KR20050098072A - Method for preparing sustained-release microcapsule using silica - Google Patents
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Abstract
본 발명은 실리카를 이용한 서방성 마이크로캡슐의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따라 산 또는 염기로 처리된 실리카를 기능성 심물질의 흡착제로 사용하여 마이크로캡슐을 제조하면, 마이크로캡슐에 함입되는 기능성 심물질의 총 방출량 및 방출속도를 용이하고 효과적으로 조절할 수 있어 서방속도의 제어가 요구되는 의약분야, 향료 및 농업 분야 등에 유리하게 이용될 수 있다.The present invention relates to a method for preparing sustained-release microcapsules using silica, wherein a functional core embedded in a microcapsule is prepared when the microcapsules are prepared by using an acid or a base treated silica as an adsorbent for a functional core material. Since the total release amount and release rate of the material can be easily and effectively controlled, it may be advantageously used in medicine, perfume and agriculture, which require control of the sustained release rate.
Description
본 발명은 실리카를 이용한 서방성 마이크로캡슐의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 함입되는 기능성 심물질의 최종 방출량 및 방출속도를 보다 용이하고 효율적으로 조절할 수 있는 서방성 마이크로캡슐의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing sustained-release microcapsules using silica, and more particularly, to a method for preparing sustained-release microcapsules that can more easily and efficiently control the final release amount and release rate of the functional core material to be incorporated. .
마이크로캡슐을 이용한 기능성 심물질의 방출 시스템은 의약분야 뿐만 아니라; 향신료, 방향제와 같은 향료분야; 제초제, 멸충제, 곰팡이 방지제, 살균제와 같은 농업분야 등에 적용되고 있다. 특히, 의약품의 경우 체내에 투여하면 체내에서의 농도가 일시적으로 증가하지만 체내에서 대사작용을 받거나 그대로 배출되므로 비교적 단시간 안에 농도가 저하된다. 따라서, 기능성 심물질의 캡슐화를 통한 서방성 마이크로캡슐의 제조로 기능성 심물질의 방출속도를 조절하기 위한 기술이 요구되어 왔다.The release system of functional heart substances using microcapsules is not only in the pharmaceutical field; Fragrances such as spices and fragrances; It is applied to agricultural fields such as herbicides, insecticides, fungicides and fungicides. In particular, in the case of medicines, the concentration in the body temporarily increases when administered in the body, but the metabolism in the body or is discharged as it is, so the concentration decreases in a relatively short time. Therefore, there has been a demand for a technique for controlling the release rate of the functional core material by preparing the sustained-release microcapsules through encapsulation of the functional core material.
따라서, 마이크로캡슐의 방출속도를 조절하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있는데, 그 중 마이크로캡슐의 벽을 이루고 있는 천연 또는 합성 고분자에 의한 마이크로캡슐 막의 투과성과 다공성 등을 조절하여 기능성 심물질의 방출속도를 조절하는 방법이 주로 사용되어 왔다[L. Y. Chu, S. H. Park, T. Yamaguchi, and S. Nakao, J. Membr. Sci., 192, 27 (2001)].Accordingly, various attempts have been made to control the release rate of microcapsules, among which the rate of release of functional core materials is controlled by controlling the permeability and porosity of the microcapsule membrane by natural or synthetic polymers forming the walls of the microcapsules. Controlling methods have been used mainly [LY Chu, SH Park, T. Yamaguchi, and S. Nakao, J. Membr. Sci ., 192, 27 (2001).
그러나, 상기와 같이 마이크로캡슐 벽의 다공성을 조절하면서 마이크로캡슐을 제조하는 경우, 휘발성이 큰 기능성 심물질을 함유하거나 마이크로캡슐의 벽을 이루는 천연 또는 합성 고분자가 일부 깨지거나 분해되면 함입된 기능성 심물질의 방출속도를 조절하기 위한 마이크로캡슐의 효과를 기대하기 어렵다는 단점이 있다. However, when manufacturing the microcapsules while controlling the porosity of the microcapsule wall as described above, if the natural or synthetic polymer containing a highly volatile functional core material or constituting the wall of the microcapsules is partially broken or decomposed, the functional core material incorporated It is difficult to expect the effect of the microcapsules to control the release rate of.
