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)境保護和健康意識的不斷增強,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,限制了應(yīng)用領(lǐng)域,可利用微膠囊技術(shù)將艾蒿油進行包覆,增強持效性,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)成分進行了研究,采用瓊脂擴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?？咕鷮嶒灡砻魃鲜鋈N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,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,包埋率可達到89%,產(chǎn)率達到71%。其中,明膠與阿拉伯膠的比例,凝聚時的攪拌速度和凝聚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,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。抗菌實驗表明,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