一种抑菌缓释剂及其制备方法与流程

本发明涉及一种抑菌缓释剂及其制备方法。
背景技术：
我国传统中草药普遍会有特殊的气味，主要原因在于植物中含有挥发性芳香物质，例如植物精油等，其主要应用于抑菌、安神和保健。植物精油大多由酚类、醇类、醛类、酯类、萜烯烃类和芳香烃类物质组成，容易受到温度、光等影响而挥发，因此使得植物精油产品的开发受到很大限制。现有的精油产品有如下几类：1.香包，系将植物精油吸附到诸如炭包一类的载体上，进行芳香物质的持续释放。2.香膏，将植物精油做成膏状物，释放芳香物质。3.织物，将植物精油附着到织物上，进行持续释放，以发挥植物精油的功效。4.香水，将植物精油做成香水，进行喷洒持续散放。香包和香膏由于携带不方便，主要用于固定场所使用。香水一般释香不足24小时，因此如何做到长期释香成为现在研究的重点，越来越多的研究着着眼于将具有抑菌或保健功效的芳香物质吸附在织物上，做到持续散香。例如文献《缓释微胶囊及其在芳香保健纺织品上的应用》中记载的，香精微胶囊化的方法是使芳香医疗保健织品缓释长效化的有效途径。但是现有的微囊虽然一定程度上延长了芳香物质的释放时间，但是依然存在释放长效依然不够理想。丁香酚和大蒜素属于具有抑菌效果芳香物质，为天然安全的抗生素，被广泛认可并用于抗菌用途。丁香酚，英文为eugenolnature，是存在于植物中的一类具有芳香气味、可随水蒸气蒸馏出来而又与水不相混溶的芳香挥发性油，丁香酚用途广泛，是一种良好的修饰剂和定香剂，而且具有很强的杀菌作用。大蒜素，为淡黄色油状液体，具有来源广、结构简单、生物活性作用明显、不易产生耐药性、价格低廉等优点。大蒜素抗菌谱广，而大蒜素具有抗细菌、抗真菌和抗病毒的作用，目前并未见报道如何将两者结合用于织物整理达到持续释放，使织物具有长期抑制菌功能的研究。技术实现要素：本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种抑菌缓释剂及其制备方法。为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：本发明一方面提供了一种抑菌缓释剂，其包括芯材和壁材，所述壁材由β-环糊精组成，所述芯材为吸附有抑菌精油和冰片的壳聚糖微球，所述抑菌精油和冰片的质量比为1:0.12~0.15，所述抑菌精油包括如下质量百分比的成分：丁香酚88~94%和大蒜素6~12%。本发明另一方面提供了一种上述抑菌缓释剂的制备方法，具体包括如下步骤：（1）制备带孔壳聚糖微球将壳聚糖溶于1~2vt%的醋酸溶液中，形成1~3wt%的壳聚糖醋酸溶液，向其中加入聚乙二醇，形成水相；将液体石蜡、石油醚和span80充分混合形成油相，向油相中加入水相，油相和水相的体积为3~5：1，剧烈搅拌，形成w/o乳液；滴加戊二醛，交联固化，离心分离，用乙醇和水洗剂后干燥，得到带孔壳聚糖微球；（2）吸附将抑菌精油和冰片溶剂到乙醇中，向乙醇中加入步骤（1）所得到的带孔壳聚糖微球，超声混合，冷冻干燥，得到吸附壳聚糖微球；（3）包裹将β-环糊精和水配制成浓度为15%-30%的溶液，加入步骤（2）得到的吸附壳聚糖微球，超声波均质处理，喷雾干燥，即得。作为本发明进一步的改进，所述步骤（1）中液体石蜡和石油醚的体积比为12~17:5。作为本发明进一步的改进，所述步骤（1）中span80的加入体积为液体石蜡和石油醚总体积的2-3%。作为本发明进一步的改进，所述步骤（1）中戊二醛的加入量为的壳聚糖醋酸溶液体积的0.1~0.2。作为本发明进一步的改进，所述步骤（1）中聚乙二醇与壳聚糖的质量比为1:7~7.5。作为本发明进一步的改进，所述步骤（2）中带孔壳聚糖微球与抑菌精油的质量比为4~6:1。作为本发明进一步的改进，所述步骤（3）中吸附壳聚糖微球与β-环糊精的重量比为1:2~5。作为本发明进一步的改进，所述步骤（3）中超声均质的时间为15~25min。作为本发明进一步的改进，所述步骤（3）中喷雾干燥过程中，进风温度为140~180℃，出风温度75~90，进样速度为10-25ml/min。作为本发明进一步的改进，具体包括如下步骤：（1）制备带孔壳聚糖微球将壳聚糖溶于1~2vt%的醋酸溶液中，形成1~3wt%的壳聚糖醋酸溶液，向其中加入聚乙二醇，所述聚乙二醇和与壳聚糖的质量比为1:7~7.5，混合均匀形成水相；将体积比为12~17:5的液体石蜡和石油醚混合，加入相当于液体石蜡和石油醚总体积2-3%的span80充分混合形成油相，向油相中加入水相，油相和水相的体积为3~5：1，剧烈搅拌，形成w/o乳液；滴加相当于壳聚糖醋酸溶液体积0.1~0.2倍的戊二醛，交联固化，离心分离，用乙醇和水洗剂后干燥，得到带孔壳聚糖微球；（2）吸附将抑菌精油和冰片溶剂到乙醇中，向乙醇中加入步骤（1）所得到的带孔壳聚糖微球，超声混合，冷冻干燥，得到吸附壳聚糖微球；（3）包裹将β-环糊精和水配制成浓度为15%-30%的溶液，加入步骤（2）得到的吸附壳聚糖微球，所述吸附壳聚糖微球与β-环糊精的重量比为1:2~5，超声波均质处理，喷雾干燥，即得，所述喷雾干燥的参数为进风温度为140~180℃，出风温度75~90，进样速度为10-25ml/min。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明所提供抑菌缓释剂通过研究织物中挥发性精油的释放性能，对丁香酚和大蒜素进行壳聚糖微球吸附，再经过β-环糊精包覆，一方面通过β-环糊精的水溶性和穿透性，将缓释剂较好的固于织物内部和表层，同时从一定程序上减缓了由于β-环糊精摩擦破碎造成的丁香酚和大蒜素的散失，也降低了在包覆过程中丁香酚和大蒜素的散发，可以有效延长丁香酚和大蒜素的抑菌时间，同时采取与冰片复配填充在壳聚糖微球内，三者相互影响，协同达到持续缓慢长效释放持续抑菌的效果。附图说明为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本发明实施例1得到的带孔壳聚糖微球的电镜图，左图比例尺为20μm，右图比例尺为1μm。图2为本发明实施例1得到的β-环糊精微囊的电镜图。具体实施方式本发明公开了抑菌缓释剂及其制备方法，本领域技术人员可以借鉴本发明的内容，适当改进处方配比及工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明范围内。本发明的应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本
发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。以下通过实施例来进一步阐述本发明，但实施例不对本发明做任何限定。下述实施例中的试验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的原料、试剂材料等，如无特殊说明，均为市售购买产品。实施例1一种抑菌缓释剂，其通过如下步骤制备：1、制备带孔壳聚糖微球1）水相的配制：将1g壳聚糖溶于1vt%的醋酸溶液中，配成浓度为2wt%的壳聚糖醋酸溶液，向其中加入0.14g聚乙二醇，混合均匀得到水相。2）油相的配制：将150ml液体石蜡、50ml石油醚和5mlspan80充分搅拌均匀，得到油相。3）乳化交联：向步骤2）得到的油相中加入步骤1）得到的水相，于35±2℃下剧烈搅拌，形成w/o乳液；逐滴缓慢滴加5ml戊二醛，交联固化4h，离心分离，分别用乙醇（30ml*3次）和水（30ml*3次）洗剂离心后干燥，得到带孔壳聚糖微球。