따라서, 본 발명의 목적은 휘발성이 큰 기능성 심물질을 사용할 수 있으면서도 보다 용이하고 효과적으로 기능성 심물질의 방출속도를 조절할 수 있는 마이크로캡슐의 제조방법을 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for preparing a microcapsule which can control the release rate of the functional core material more easily and effectively while being able to use the functional core material having high volatility.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, i) 다공성 실리카를 산 또는 염기 수용액으로 표면 처리한 후 여기에 기능성 심물질을 흡착시키는 단계, ii) 상기 기능성 심물질-흡착된 실리카를 유화제와 함께 물에 분산시킨 후, 유기용매에 녹인 천연 또는 합성 고분자 용액과 혼합하는 단계, 및 iii) 상기 혼합액을 교반, 여과 및 건조하는 단계를 포함하는, 서방성 마이크로캡슐의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, in the present invention, i) surface treatment of the porous silica with an aqueous solution of acid or base and then adsorbing the functional core material thereto, ii) the functional core material-adsorbed silica in water together with an emulsifier After dispersing, mixing with a natural or synthetic polymer solution dissolved in an organic solvent, and iii) stirring, filtration and drying the mixed solution provides a method for producing a sustained-release microcapsules.
본 발명에서는 또한, 본 발명에 따라 제조된, 실리카 함유 서방성 마이크로캡슐을 제공한다.The present invention also provides silica-containing sustained release microcapsules prepared according to the present invention.
이하 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명의 특징은, 마이크로캡슐에 함입된 기능성 심물질의 총 방출량 및 방출속도를 조절하기 위하여, 기능성 심물질의 흡착제로서 산 또는 염기로 표면 처리된 다공성 실리카를 사용한다는 데 있다.It is a feature of the present invention to use porous silica surface-treated with an acid or a base as an adsorbent for the functional core material in order to control the total release amount and release rate of the functional core material incorporated into the microcapsules.
본 발명에 사용되는 다공성 실리카는 상업적으로 구입 가능하며, 입경이 60 내지 150 ㎚ 범위인 것을 사용할 수 있고, 표면적이 50 내지 100 m2/g 범위이며, 총 공극부피 및 평균 공극반경이 각각 0.9 내지 1 cm3/g 및 195 내지 200 Å 범위인 것이 바람직하다.Porous silica used in the present invention can be commercially available, the particle diameter can be used in the range of 60 to 150 nm, the surface area is in the range of 50 to 100 m 2 / g, the total pore volume and the average pore radius of 0.9 to each It is preferably in the range of 1 cm 3 / g and 195 to 200 mm 3 .
본 발명에 있어서, 상기 다공성 실리카를 표면 처리하는데 사용될 수 있는 산으로는 통상적인 유기산 또는 무기산 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 염산을 사용할 수 있고, 염기로는 바람직하게는 NaOH를 사용할 수 있다.In the present invention, as the acid that can be used to surface-treat the porous silica, a conventional organic acid or inorganic acid may be used, and preferably hydrochloric acid may be used, and NaOH may be preferably used as a base.
바람직하게는, 농도 1 내지 50%(질량 기준)의 산 또는 염기 수용액에 다공성 실리카를 12 내지 24시간 동안 담가두어 표면 처리함으로써, 기능성 심물질의 흡착제로 사용되는, 산 또는 염기로 표면 처리된 다공성 실리카를 얻을 수 있다. 여기서, 실리카의 표면 처리를 위한 산 또는 염기 수용액의 농도가 1% 미만이면 실리카 표면의 산 또는 염기도에 미치는 영향이 매우 적고, 50%를 초과하면 강한 산 또는 염기에 의해 실리카 표면의 미세기공이 감소되어 기능성 심물질의 흡착량이 감소하게 된다.Preferably, the porous surface treated with acid or base, which is used as an adsorbent for functional cores, is immersed in an aqueous solution of acid or base at a concentration of 1 to 50% (by mass) for 12 to 24 hours to surface treatment. Silica can be obtained. Here, when the concentration of the acid or base aqueous solution for the surface treatment of silica is less than 1%, the effect on the acid or basicity of the silica surface is very small, and when it exceeds 50%, the micropore of the silica surface is reduced by the strong acid or base. As a result, the adsorption amount of the functional core material is reduced.
