 (4)通过正交试验分析得出最佳的工艺条件是:乳化剂HLB值选择12:乳化剂的 含量占体系质量比为1%:.芯材避蚊胺与壁材的比例为1:1;反应时间是40min;:反应 温度为40℃;搅拌转速为2000r/min,此条件下微胶囊的包埋率达到了75.3%。 (5)缓释实验证明复合凝聚法制备的避蚊胺微胶囊具有不错的的缓释性能,在24h 的平均缓释时间内的平均缓释速率为12.44|l∥cm2?h,远远小于避蚊胺在常温下的蒸 发速率22.6±2.183
1.t

g/em2-h。.通过控制交联固化剂甲醛的用量可以控制避蚊胺的释

放速率,甲醛的用量越大,壁膜上面的孔洞结构就越少,缓释速率也就越慢。通过控制 甲醛的量实现了避蚊胺缓释的可控性。 (6)复合凝聚法具有设备简单、原料来源丰富、产率高等优点。避蚊胺微胶囊良好的 缓释性能也证明了使用此方法制备避蚊胺微胶囊具有广阔的应用前景。

避蚊胺微胶囊的制备研究

参考文献
[1] [2] [3] [4] [5] r6J [7] 董桂蕃,李承毅.国外驱避剂研究动向[J].中华卫生杀虫药械,2001,7(4):5-8. 消毒杀虫灭鼠手册[M].北京.人民卫生出版社,1980:275—278. James Davis.用于媒介昆虫防治的驱避剂[J].中华卫生杀虫药械,2003,9(1):63—64. 李群,柏亚罗驱避剂的过去现在和将来.Modern Agrochemicals,No.5(2002).

麻毅,姜志宽,昆虫驱避剂及研究应用进展.中华卫生杀虫药械,2004,10(6).
董桂蕃,昆虫动物驱避剂.医学动物仿制,1992,8(1):60—63.
DaviS E E.Insect repellents:concepts of their mode of action relatire
sensory
to

potential

mechanisms

in

mosquitoes

(Diptera

Culicidae)

J.Med

Entom01.1985,

22(3):237-243. [8] [9] 褐砾.漫话植物源昆虫驱避剂.世界农药,2002,24(2):20—22. 张咏梅,孙雯雯,李培羽.对驱避剂剂型及成分的试验研究[J].医学动物杂志,1996,12(1):23.

[10] 邵万明.蚊虫驱避剂概况及DEET的合成.湖北化工,1994(2):34—36. Ell[ 高静,高申.避蚊胺剂型研究进展.中国媒介生物学及控制杂志,2003,12(6):469—470. [12] Domb AJ,Maelinski A,Maniar
M,et

a1.Insectrepellent formulations of


N,N—diethyl—m—toluamide(DEET)in
Mosq Control Assoc,1995,1 1:29—34.

1 iposphere system:efficacy and skin

uptake.J Am

[13] Salfsky

B,Me Yixun,Li

Jing,et

a1.Short report:study

on

efficiency of

a new

long-acting

formulation of N,N—diethyl—m—toluamide(DEET)for the prevention of tick attachment.
Am

J Trop Med Hyg,2000,62:169—172.

[14] 董桂蕃,董言德,董瑞武等.驱避剂新剂型的研究.中国媒介生物学及控制杂志,1998,9(3):
198—201.

[15] Oiu B。Jun唧,DzimianskiM,et

a1.Reduced transdermal absorption of
a new

N,N-diethyl-m-toluamide(DEET)from
2:33—记.

tropical

insect

formulation.Pharn01.1997,

[16]

史卫国,徐之明,黄清臻等.7种驱避剂驱蚊效果实验观察.中国媒介生物学及控制杂
志,1999,10:420—422.

[17] 张稷博,关玉辉,邢丽等.避蚊胺包结化合物的研制及生物效能评价.中国媒介生物学及控制杂
志,2001,12:56—57.1 [18] Rutledge LC,Gupta
repel lent RK,Mehr ZA,et a1.Evaluation of Am Mosq

controlled release mosquito

formulations.J

Control Assoc,1996,12:39—44.
formulations
on

[19] Gupta IⅨ。Rutledge LC.Controlled release repellent

human volunteers

under three climatic regimens.J Am Mosq ControlAssoc,1991,7:490—493.

一54—

大连理工大学硕士学位论文

[20]Michael John Nethercott.杀虫剂和驱避剂全球市场发展和希望(1998年-2005年)[J].中国媒

介微生物学及控制杂志,2003,14(3):239-240. [21]冯莉萍,虞庞勇.微囊技术的最新进展.水产养殖,2002,20:19-20. [22]朱丽云,孙培龙,张立钦.微生物农药微胶囊技术及其应用前景.浙江林学院
报,2002,19(1):101—112. [23]Nguyen
M L,Schwartz

S J.Food Technology,1999,53(2):38—45.

