山東膠東半島艾蒿精油的提取、微膠囊的制備及其在聚氨酯中的應(yīng)用.pdf

1、隨著人們環(huán)境保護(hù)和健康意識的不斷增強(qiáng),各國對皮革產(chǎn)品提出了更加嚴(yán)格的安全要求,在這樣的新形勢下,開發(fā)高效、廣譜、安全的綠色抗菌防霉劑將有利于我國皮革工業(yè)長期健康、持續(xù)的發(fā)展。艾蒿,是常見的菊科蒿屬多年生野生草本植物,其精油具有廣譜抗菌作用。但是其揮發(fā)性強(qiáng),限制了應(yīng)用領(lǐng)域,可利用微膠囊技術(shù)將艾蒿油進(jìn)行包覆,增強(qiáng)持效性,拓寬應(yīng)用領(lǐng)域。
　　 微膠囊技術(shù)是利用一類物質(zhì)作為成膜材料將另一類物質(zhì)進(jìn)行包覆,形成的一種微型膠囊技術(shù)。微膠囊尺寸

2、通常在納米至微米級,隨著納米制備技術(shù)的發(fā)展,制備納米級粒徑的微膠囊得到廣泛研究,微膠囊也可根據(jù)其粒徑大小分為納米膠囊,微型膠囊等。微膠囊通常為單層的核殼結(jié)構(gòu),囊膜所包覆的芯材也可以呈多核狀,包裹在微膠囊內(nèi)部的物質(zhì)稱為囊心,活性物質(zhì),芯材等,微膠囊外部的包覆膜稱為壁材,囊壁,殼體等。對物質(zhì)進(jìn)行微膠囊化可以提高物質(zhì)的穩(wěn)定性,控制芯材的釋放速度,改善被包覆物質(zhì)的物理性質(zhì),便于處理等。
　　 復(fù)凝聚法制備微膠囊因其工藝簡單,成本低及高產(chǎn)

3、率的特點(diǎn)而備受關(guān)注,本文在前人相關(guān)工作的基礎(chǔ)上,對膠東半島地區(qū)艾蒿的揮發(fā)油采用水蒸氣蒸餾,索氏提取及超臨界CO2三種方法的提取,對其化學(xué)成分進(jìn)行了研究,采用瓊脂擴(kuò)散法和微量肉湯稀釋法,以大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和黃曲霉菌為供試菌種對提取艾蒿油的抗菌活性進(jìn)行了研究。以明膠、阿拉伯膠為壁材,采用復(fù)凝聚法制備具有抗菌保健功能的艾蒿油微膠囊,研究并確定了微膠囊化所需的壁材濃度、芯壁比、明膠與阿拉伯膠的比例、凝聚pH值、攪拌速度、固化pH值及固化

4、劑戊二醛的用量等一系列的工藝條件和因素。將制備的艾蒿油微膠囊應(yīng)用在水性聚氨酯中,研究了艾蒿油微膠囊的添加量對聚氨酯的力學(xué)性能及柔軟度的影響,并以大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和黃曲霉菌為供試菌種對其進(jìn)行了抗菌活性及抗菌持效性研究。
　　 研究結(jié)果表明:
　　 1)對膠東半島的艾蒿做了提取并對其化學(xué)成分進(jìn)行了研究,共提取鑒定出31種成分,主要是單萜類化合物及其衍生物,倍半萜類化合物及其衍生物,其中超臨界CO2方法提取的艾蒿油活性

5、成分27種,提取率0.53%,均高于水蒸氣蒸餾法和索氏提取法?？咕鷮?shí)驗(yàn)表明上述三種提取方法所得艾蒿油對于所選的大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和黃曲霉菌3種菌種均有良好的抗菌活性,尤對大腸桿菌抑制性最強(qiáng),最低的抗菌濃度是0.1%(V/V)。
　　 2)制備艾蒿油微膠囊的最佳條件為:m(芯材):m(壁材)為1:1,壁材濃度為2%,m(明膠):m(阿拉伯膠)=1:1,m(明膠):m(戊二醛)=1:1,凝聚pH=3.8,轉(zhuǎn)速為300rpm,固

6、化pH為6,包埋率可達(dá)到89%,產(chǎn)率達(dá)到71%。其中,明膠與阿拉伯膠的比例,凝聚時(shí)的攪拌速度和凝聚pH值對微膠囊的凝聚及形態(tài)有重要影響。氣-質(zhì)色譜圖表明包埋前艾蒿油被鑒定出主要成分27種,包埋后共鑒定出23種,包埋前后艾蒿油的主要成分相對含量相差不大,包埋并沒有影響艾蒿油的組成。紅外譜圖的結(jié)果間接說明艾蒿油被包覆在了微膠囊中,并反映了戊二醛與明膠的反應(yīng)。掃描電鏡對微膠囊微觀形體的分析可以看出,當(dāng)凝聚pH為3.8,固化pH為6時(shí),微膠囊形

7、態(tài)規(guī)整,外觀成球形,有較好的均一性和完整性?？咕鷮?shí)驗(yàn)表明,艾蒿油微膠囊對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌及黃曲霉菌均有良好的抗菌效果,其中對大腸桿菌的抗菌活性最高為99%。與艾蒿油相比,制備的微膠囊具有更好的抗菌持效性,在45℃及濕度為70%的恒溫恒濕培養(yǎng)箱中培養(yǎng)40天,微膠囊仍有較好的抗菌性,但是艾蒿油已沒有抗菌性。
　　 3)將制備的微膠囊添加到聚氨酯中,結(jié)果表明聚氨酯膜的柔軟度隨著微膠囊添加量的增加而增加,但是超過2%,柔軟度下降