상기 표면 처리된 실리카의 다공도 특성은 원재료 실리카 (0.97 cm3/g)와 비교할 때 10 내지 30% 범위의 농도로 산 처리되어 1.00 내지 1.20 cm3/g의 공극부피를 갖는 것이 바람직하다.The porosity of the surface treated silica is preferably acid treated at a concentration in the range of 10 to 30% compared to the raw silica (0.97 cm 3 / g) to have a void volume of 1.00 to 1.20 cm 3 / g.
상기와 같이 산 또는 염기로 표면 처리된 다공성 실리카에, 통상의 방법에 따라 기능성 심물질을 흡착시키고, 이를 통상의 액중 건조법을 사용하여 마이크로캡슐화 함으로써 서방성 마이크로캡슐을 제조할 수 있다.Sustained release microcapsules can be prepared by adsorbing a functional core material on a porous silica surface-treated with an acid or a base as described above according to a conventional method, and microencapsulating it using a conventional in-drying method.
상기 기능성 심물질을 실리카에 흡착시키는 공정은 초음파를 이용하여 수행할 수 있으며, 흡착공정 전에 산 또는 염기-표면 처리된 다공성 실리카를 미리 수세 및 여과하여 건조시킨 후 사용하는 것이 바람직한데, 이는 실리카 표면에 남아있는 수분, 산 및 염기는 실리카의 산-염기도에 영향을 미치며 이에 따라 기능성 심물질의 흡착에도 영향을 미치기 때문이다. 상기 표면 처리된 실리카의 산, 염기 잔여량은 1% (w/w)미만인 것이 바람직하다.The process of adsorbing the functional core material on silica may be performed using ultrasonic waves, and it is preferable to use an acid or base-treated porous silica after washing with water and filtration and drying it before the adsorption process. This is because the water, acid and base remaining in the glass can affect the acid-base of silica and thus also the adsorption of functional cores. The acid and base residual amount of the surface-treated silica is preferably less than 1% (w / w).
본 발명의 마이크로캡슐에 함입될 수 있는 기능성 심물질의 예로는 약제, 농약, 향료, 화장품 등을 들 수 있으며, 마이크로캡슐의 총 중량에 대하여 0.1 내지 5 ppm 범위의 양으로 포함되는 것이 바람직하다.Examples of the functional core material that can be incorporated into the microcapsules of the present invention include drugs, pesticides, perfumes, cosmetics, and the like, and are preferably included in an amount in the range of 0.1 to 5 ppm based on the total weight of the microcapsules.
상기와 같이 기능성 심물질을 흡착시킨 실리카를, 이어서, 바람직하게는 유화제와 함께 물에 분산시킨 후, 이를 벽재로서의 천연 또는 합성 고분자 물질을 유기용매에 녹인 용액과 혼합 교반한 후 여과 및 건조함으로써 본 발명의 서방성 마이크로캡슐을 제조할 수 있다.The silica having the functional core material adsorbed as described above is then dispersed in water, preferably with an emulsifier, and then mixed and stirred with a solution in which a natural or synthetic polymer material as a wall material is dissolved in an organic solvent, followed by filtration and drying. Sustained release microcapsules of the invention can be prepared.
