Page 161 - 《精细化工》2021年第8期

第 8 期 陈茹茹，等: 仿生黏附性聚多巴胺丁香酚抑菌微胶囊的制备 ·1655·

2.3 PDA@EO 微胶囊的包封率及包封量 香酚的累积释放率降低，因为壳材质量浓度越大，
对不同 DA 质量浓度下制备的微胶囊进行包封 微胶囊的壳层越厚，从而减缓了丁香酚的释放。
率及包封量的计算，结果如表 1 所示。随着 DA 质
量浓度升高，包封率增大，包封量逐渐增大，这是
因为，DA 质量浓度控制着形成 PDA 层的厚度，当
DA 质量浓度较大时，微乳液表面形成的 PDA 层也
逐渐变厚。当 DA 质量浓度固定时，随着芯材质量
浓度的增大，包封量增大，而包封率减小，因为丁
香酚质量浓度太大时，PDA 使其未能包封全部添加
的丁香酚，导致部分丁香酚游离在外部溶液中。由
于多巴胺与丁香酚之间存在 π-π 堆积和氢键相互作
用，如图 2b 所示，使得所制备的 PDA@EO 微胶囊
较 HASHEMINEJAD 等 [17] 制备的壳聚糖丁香酚微胶
囊，包封量得到大幅提高；较 SHAO 等 [34] 制备的壳
聚糖丁香酚纳米乳，包封率提高了 10.91%。综合考
虑微胶囊的粒径、电位及包封量和包封率，选用
DA 质量浓度为 1.50 g/L，EO 质量浓度为 6 g/L 制
备的微胶囊进行其余性能的表征，此时，包封率为
22.52%，包封量为 0.6288 g/g。

表 1 微胶囊的包封率及包封量
Table 1 Encapsulation efficiency and encapsulation capacity
of microcapsules
DA 质量浓度/(g/L) EC/(g/g) SD/% EE/% SD*/%
0.375 0.0862 0.9 4.31 0.25
0.75 0.1421 1.4 7.26 1.04
1.50 0.3719 1.9 15.74 0.73
3.00 0.6288 2.1 22.52 0.99
EO 质量浓度/(g/L) EC/(g/g) SD/% EE/% SD*/%
4 0.2843 1.5 19.37 1.75
5 0.3253 1.7 17.18 1.18
6 0.3763 2.3 15.95 1.42

7 0.4021 2.6 13.26 1.31
图 5 缓冲溶液的 pH（a）、初始芯材质量浓度（b）、初
注：SD 为 EC 的标准偏差；SD*为 EE 的标准偏差。 始壳材质量浓度（c）对 PDA@EO 微胶囊中丁香

2.4 PDA@EO 微胶囊的释放性能 酚在 30 h 内累积释放性能的影响
Fig. 5 Effects of pH of buffer solution (a), initial mass
不同 pH 下的 PBS 中 PDA@EO 微胶囊中的丁 concentration of core material (b), initial mass
香酚 30 h 内的累积释放性能如图 5a 所示。24 h 时， concentration of shell material (c) on the release of
随着 pH 从 6.0 增大到 8.0（正常口腔唾液 pH 为 6.6~ eugenol in PDA@EO microcapsules within 30 h

7.1），丁香酚累积释放率从 37.68%增大到 68.39%， 2.5 PDA@EO 微胶囊的黏附性能
该结果可能是由于在不同 pH 下，PDA 层与丁香酚 为了评估 PDA@EO 微胶囊的黏附性能，将
分子之间的静电相互作用不同所导致。在低 pH 时， PDA@EO 微胶囊涂抹于猪皮表面，观察样品在猪皮
PDA 质子化并带正电，与丁香酚分子之间产生静电 表面的残留量，经人工唾液冲洗前后 PDA@EO 微
吸引，导致此时丁香酚释放较慢；在偏中性介质中， 胶囊的 SEM 照片见图 6。从图 6a 观察到猪皮的微
聚多巴胺分子间基团静电排斥作用降低，聚多巴胺 观形态，表面比较粗糙，有很多孔洞和褶皱；涂覆
层状结构收缩，阻碍了丁香酚分子的进出；在高 pH PDA@EO 微胶囊后，猪皮表面的皱纹和孔洞被覆
时，PDA 的氨基去质子化并带负电，从而增强了 盖，如图 6b 所示。推测是由于猪皮表面有大量的蛋
PDA 与丁香酚之间的排斥力 [30] 。由图 5b 可知，随 白质、脂肪、碳水化合物、水、电解质等，PDA@EO
着芯材质量浓度增加，PDA@EO 微胶囊中的丁香酚 微胶囊的羟基和氨基与猪皮表面的羟基、醛基、羧
累积释放率增大；而随着壳材质量浓度的增加，丁 基以氢键、静电吸引和共价席夫碱的形式相互作用，