[24]田云,卢向阳,何小解等.微胶囊制备技术及其应用研究.科学技术与工程,2005,1(5):44-47. [25]苏峻峰,任丽,王立新.微胶囊技术及其最新研究进展.材料导报,2003,(17):141-144. [26]李志强,任彦荣.微胶囊技术及其应用研究进展.化学推进剂与高分子材料,2004,2(6):19—31.
[27]刘晓庚,谢亚桐.微胶囊制备方法的比较.粮食与食品工业,2005,1(12):28-31. [28]刘云飞,杨荣杰.微胶囊的制各与应用[J].材料导报,1998,12(4):50-52. [29]J.H.Mcglumphy,et a1.[P].U.S.1970,3540456.3550598. [30]B.A.Demain,et a1.[P].U.S.1992,5144964.

[31]马小明.食品工业中的微胶囊技[M].北京:学苑出版社,1991,29—33. [32]孟宏昌,泰明利,樊军浩等.微胶囊粉末香精[J].食品工业科技,2003,(8):84-86.
[33]AD Demain,[P].U.S.197 1,3623489.

[34]张可达,徐冬梅,王平.微胶囊化方法[J].功能高分子学报,2001,14(4):478. [35]杨志坚.食品微胶囊的设计与应用[J].生命科学研究与应用,1996(4):589.
[363张可达,徐冬梅,王平.微胶囊化方法[J].功能高分子学报,2001,14(4):478. [37]王林山.微胶囊技术及其在食品工业中的应用[J].冷饮与速冻食品工业,2004,6(10):2.

[38]罗艳,陈水林.微胶囊技术[J].环球科技,1999,10(183):3. [39]李光水,冯治田,丁东杰.溶剂脱水法微胶囊的实验初报[J].烟草科技,1997,(1):33. [40]许燕侠,赵亮,刘挺等.微胶囊的制备技术.上海化工,2005,3(30):21—24. [41]梁治齐.微胶囊技术及其应用.北京:中国轻工业出版社,1999. [42]王忠合,朱俊晨,陈惠音.微胶囊技术的新进展.现代食品科技,2005,3(21):165—168.
[43]鲍鲁生.食品工业中应用的微胶囊技术.食品科学,1999.9.

[44]鲍鲁生.食品工业中应用的微胶囊技术续.食品科学,1999.10. [45]鲍鲁生.食品工业中应用的微胶囊技术续.食品科学,1999.11. [46]葛毅强.微胶囊型天然维生素E粉末的制备.北京.食品工业,2003,3. [47]许时婴,朱迅涛,殷小梅.w-3不饱和脂肪酸DIIA和EPA的微胶囊化.中国食品用化学品,1998,4.
[48]
Arizonian,Ponchel G,Duchene D,etal.Biodegradable cross—linked

starch/protein

microcapsules containing proteinase

inhibitor for oral protein administration LJJ.

International Journal of Phannaceutics,1999,189:171—178.

[49]夏宇正,陈晓.精细高分子化工及应用[M].北京:化学工业出版社,2000,190—198. [50]阎世翔.化妆品科学[M].北京:科学技术文献出版社,1998,296—301.
[5i]Spillane S M,Vingerhodes M H,Van
Der Bent A.Antimicrobial effect of nisin—containing

microspheres[M].Proc.Int.Symp.Controlled Release Bioact.Mater,2000,27:1373—1374.

一55—

避蚊胺微胶囊的制备研究

[52]Tere Lubetkin,Patrick Mulqueen.Eric Paterson.Communication [J].PesticSci,1999,55:1123—1125. [53]
Ecker John
presence

to

the

editor

M,Szamosi Janos,Garcia

Hylsa E.

Microencapsulated clomazone

in

the

of fat

and resin[P].WO 00 54590。2000.

[54]Tanaka Makoto.湿度调整材料[P].jPl 176815.1999. [55]Hirakawa
Masaya.Takahashi Katsuhiro.Reactive

injection

molding

dies[P].JP

2000 185336.2000.

[56]纪桂华等.微胶囊技术在中草药提取物加工中的应用.江苏化工,2003,(31)4:31.
[57]张永成,方岩雄,范会强.医药微胶囊技术.河北化工,2002(6):6—9. [58]王晓平,廖工铁,侯世祥等.B一环糊精在六神丸中的应用.中国中药杂志,1993,18(7):415. [59]Moretti
MI)L,Gavini
into

E,Jul iano

C.Spray—dried

microspheres
of

containing

ketoprofen

formulated

capsules

and

tablets.Journal

Microencapsulation,2001,18

(1):111—121.

[60]徐文秀,吴彩娥,李强.丁香油喷雾干燥微胶囊技术研究.食品科学,2006,V0127,
No.(1):278-280.