상기 유화제는 제조되는 실리카 마이크로캡슐 입자의 응집을 최소화하기 위해 사용되며, 본 발명에 사용되는 유화제의 예로는 폴리비닐알코올(PVA), 젤라틴, 스팬(Span) 80, 트윈(Tween) 80 등을 들 수 있으며, 심물질 함유 실리카를 분산시키기 위해 함께 첨가되는 물에 대하여 0.5 내지 5 중량%의 양으로 첨가하는 것이 바람직하다. 상기에서 실리카의 균일한 분산을 위한 유화제의 농도는 0.5 내지 2 중량%의 범위인 것이 바람직하다.The emulsifier is used to minimize the agglomeration of the silica microcapsule particles to be produced, examples of the emulsifier used in the present invention include polyvinyl alcohol (PVA), gelatin, span 80, Tween 80 and the like It is preferable to add in an amount of 0.5 to 5% by weight relative to the water added together to disperse the core material-containing silica. The concentration of the emulsifier for the uniform dispersion of silica in the above is preferably in the range of 0.5 to 2% by weight.
또한, 본 발명의 마이크로캡슐의 벽재 물질로는 특히 생분해성 고분자, 예를 들면 폴리(ε-카프로락톤)(PCL), 폴리락트산(PLA), 폴리글리콜산(PGA) 등을 바람직하게 사용할 수 있고, 벽재 물질은 메틸렌클로라이드 등과 같은 유기용매에 용해시켜 실리카 분산액과 혼합된다.In addition, particularly as a wall material of the microcapsules of the present invention, a biodegradable polymer such as poly (ε-caprolactone) (PCL), polylactic acid (PLA), polyglycolic acid (PGA), etc. can be preferably used. The wall material is dissolved in an organic solvent such as methylene chloride and the like and mixed with the silica dispersion.
본 발명에 있어서, 상기 벽재 물질과 심물질 함유 실리카의 혼합비율(고형분 기준)은 100: 10 내지 80 중량비인 것이 바람직하다.In the present invention, the mixing ratio (based on solids) of the wall material and the core material-containing silica is preferably 100: 10 to 80 weight ratio.
본 발명에 따라 제조되는 마이크로캡슐의 평균 입경은 100 nm 내지 40 ㎛ 범위인 것이 바람직하다.The average particle diameter of the microcapsules prepared according to the invention is preferably in the range from 100 nm to 40 μm.
본 발명에 따라 기능성 심물질의 흡착제로서 산 또는 염기로 표면처리된 다공성 실리카를 사용하여 마이크로캡슐을 제조하는 방법은, 처리 용액의 농도를 변화시킴으로써 실리카의 비표면적 및 표면 산-염기도를 쉽게 변화시킬 수 있어 실리카내에 함입된 기능성 심물질의 최종 방출량 및 방출속도를 용이하고 효율적으로 조절할 수 있다.The process for preparing microcapsules using porous silica surface-treated with acids or bases as adsorbents of functional cores in accordance with the present invention can easily change the specific surface area and surface acid-base groups of silica by varying the concentration of the treatment solution. The final release amount and release rate of the functional core material incorporated into the silica can be easily and efficiently controlled.
이하, 본 발명을 하기 실시예에 의거하여 좀더 상세하게 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 한정하지는 않는다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on the following examples. However, the following examples are not intended to limit the invention only.
본 발명에 있어서 각각의 특성 값들은 하기 방법에 의하여 측정하였다.In the present invention, each characteristic value was measured by the following method.
1. 실리카 표면의 pH 및 산-염기도 특성1. pH and acid-base characteristics of silica surface
미처리, 또는 산 또는 염기로 표면 처리된 실리카의 pH 변화를 측정하기 위하여, ASTM D3838에 준하여 건조된 실리카 0.5 g에 증류수 20 ml를 가하고 12시간 이상 진탕한 다음 용액을 여과한 후 pH를 측정하였고; 산도(acid value, meq./g)는, 각각의 시료 1 g을 플라스크에 넣고 0.1 N NaOH 수용액 100 ml를 취한 후 공기 중 산소와의 반응으로 인한 자동 산화를 방지하기 위해 밀봉하여 48시간 동안 진탕하고 여과시킨 다음, 상등액 20 ml를 취하여 0.1 N HCl 수용액으로 적정하고 지시약으로 페놀프탈레인 용액을 사용하여 측정하였으며; 염기도(Base value, meq./g)는 수용액을 역적정하여 측정하였다.To measure the pH change of untreated or surface treated silica with acid or base, 20 ml of distilled water was added to 0.5 g of dried silica according to ASTM D3838, shaken for at least 12 hours, and then the solution was filtered and the pH was measured; The acid value (meq./g) was measured by putting 1 g of each sample in a flask and taking 100 ml of 0.1 N aqueous NaOH solution, sealing it to prevent automatic oxidation due to reaction with oxygen in the air, and shaking for 48 hours. And filtered, and 20 ml of the supernatant was taken up, titrated with 0.1 N HCl aqueous solution, and measured using a phenolphthalein solution as an indicator; Basicity (Base value, meq. / G) was measured by back titration of the aqueous solution.
2. 실리카의 기공구조 2. Pore structure of silica
미처리, 또는 산 또는 염기로 표면 처리한 실리카를 573 K에서 잔류 압력 10-3 torr 이하로 유지한 상태로 약 5~6시간 동안 탈기시킨 후, ASAP 2010 (Micromeritics)을 이용하여 77 K에서 상대압력 (P/P 0 )에 따른 N2 기체의 흡착량을 측정하고 BET 식을 이용하여 비표면적 (m2/g), 총 기공 부피 (cm3/g) 및 기공 크기의 변화(Å)를 측정하였다.Untreated or surface treated silica or acid treated base was degassed for about 5-6 hours at a residual pressure of 10 -3 torr or lower at 573 K, followed by relative pressure at 77 K using ASAP 2010 (Micromeritics). Measure the adsorption amount of N 2 gas according to ( P / P 0 ) and measure the change of specific surface area (m 2 / g), total pore volume (cm 3 / g) and pore size using BET equation It was.
3. 향오일의 방출거동3. Release Behavior of Fragrance Oils
제조된 마이크로캡슐의 향오일 방출 거동을 알아보기 위하여 15 ml 에틸알코올에 0.1 g의 마이크로캡슐을 넣고 37 ℃로 조절된 항온조에 정치한 후, 시간에 따라 용액을 재취하여 UV/vis. (Scin Co. S2100) 흡광 광도법으로 향오일의 발색 피크인 356 nm에서의 흡광도를 측정하여 용출된 향오일의 양을 정량하여 향오일의 방출 특성을 시험하였다. To determine the fragrance oil release behavior of the prepared microcapsules, 0.1 g of microcapsules were placed in 15 ml of ethyl alcohol, and placed in a thermostat controlled at 37 ° C. (Scin Co. S2100) The absorbance at 356 nm, the color peak of fragrance oil, was measured by absorbance spectroscopy to quantify the amount of the eluted fragrance oil, and the emission characteristics of the fragrance oil were tested.
실시예 1Example 1
다공성 실리카(Rhodia Silica Korea Co., 표면적: 78.1 m2/g, 총 공극부피: 0.97 cm3/g, 평균 공극반경: 199.4 Å)를 증류수로 2-3회 세척한 후 약 80 ℃의 오븐에서 24시간 이상 건조시킨 후 10%(w/w) HCl 수용액으로 표면 처리한 후 증류수로 세척 및 여과한 후 완전 건조시켜 다공도 1.02 cm3/g의 실리카를 얻었다.Porous silica (Rhodia Silica Korea Co., surface area: 78.1 m 2 / g, total pore volume: 0.97 cm 3 / g, average pore radius: 199.4 kPa) was washed 2-3 times with distilled water and then After drying for 24 hours or more and surface-treated with 10% (w / w) HCl aqueous solution, washed with distilled water, filtered and completely dried to obtain a silica having a porosity of 1.02 cm 3 / g.
