專利名稱:含銀納米粒子的功能性微膠囊的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種表現出銀固有功能的含銀納米粒子的功能性微膠囊的制備方法。而且，本發明特別涉及一種包括將銀顆粒以微納米粒子形式浸漬在功能性微膠囊的外殼上，因此額外地賦予了該功能性微膠囊銀所具有的抗菌和治療功能的含銀納米粒子的功能性微膠囊的制備方法。
背景技術：
隨著對功能性物質興趣的高漲，最近，人們試圖將微膠囊應用于各種領域。此外，納米微粒領域的興趣和重要性也呈現上升趨勢。
銀(Ag)作為公認的功能性物質之一，已在臨床上作為天然抗生素而長期使用。而且，它的效果被證實可與化學合成的抗生素相比擬，且目前沒有發現任何副作用。
眾所周知，銀對微生物來說是有毒性的。事實上，醫學上也證實了銀是至今所已知的抗生素中，具有最高抗菌活性的。
另一方面，最近功能性微膠囊廣泛地應用于各種領域。已研制出各種功能性微膠囊，從相對較簡單的結構到高功能性的微膠囊，因此，它們的應用也擴展到更多樣和實用的領域。
功能性微膠囊的例子有香料型微膠囊(perfume microcapsules)、感溫微膠囊(thermochromic microcapsules)、感光微膠囊(photochromicmicrocapsules)、含殺蟲劑型微膠囊(insecticidal agent-containing microcapsules)和藥物制劑型微膠囊(pharmaceutical preparation-containing microcapsules)。
然而，傳統的微膠囊只表現出在制備時所賦予的功能。例如，最近廣泛使用的香料型微膠囊只散發在制備時浸漬的香味。
除此之外，例如最近成為焦點的納米粒子，業已應用到實際生活中，并在世界范圍內正進行多樣且廣泛的研究，預計它們可應用到廣泛的領域中。
通過納米粒子實際應用于各種領域中，除了該已知的由金屬所限定的一般功能外，它們的各種新的功能不斷地被報道出來。
另一方面，當人體中銀的含量低于標準水平(0.0001％)以下時，就易得病。為了使體內儲存大量的銀而提高免疫力，應當食用大量的蔬菜。據報道，通過銀的離子化釋放出來的大量帶正電荷的銀離子(Ag+)可以使流感病毒失活，而且該銀離子可以吸收到體內殺死各種病菌。
除了使各種病菌失活外，銀能吸收掉波長對身體有害的光，如電磁波和水脈波。因此，當銀應用到體內時，可以增進人體健康。
最近，公開號2001-39226和1993-23041的韓國專利敘述了含香料或藥物制劑的微膠囊，公開號2001-39226的韓國專利披露了含香料的軟化纖維組合物，其中，內核含香料、外殼含聚合物的微膠囊以0.5-5wt(重量)％加入到軟化纖維組合物中，可以使得洗好的衣物在洗完后連續地散發出香味。公開號1993-23041的韓國專利也披露了一種微膠囊，該微膠囊含有在內核中的芳香劑、除臭劑和抗菌劑和一含有聚合物的外殼。其中抗菌劑是選自季銨類(quaternary ammonium)、二苯醚(diphenylether)、DDVP、氧化二(三丁基錫)(bistributyltinoxide)和咪唑(imidazole)中的一種或幾種。
前種微膠囊對連續散發香味是有效的，但問題是沒有抗菌活性。后種微膠囊能散發出香味和有抗菌活性，但缺點是抗菌活性不能持久且抗菌譜窄。
發明內容
本發明目的在于為了解決現有技術中所遇到的問題，而提供一種功能性微膠囊，該微膠囊具有能夠維持長時間抗菌活性的且寬的抗菌譜，以及在其內核中含有一種持續釋放出來的功能性物質。