2、吸附将180mg丁香酚、20mg大蒜素和25mg冰片充分溶解到15ml乙醇中形成填充物溶液，向填充物溶液中加入步骤（1）所得到的带孔壳聚糖微球1g，氮气保护下，超声混合4h，冷冻干燥，得到吸附壳聚糖微球。3、包裹于35±2℃下，向3gβ-环糊精中加去离子入水配制成质量浓度为20%的β-环糊精溶液，然后向β-环糊精溶液其中加入1g步骤2得到的吸附壳聚糖微球，超声波均质处理20min后，输送到喷雾干燥机中进行喷雾干燥，进风温度为160±2℃，出风温度为80±2℃，进样速度为15ml/min，得到缓释剂。实施例2一种抑菌缓释剂，其通过如下步骤制备：1、制备带孔壳聚糖微球1）水相的配制：将1g壳聚糖溶于1vt%的醋酸溶液中，配成浓度为2wt%的壳聚糖醋酸溶液，向其中加入0.13g聚乙二醇，混合均匀得到水相。2）油相的配制：将105ml液体石蜡、45ml石油醚和3mlspan80充分搅拌均匀，得到油相。3）乳化交联：向步骤2）得到的油相中加入步骤1）得到的水相，于35±2℃下剧烈搅拌，形成w/o乳液；逐滴缓慢滴加5ml戊二醛，交联固化4h，离心分离，分别用乙醇（30ml*3次）和水（30ml*3次）洗剂离心后干燥，得到带孔壳聚糖微球。2、吸附将235mg丁香酚和15mg大蒜素和30mg冰片充分溶解到20ml乙醇中形成填充物溶液，向填充物溶液中加入步骤（1）所得到的带孔壳聚糖微球1g，氮气保护下，超声混合4h，冷冻干燥，得到吸附壳聚糖微球。3、包裹于35±2℃下，向2gβ-环糊精中加入去离子水配制成质量浓度为30%的β-环糊精溶液，然后向β-环糊精溶液其中加入1g步骤2得到的吸附壳聚糖微球，超声波均质处理20min后，输送到喷雾干燥机中进行喷雾干燥，进风温度为180±2℃，出风温度为75±2℃，进样速度为25ml/min，得到缓释剂。实施例3一种抑菌缓释剂，其通过如下步骤制备：1、制备带孔壳聚糖微球1）水相的配制：将1g壳聚糖溶于1vt%的醋酸溶液中，配成浓度为2wt%的壳聚糖醋酸溶液，向其中加入0.14g聚乙二醇，混合均匀得到水相。2）油相的配制：将195ml液体石蜡、55ml石油醚和5mlspan80充分搅拌均匀，得到油相。3）乳化交联：向步骤2）得到的油相中加入步骤1）得到的水相，于35±2℃下剧烈搅拌，形成w/o乳液；逐滴缓慢滴加10ml戊二醛，交联固化4h，离心分离，分别用乙醇（30ml*3次）和水（30ml*3次）洗剂离心后干燥，得到带孔壳聚糖微球。2、吸附将150mg丁香酚、20mg大蒜素和26mg冰片充分溶解到15ml乙醇中形成填充物溶液，向填充物溶液中加入步骤（1）所得到的带孔壳聚糖微球1g，氮气保护下，超声混合4h，冷冻干燥，得到吸附壳聚糖微球。3、包裹于35±2℃下，向5gβ-环糊精中加去离子入水配制成质量浓度为15%的β-环糊精溶液，然后向β-环糊精溶液其中加入1g步骤2得到的吸附壳聚糖微球，超声波均质处理25min后，输送到喷雾干燥机中进行喷雾干燥，进风温度为150±2℃，出风温度为90±2℃，进样速度为10ml/min，得到缓释剂。实施例4一种抑菌缓释剂，其通过如下步骤制备：1、制备带孔壳聚糖微球1）水相的配制：将1g壳聚糖溶于2vt%的醋酸溶液中，配成浓度为1wt%的壳聚糖醋酸溶液，向其中加入0.14g聚乙二醇，混合均匀得到水相。2）油相的配制：将300ml液体石蜡、100ml石油醚和10mlspan80充分搅拌均匀，得到油相。3）乳化交联：向步骤2）得到的油相中加入步骤1）得到的水相，于35±2℃下剧烈搅拌，形成w/o乳液；逐滴缓慢滴加10ml戊二醛，交联固化4h，离心分离，分别用乙醇（50ml*3次）和水（50ml*3次）洗剂离心后干燥，得到带孔壳聚糖微球。2、吸附将180mg丁香酚、20mg大蒜素和25mg冰片充分溶解到15ml乙醇中形成填充物溶液，向填充物溶液中加入步骤（1）所得到的带孔壳聚糖微球1g，氮气保护下，超声混合4h，冷冻干燥，得到吸附壳聚糖微球。3、包裹于35±2℃下，向3gβ-环糊精中加去离子入水配制成质量浓度为20%的β-环糊精溶液，然后向β-环糊精溶液其中加入1g步骤2得到的吸附壳聚糖微球，超声波均质处理20min后，输送到喷雾干燥机中进行喷雾干燥，进风温度为170±2℃，出风口温度为85±2℃，进样速度为15ml/min，得到缓释剂。实施例5一种抑菌缓释剂，其通过如下步骤制备：1、制备带孔壳聚糖微球1）水相的配制：将1g壳聚糖溶于2vt%的醋酸溶液中，配成浓度为3wt%的壳聚糖醋酸溶液，向其中加入0.14g聚乙二醇，混合均匀得到水相。2）油相的配制：将105ml液体石蜡、35ml石油醚和3.5mlspan80充分搅拌均匀，得到油相。3）乳化交联：向步骤2）得到的油相中加入步骤1）得到的水相，于35±2℃下剧烈搅拌，形成w/o乳液；逐滴缓慢滴加5ml戊二醛，交联固化4h，离心分离，分别用乙醇（30ml*3次）和水（30ml*3次）洗剂离心后干燥，得到带孔壳聚糖微球。2、吸附将180mg丁香酚、20mg大蒜素和25mg冰片充分溶解到15ml乙醇中形成填充物溶液，向填充物溶液中加入步骤（1）所得到的带孔壳聚糖微球1g，氮气保护下，超声混合4h，冷冻干燥，得到吸附壳聚糖微球。3、包裹于35±2℃下，向3gβ-环糊精中加去离子入水配制成质量浓度为20%的β-环糊精溶液，然后向β-环糊精溶液其中加入1g步骤2得到的吸附壳聚糖微球，超声波均质处理20min后，输送到喷雾干燥机中进行喷雾干燥，进风温度为170±2℃，出风温度80±2℃，进样速度为15ml/min，得到缓释剂。效果例1对实施例1-5得到的带孔壳聚糖微球进行粒径和孔隙率分析，检测仪器选自mastersizes型激光粒度仪，孔隙率采用浸泡介质法进行测量，具体见表1。表1带孔壳聚糖微球粒径检测结果项目平均粒径孔隙率实施例114.7μm70%实施例216.8μm72%实施例326.7μm65%实施例425.2μm68%实施例518.3μm73%对比例1一种抑菌缓释剂，其通过如下步骤制备：1、制备带孔壳聚糖微球1）水相的配制：将1g壳聚糖溶于1vt%的醋酸溶液中，配成浓度为2wt%的壳聚糖醋酸溶液，向其中加入0.14g聚乙二醇，混合均匀得到水相。2）油相的配制：将150ml液体石蜡、50ml石油醚和5mlspan80充分搅拌均匀，得到油相。3）乳化交联：向步骤2）得到的油相中加入步骤1）得到的水相，于35±2℃下剧烈搅拌，形成w/o乳液；逐滴缓慢滴加5ml戊二醛，交联固化4h，离心分离，分别用乙醇（30ml*3次）和水（30ml*3次）洗剂离心后干燥，得到带孔壳聚糖微球。2、吸附将180mg丁香酚、20mg大蒜素充分溶解到15ml乙醇中形成填充物溶液，向填充物溶液中加入步骤（1）所得到的带孔壳聚糖微球1g，氮气保护下，超声混合4h，冷冻干燥，得到吸附壳聚糖微球。3、包裹于35±2℃下，向3gβ-环糊精中加去离子入水配制成质量浓度为20%的β-环糊精溶液，然后向β-环糊精溶液其中加入1g步骤2得到的吸附壳聚糖微球，超声波均质处理20min后，输送到喷雾干燥机中进行喷雾干燥，进风温度为160±2℃，出风温度为80±2℃，进样速度为15ml/min，得到缓释剂。对比例2一种抑菌缓释剂，其通过如下步骤制备：1、制备带孔壳聚糖微球1）水相的配制：将1g壳聚糖溶于1vt%的醋酸溶液中，配成浓度为2wt%的壳聚糖醋酸溶液，向其中加入0.14g聚乙二醇，混合均匀得到水相。2）油相的配制：将150ml液体石蜡、50ml石油醚和5mlspan80充分搅拌均匀，得到油相。3）乳化交联：向步骤2）得到的油相中加入步骤1）得到的水相，于35±2℃下剧烈搅拌，形成w/o乳液；逐滴缓慢滴加5ml戊二醛，交联固化4h，离心分离，分别用乙醇（30ml*3次）和水（30ml*3次）洗剂离心后干燥，得到带孔壳聚糖微球。2、吸附将180mg丁香酚、20mg大蒜素质和25mg冰片充分溶解到15ml乙醇中形成填充物溶液，向填充物溶液中加入步骤（1）所得到的带孔壳聚糖微球1g，氮气保护下，超声混合4h，冷冻干燥，得到吸附壳聚糖微球。对比例3一种抑菌缓释剂，其通过如下步骤制备：向0.6gβ-环糊精中加去离子入水配制成质量浓度为20%的β-环糊精溶液，然后向β-环糊精溶液其中加入180mg丁香酚和20mg大蒜素，超声波均质处理20min后，输送到喷雾干燥机中进行喷雾干燥，进风温度为160±2℃，出风温度为80±2℃，进样速度为15ml/min，得到缓释剂。效果例2将实施例1和对比例1-3得到的缓释剂进行香气释放测试，具体方法如下，取向上述释放剂中加入水配制成10g/l的浸泡液，另取质量比为9:1的丁香酚和大蒜素加入水中，配制成10g/l的阳性对照，将五件纯棉织物浸泡于浸泡液中，超声分散60min后，进行浸轧处理，轧余率为50％，于100℃条件下干燥，然后通过对五件织物进行反复洗剂，脱水，35℃恒温干燥后，观察香气留存情况记录，具体结果见表2：实施例1对比例1对比例2对比例3阳性对照洗涤1次有香气，味淡有香气，味浓有香气，味淡有香气，味浓有香气，味浓洗涤2次有香气，味淡有香气，味淡有香气，味淡有香气，味浓有香气，味淡洗涤3次有香气，味淡有香气，味淡有香气，味淡有香气，味淡无洗涤6次有香气，味淡有香气，味淡无有香气，味淡—洗涤12次有香气，味淡无—无—洗涤24次有香气，味淡————经过实验发现，本发明得到的缓释剂可以持续释放香气，香气气味的浓淡前后接近。效果例3将实施例1、对比例1-3和阳性对照处理过的织物于洗前、洗20次、洗50次时分别剪取相同质量大小的织物放入含有一定浓度的金黄色葡萄球菌菌种培养液中，然后把试样置于往复式振荡器上，在(24±1)℃下，以300r/min的速度振荡6h，通过振荡使织物与菌液充分接触后，在(37±1)℃生化培养箱中培养24h，测定振荡前后细菌的菌落数，通过菌落计数方法来定量评价抗菌效果。计算公式如下：抑菌率(％)＝(a-b)/a×100％式(1)中：a为标准空白试样振荡6h后菌落数；b为待测试样振荡6h后菌落数：项目实施例1对比例1对比例2对比例3阳性对照水洗前抑菌率95.9%97.1%98.0%97.3%96.2%水洗20次后抑菌率94.2%35.9%30.4%33.5%23.6%水洗50次后抑菌率93.5%33.8%29.1%32.2%23.0%考察例1按照实施例1的方法通过对丁香酚和大蒜素的不同配比进行抑菌性能和气味测试，抑菌性能同效果例3中的方法，气味采用盲法评分（香气等级，气味臭0分，气味不舒适5分，气味清香10分，10个人打分取平均值）进行比较结果见表4。表4丁香酚和大蒜素配比实验及结果实验例抑菌精油成分香气评分洗涤50次抑菌率实验例1200mg丁香酚10分88.4%实验例2200mg大蒜素0分83.8%实验例3160mg丁香酚，40mg大蒜素6.5分90.1%实验例4195mg丁香酚，5mg大蒜素10分89.3%实施例1180mg丁香酚，20mg大蒜素9分93.5%从实验结果看，两种抑菌精油复配使用，可以产生较优的抑菌效果，考虑其原因可能为丁香酚和大蒜素对于微生物菌的抑菌原理不同所致。大蒜素由于其特殊的臭气，添加量以6~12%为宜。当前第1页12