상기 표면 처리된 실리카 0.1 g에 향오일((주)보락, 오렌지 오일) 0.5 g을 흡착시켰다. 이어서, 증류수 400 ml에 상기 향오일이 흡착된 실리카 및 폴리(비닐알콜)(PVA) (Kanto chemical Co., #500) 1 중량%를 넣고 1시간 동안 교반시켜 충분히 분산시킨 후, 메틸렌클로라이드 (Junsei chemical Co.) 30 ml에 용해시킨 폴리(ε-카프로락톤)(PCL) (Aldrich, Mn: 80,000, m.p.: 60 ℃) 1 g을 혼합하고 계속 교반하였다. 용매로 사용한 메틸렌클로라이드가 완전히 제거될 때까지 약 5시간 동안 교반한 후에 여과 건조하여 100 nm 내지 40 ㎛의 평균 입자크기를 갖고 0.1 내지 5 ppm의 향오일이 함입된, 마이크로캡슐을 제조하였다.To 0.1 g of the surface-treated silica, 0.5 g of fragrance oil (Borak, Orange Oil) was adsorbed. Subsequently, 1% by weight of silica and poly (vinyl alcohol) (PVA) (Kanto Chemical Co., # 500) adsorbed with the fragrance oil was added to 400 ml of distilled water, and stirred for 1 hour to sufficiently disperse the methylene chloride (Junsei). 1 g of poly (ε-caprolactone) (PCL) (Aldrich, Mn: 80,000, mp: 60 ° C.) dissolved in 30 ml of Chemical Co.) was mixed and stirring continued. After stirring for about 5 hours until the methylene chloride used as a solvent is completely removed, the filter was dried by filtration to prepare a microcapsule having an average particle size of 100 nm to 40 ㎛ and containing 0.1 to 5 ppm of fragrance oil.
실시예 2Example 2
다공성 실리카를 20%(w/w) HCl 수용액으로 표면 처리하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여 마이크로캡슐을 제조하였다.Microcapsules were prepared in the same manner as in Example 1, except that the porous silica was surface treated with an aqueous 20% (w / w) HCl solution.
실시예 3Example 3
다공성 실리카를 30%(w/w) HCl 수용액으로 표면 처리하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여 마이크로캡슐을 제조하였다.Microcapsules were prepared in the same manner as in Example 1, except that the porous silica was surface treated with a 30% (w / w) HCl aqueous solution.
실시예 4Example 4
다공성 실리카를 10%(w/w) NaOH 수용액으로 표면 처리하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여 마이크로캡슐을 제조하였다. Microcapsules were prepared in the same manner as in Example 1, except that the porous silica was surface treated with a 10% (w / w) NaOH aqueous solution.
실시예 5Example 5
다공성 실리카를 20%(w/w) NaOH 수용액으로 표면 처리하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여 마이크로캡슐을 제조하였다.Microcapsules were prepared in the same manner as in Example 1, except that the porous silica was surface treated with an aqueous 20% (w / w) NaOH solution.
실시예 6Example 6
다공성 실리카를 30%(w/w) NaOH 수용액으로 표면 처리하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여 마이크로캡슐을 제조하였다.Microcapsules were prepared in the same manner as in Example 1, except that the porous silica was surface treated with an aqueous 30% (w / w) NaOH solution.
비교예 1Comparative Example 1
다공성 실리카를 산 또는 염기로 표면 처리하지 않는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여 마이크로캡슐을 제조하였다.Microcapsules were prepared in the same manner as in Example 1, except that the porous silica was not surface treated with an acid or a base.
시험예Test Example
실시예 1 내지 6 및 비교예 1의 실리카의 표면 산-염기도 및 기공구조는 각각 표 1 및 2에, 등온 흡착곡선은 도 1에 나타내었고, 상기 비교예 및 실시예에서 제조된 마이크로캡슐의 향오일 방출거동 결과는 도 2에 나타내었다. Surface acid-base groups and pore structures of silicas of Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 are shown in Tables 1 and 2, respectively, and isothermal adsorption curves are shown in FIG. 1, and the fragrance of the microcapsules prepared in Comparative Examples and Examples was shown. The oil release behavior results are shown in FIG. 2.