結合相應的附圖，通過下面的詳細說明可以更清楚地理解本發明上述的和其他的目的、特征和其他優點。
圖1是本發明中含銀納米粒子的功能性微膠囊的結構示意圖；圖2是本發明中的銀納米粒子的粒徑尺寸圖。
實施本發明的最佳方式本發明公開了一種含銀納米粒子的功能性微膠囊的制備方法，包括以下步驟將選自香料、熱敏性顏料、光敏性顏料、儲熱材料和藥物制劑的功能性物質，與水中的表面活性劑混合；乳化該混合物；添加選自黑色素預縮物(melanin precondensate)、明膠(gelatin)、聚氨酯(urethane)和環氧樹脂(epoxy)的成殼物質，至乳化液中形成微膠囊，該微膠囊包含在其球形內核中的功能性物質和一包圍內核的外殼；在硬化外殼前，用分散于水溶性苯乙烯馬來酸酐聚合物(styrene maleic anhydride polymer)溶液中的銀納米粒子處理微膠囊，使得銀納米粒子粘附于微膠囊的外殼上，該苯乙烯馬來酸酐聚合物如下面的化學式1所示[化學式1]
請參考圖1，本發明的功能性微膠囊10包括一內核11和一外殼13。該內核11是球形狀，且包括選自香料、熱敏性顏料、光敏性顏料、儲熱材料和藥物制劑中的功能性物質。該外殼13由選自黑色素預縮物、明膠、聚氨酯和環氧樹脂中的一種組成，且包圍該內核11，該外殼13包含銀納米粒子。
由于功能性物質的疏水性，該功能性物質需用溶解在水中的表面活性劑進行乳化，其中該表面活性劑含有親水性和疏水性兩部分。乳化后的功能性物質與疏水性的成殼物質混合而形成一包圍功能性物質的外殼。由此形成了包括內核11和外殼13的微膠囊10。
隨著微膠囊使用時外殼的部分分裂，微膠囊內核中的功能性物質就會慢慢地釋放出來。因此，功能性物質的釋放速率受成殼物質的物理強度的控制。也就是說，當成殼物質的物理強度高時，微膠囊的外殼就會慢慢地分裂，因此功能性物質就小量地連續地釋放出來；當成殼物質的物理強度低時，大量的功能性物質就在短時間內釋放出來。
為了使得銀納米粒子能粘附于微膠囊的外殼13上，在由成殼物質形成的外殼13硬化前，將微膠囊加入銀納米粒子的分散溶液(dispersion solution)中。當外殼13在銀納米粒子粘附之后硬化時，銀納米粒子就牢牢地粘附在外殼上，因此賦予微膠囊持久的抗菌活性。根據微膠囊的使用目的和成殼物質的物理性質，在該硬化步驟中需用交聯劑和硬化劑。
銀納米粒子分散溶液的制備包括如下步驟將3-6wt％的水溶性苯乙烯馬來酸酐聚合物溶解在水中制成表面活性劑溶液；將表面活性劑溶液與硝酸銀混合；將肼添加至該混合物中使銀離子還原。
銀離子本身沒有抗菌活性，因此需要將銀離子還原成金屬狀態。在本發明的還原步驟中使用的肼具有很高的還原性，同時也易在水中降解。
在銀離子被還原后，盡管肼在水中不穩定，剩余的肼化合物仍應除去，因為肼即使含量甚微，也會對人體有害。剩余的肼可以用次氯酸鈉徹底除去。
根據上述方法制備的銀納米粒子的粒徑在10-300nm之間(圖2)結合附圖，根據下面的實施例來詳述本發明，但是下面的實施例僅供說明本發明，而本發明不受其限制。
實施例1 銀納米粒子分散溶液的制備表面活性劑溶液的制備如下將4wt％的水溶性苯乙烯馬來酸酐聚合物(如上述化學式1所示)溶解于100mL水中，將表面活性劑溶液在室溫下放置4小時，用微過濾器過濾除去在制備過程中生成的顆粒集聚物。