[61]张国栋,马力,刘学兴.大蒜精油的提取及微胶囊化的工艺研究.中国调味品,2005,2(2):21—23.
[62]孙爱兰,谭天伟,周荣琪等.壳聚糖香精微胶囊的制备.食品与发酵工业,2005,31(3):60—63.

[63]刘树兴,胡小军,杨大庆等.微胶囊化姜黄色素的制备与性质研究.食品科
学,2004,(25)11:163-167. [64]马希晨,聂新卫,宋辉等.微胶囊技术制备新型多功能水性内墙涂料.大连轻工业学院学 报,2004,23(3):178—181. [65]郭利丰.农药微胶囊的应用开发进展.浙江化工,2004,(35):2 1—24. [66]王广远,罗明科.复合凝聚法制各辛硫磷微胶囊剂的研究.农药,37(11):14—16. [67]荣伟,陈玉璞,刘芙燕等.聚苯乙烯包膜尿素缓释肥的缓释特性研究.沈阳师范大学学报(自然科 学版),2005,23(2):193—195. [68]Hongchun Oiu.广谱昆虫驱避剂DEET的药代动力学.中华卫生杀虫药械,2006,12(1):34—38. [69]王广远,罗名科,王晓磊.复合凝聚法制备甲绊磷微胶囊剂的研究.离子交换与吸 附,1998,14(6):554~559.

[70]姚建国,朱银燕,冯俞.丹参酮的微胶囊化.日用化学工业,2003,33(5):289—291.
[71]Pubao Xing,Guoxiang Cheng,Kejing Yi.Nanoencapsulation
coacervation of Gelatin,Acacia of

Capsaicion of

by

complex Polymer

and

Tannins.Journal

Applied

Science,2005,Vol,96:2225—2229.

[72]Mei Tsung,Diane J.Burgress.Preparation and Stalibization
Coacervation

of

Heparin/Gelatin Complex
sciences,1997,May,Vol,

Microcapsules.

Journal

of

Phaimaceutical

86:603—607.

[73]陆宁,张红艳,张敬宝.凝聚法制备微胶囊化油脂的研究.食品研究与开发,2002,10(22)5:19—21.

一56—

大连理工大学硕士学位论文

[74]郭虹,翟玉春等.复凝聚法辣椒油树脂微胶囊的制备.分子科学学报,2006,22(4).
[75]L.Kumaresh,S.S.Tejraj,A.M.Anandrao,and K.R.J Controlled Release,2001,7:1. [76]Perez,C.Sanchez,A.Putnam,D.Ting,D.Langer,R.Alonso,M.J.J
75,211.
Control led Release 2001。

一57.

大连理工大学硕士学位论文





本论文是在于才渊副教授的指导下完成的,于老师严谨的治学态度、渊博的知识、 活跃的学术思想、执着的科研精神及高尚的做人原则,都给我留下了难忘的印象;于老 师在学习上对我进行指导的同时还教我做人做事的道理,这些道理我将会铭记在心,它 们对我今后的学习、工作和生活定会大有裨益,在此谨向尊敬的导师致以由衷的感谢和 崇高的敬意。 本论文在实验和写作的过程中,还得到干燥教研室王喜忠老师和王宝和老师的热情 帮助和指导。王喜忠老师在实验过程中给予了很多宝贵意见,解决了很多工艺上的难题, 您开朗的性格、向上的生活态度、严谨的学术作风使我受益匪浅。王宝和老师在论文选 题、论文发表过程中给予了我精心的指导,您勤于治学的敬业精神和严谨认真的学术态 度是我学习的典范。在学业即将结束之际,向两位王老师致以诚挚的谢意,并衷心祝愿 三位老师身体健康,万事如意。 本论文能够顺利完成,同样离不开干燥教研室各位同学的帮助,感谢师姐韩冬冬, 师兄马晶晶,在你们的关心和指导下,我很快熟悉了实验室的各种设备,了解了自己的 课题,实验得以顺利进行;另外,还要感谢各位同窗,张宇、张雨、王大海,以及师弟 于同川、罗佳琪,师妹贺娜、凌明明对我实验、学习。生活的帮助。和你们相处的点滴 让我难忘。


感谢干燥实验室始终如一的良好的生活和科研环境,在这快乐、向上、和谐的生活 环境中,在与你们相处的这段日子里,我度过了充实、有价值的三年研究生生活,学到 了很多东西,这将是我人生中最宝贵的一段记忆。 还要感谢我的爸爸妈妈、感i9}对我的关爱和支持,是你们的支持使我顺利走完3年 研究生学习。祝愿爸爸妈妈身体健康、永远快乐。

胡云峰 2008年5月

避蚊胺微胶囊的制备研究
作者: 学位授予单位: 胡云峰 大连理工大学

本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Thesis_Y1418936.aspx


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