상기 표 1 및 2, 및 도 1 및 2의 결과로부터, 본 발명에 따라 산 또는 염기 수용액으로 표면 처리한 다공성 실리카를 기능성 심물질의 흡착제로 사용하여 마이크로캡슐을 제조하면, 흡착제인 다공성 실리카의 표면 처리 수용액의 농도를 변화시킴으로써 기능성 심물질(향오일)의 최종 방출량 및 방출속도를 용이하게 조절할 수 있음을 알 수 있다. 구체적으로는, 실리카를 산으로 표면 처리하면(실시예 1 내지 3), 실리카의 비표면적이 증가하고 이에 따라 향오일의 흡착량이 증가하여 마이크로캡슐 제조시 향오일의 최종 방출량은 증가하고 방출속도는 감소하는(표 2 및 도 1 및 2 참조) 반면; 실리카를 염기로 표면처리 하면(실시예 4 내지 6), 실리카의 비표면적이 감소하고 이에 따라 향오일의 흡착량이 감소하여 마이크로캡슐 제조시 향오일의 최종 방출량은 감소하지만, 약산성을 나타내는 향오일과 실리카 표면에 도입되는 염기성 관능기와의 산-염기 상호작용의 증가로 인해 산으로 표면 처리된 실리카를 이용하여 마이크로캡슐을 제조하는 경우보다 좀더 지속적으로 기능성 심물질을 방출함을 알 수 있다.From the results of Tables 1 and 2, and FIGS. 1 and 2, when the microcapsules were prepared using porous silica surface-treated with an aqueous solution of acid or base according to the present invention as an adsorbent for a functional core material, the surface of the porous silica as an adsorbent was prepared. It can be seen that the final release amount and release rate of the functional core material (fragrant oil) can be easily controlled by changing the concentration of the aqueous solution. Specifically, the surface treatment of silica with acid (Examples 1 to 3) increases the specific surface area of silica and accordingly increases the adsorption amount of fragrance oil, which increases the final release amount of fragrance oil in the preparation of microcapsules and release rate. Decrease (see Table 2 and FIGS. 1 and 2); Surface treatment of silica with bases (Examples 4 to 6) reduces the specific surface area of silica and thus the adsorption amount of fragrance oil, which reduces the final release of fragrance oil in microcapsule production, Due to the increased acid-base interaction with the basic functional groups introduced to the silica surface, it can be seen that the release of the functional core material more consistently than the preparation of microcapsules using silica surface-treated with acid.
본 발명에 따라 산 또는 염기로 다공성 실리카를 표면 처리한 후 기능성 심물질을 흡착시켜 이를 마이크로캡슐 제조에 이용하면, 표면 처리하는 산 또는 염기 수용액의 농도를 변화시킴으로써 기능성 심물질의 최종 방출량 및 방출속도를 용이하게 조절할 수 있어 서방속도 등의 제어가 요구되는 의약분야, 향신료 및 농업분야 등에 유리하게 이용될 수 있다.According to the present invention, after surface-treating porous silica with acid or base, the functional core material is adsorbed and used for preparing microcapsules. The final release amount and release rate of the functional core material is changed by changing the concentration of the surface-treated acid or base aqueous solution. Since it can be easily adjusted, it can be advantageously used in the pharmaceutical field, spices and agricultural fields that require control of the sustained speed and the like.
도 1은 본 발명의 실시예 1 내지 6 및 비교예 1에 따른 실리카의 등온 흡착 곡선을 나타내고,1 shows isothermal adsorption curves of silica according to Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 of the present invention,
도 2는 본 발명의 실시예 1 내지 6 및 비교예 1에 따른 마이크로캡슐의 향오일 방출거동 결과를 나타내는 그래프이다.2 is a graph showing the results of perfume oil release behavior of the microcapsules according to Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 of the present invention.
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