將100g該表面活性劑溶液與150g水在1000mL的容器中在室溫下攪拌，充分混合，并在所得表面活性劑溶液中加入100mL 0.1M的硝酸銀溶液。然后，將200mL 0.1M的肼邊攪拌邊緩慢滴入該混合物中。在室溫下放置24小時后，加入200mL 0.1M的次氯酸鈉至該混合物中以除去剩余的肼。
在室溫下混合5小時后，最終的混合物用一個300目的不銹鋼篩過濾除去顆粒聚集物，因此就得到銀納米粒子分散溶液。
銀納米粒子的粒徑用粒徑分析儀分析，結果如圖2所示，銀納米粒子的粒徑在10-300nm之間。
實施例2含銀納米粒子的微膠囊的制備含銀納米粒子的微膠囊制備如下將熏衣香料與實施例1制備得到的表面活性劑溶液以1∶2的比例混合，使熏衣香料得到乳化。將黑色素預縮物加入至該混合物中形成由球形內核和包圍內核的外殼組成的微膠囊。在外殼硬化前尚處于柔軟狀態時，將實施例1制備得到的銀納米粒子分散溶液以15wt％加入該微膠囊中，接著混合。在混合時，銀納米粒子粘附于微膠囊外殼之后，外殼可用硬化劑，如稀醋酸溶液，來硬化。
實施例3抗菌試驗測試實施例2制備得到的含銀納米粒子的微膠囊的抗菌活性。將實施例2制備得到的含銀納米粒子的微膠囊加到1000mL水中，稀釋至0.5wt％。50g受試織物(棉的)浸漬在該微膠囊溶液中，接著攪拌10分鐘。然后，將受試織物在洗滌測試機中沖洗15遍，并評價抗菌活性，結果見下表1。
表1
工業實用性如上文中所敘述的，根據本發明的含銀納米粒子的功能性微膠囊的制備方法，能提供一種微膠囊，該微膠囊具有隨其外殼的分裂，緩慢地從該微膠囊的內核中釋放出來的功能性物質所賦予的特征性功能；以及具有由粘附在該微膠囊外殼上的銀納米粒子所賦予的極佳的、寬的抗菌譜和持久的抗菌活性。
權利要求
1.一種含銀納米粒子的功能性微膠囊的制備方法，包括如下步驟將選自香料、熱敏性顏料、光敏性顏料、儲熱材料和藥物制劑中的功能性物質與水中的表面活性劑混合，并乳化該混合物；將選自黑色素預縮物、明膠、聚氨酯和環氧樹脂中的成殼物質加入該制得的乳化物中，形成含有在球形內核中的功能性物質和包圍該內核的外殼的微膠囊；以及在該外殼硬化前，用分散在3-6重量％的水溶性苯乙烯馬來酸酐聚合物溶液中的銀納米粒子處理該微膠囊，使得銀納米粒子粘附在微膠囊的外殼上，該苯乙烯馬來酸酐聚合物如下面的化學式1所示 化學式1
2.根據權利要求
1所述的制備方法，其中所述的銀納米粒子分散溶液由在如權利要求
1中的化學式1所示的苯乙烯馬來酸酐聚合物的水溶液中加入硝酸銀和肼制備得到。
3.根據權利要求
2所述的制備方法，其中的銀納米粒子分散溶液進一步用次氯酸鈉除去剩余的肼制備得到。
4.根據權利要求
1所述的制備方法，其中的銀納米粒子分散溶液用不銹鋼篩過濾。
專利摘要
本發明公開了一種含銀納米粒子的功能性微膠囊的制備方法，該膠囊不但具有在內核中的功能性物質所賦予的功能性外，同時還具有銀所固有的抗菌和治療功能。該方法包括將功能性物質，如清香物質，與水中的表面活性劑混合并乳化該混合物；添加成殼物質，如黑色素預縮物，至該乳化液中形成一微膠囊，該微膠囊含有在球形內核中的功能性物質和一外殼；在固化外殼前，將微膠囊用在水溶性苯乙烯馬來酸酐聚合物溶液中分散的銀納米粒子處理，以使銀納米粒子粘附于微膠囊外殼上。
文檔編號A01N59/16GKCN1622853SQ02828346
公開日2005年6月1日 申請日期2002年11月14日
發明者梁時榮 申請人:寶力科萊株式會社導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan