微胶囊之所以被广泛的应用于工业品,是由于通过对物质进行胶囊化可以实现: *、可以改善被包裹物质的物理性质(颜色、外观、表观密度、溶解性),可以将液态转变为固态。当液态物质微胶囊化后,可以得到细粉状产物,称之为拟固物(pseudo-solid)。虽然使用上它具有固体特征,但其内部相仍然液体,因而可以良好的保持液相的反应性[1]。在等量浓度下,微胶囊其粘度较低,而且可以以粉末状态使用。非常细的粉末可以降低絮集问题[2]。第二、应用微胶囊技术可以实现控制释放。在可以控制的条件下,微胶囊中的活性成分的释放可以是立即释放、延时释放、延时定时释放或适当的长效释放等释放形式。第三、微胶囊剂可以提高药剂的稳定性,保护芯材免受环境的影响。第四、微胶囊化可以降低对健康的危害,减少毒副作用。硫酸亚铁、乙酰水杨酸(阿司匹林)等药物包裹后可以通过控制向消化系统的释放速度来减轻肠胃疼痛。对于制药工业来说,微胶囊化的一个重要目的在于药物的靶向化[5]。第五、可以屏蔽气味和味道。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。第六、微胶囊化可以用于特殊目的的不相容物质的分离。由于微胶囊化后隔离了各个成分,故能阻止两种活性成分之间的化学反应。两种能发生反应的活性成分,其中之一被微胶囊化,再与另一种成分相混合,当微胶囊被损毁时反应即可发生。无论物质是具有亲水性还是亲油性,大多数气体、液体、固体均可以被包裹。可以根据芯材料的物理性质和胶囊的应用来选择壳材料,一般可以选用天然或合成的高分子材料。特丁磷是一种高效、内吸、广谱性杀虫剂。其作用方式为触杀和胃毒。能防治玉米、甜菜、甘蓝、棉花、水稻等地下的叶甲幼虫因该药毒性高,只作为土壤处理剂或拌种使用。在
动植物体及土壤中容易生物降解,不积累在食物链和环境中。该药有强烈的令人不愉快的气味,不宜在地上部叶面喷洒,不能与皮肤和碱性物质直接接触。将特丁磷微胶囊化可以使得药剂实现控制释放,增加施药的靶标性,增加药效持效期,减少对于环境的污染。
1 试验部分
1.1 试验材料和仪器 试验药品:市售所用试剂均为分析纯。试验仪器:电动搅拌器D-7401-90 型,天津市华兴科学仪器厂;显微镜 OLYMPUS 日本;激光粒度分析仪 济南微纳仪器有限公司;高剪切混合乳化机:上海威宁机电制造有限公司。
1.2 试验方法 应用界面聚合法制备微胶囊基本方法:称取一定量的特丁磷原药和一定量的聚甲基丙稀酸甲酯,溶解在20ml 石油醚中,分散至250ml 含有一定量分散剂的水溶液中,在500ml 三口瓶中应用一定的搅拌速度搅拌30 分钟,使有机相乳化在水相中,升温至65℃至70℃,保持一定的时间,蒸净回收石油醚。抽滤、干燥微胶囊颗粒[3]。
1.3 成型产品试验 (1)应用吐温60作为乳化剂制备微胶囊颗粒。应用10%吐温60 作为乳化剂以不同的聚甲基丙稀酸甲酯的含量制备微胶囊颗粒,测定各个比例的平均粒径,见表1。当聚甲基丙稀酸甲酯占聚甲基丙稀酸甲酯和特丁磷总质量的25%时,应用不同浓度的吐温60 作为乳化剂,制备出不同粒径的微胶囊颗粒,并测定出平均粒径,见表2。(2)用明胶水溶液作为分散相制备微胶囊颗粒。应用1%明胶水溶液作为分散相以不同的聚甲基丙稀酸甲酯的含量制备微胶囊颗粒,测定各个比例的平均粒径,见表3。当聚甲基丙稀酸甲酯占聚甲基丙稀酸甲酯和特丁磷总质量的25%时,应用不同浓度的明胶水溶液作为分散相,制备出不同粒径的微胶囊颗粒,并测定出平均粒径,见表4。(3)应用L-77 硅表面活性剂作为乳化剂,并使用高剪切混合乳化机进行乳化。应用2.0%L-77 硅表面活性剂作为乳化剂以不同的聚甲基丙稀酸甲酯的含量制备微胶囊颗粒,并在乳
化阶段采用高剪切混合乳化机进行乳化,并测定各个比例的平均粒径,见表5。当聚甲基丙稀酸甲酯的含量为25%时,应用不同浓度的L-77 硅表面活性剂,并且当L-77 硅表明活性剂的浓度为0.5%时不使用高剪切混合乳化机进行乳化,而当L-77硅表明活性剂的浓度为1.0%、1.5%、2.0%和2.5%时使用高剪切混合乳化机进行乳化。
采用原位聚合法制备微胶囊,其制备过程为:(1)将尿素、三聚氰胺和甲醛按摩尔比为1∶1∶3的比例加入三口烧瓶当中,加适量蒸馏水,以0.1mol/L NaOH水溶液调整pH值为8~9之间,慢速搅拌,于60℃水浴中反应30min,得透明预聚液备用;(2)将适量相变材料在水中乳化成微小液滴,以满足微胶囊的尺寸要求,形成均一的W/O型乳液,以在轻微搅拌下维持15min不产生明显分离为要求;(3)将预聚液缓慢滴加入步骤(2)中所制得的相变乳液当中,并维持70℃水浴;(4)逐渐向混合液中滴加10%柠檬酸水溶液酸化,调整混合液PH值为4.5左右,反应约1.5~2 h ;(5)反应后混合液经抽滤干
燥得*后微胶囊产品。其制备流程如图1所示。