Langmuir: 合成锂皂石用于皮克林乳液(Pickeringemulsion)中香料分子的封装
(研究者:德国拜罗伊特大学化学系和巴伐利亚聚合物研究所Josef Breu教授研究组)
皮克林乳液(Pickering emulsion)是由吸附到两相界面的固体微粒稳定的乳浊液。在普通的油-水混合体系中,会形成小油滴分散于水,最终液滴易聚集以降低能量。但若固体微粒被加入到混合物,它们将被结合到油水界面的表面从而可防止液滴聚并,实现乳浊液稳定。 Pickering乳液研究中的一个重要方向,是探寻性能优良的无机颗粒,用于不同体系。粘土矿物颗粒由于颗粒细微,表面性质可调控,引起了广泛关注。在化妆品、食品等领域,往往需要将挥发性的香料分子封装在水性乳液中,从而调节香料从乳液中释放的速度。由于相关研究已表明,层状粘土-聚合物复合膜对气体分子具有优异的阻隔性能;因此,研究层状粘土颗粒对挥发性香料的封装引起了研究者们的强烈兴趣。
基于这一思路,德国拜罗伊特大学化学系和巴伐利亚聚合物研究所Lina Mayr和Josef Breu教授研究了锂皂石(Hectorite)用于乳液中香料封装的方法和机理。他们使用合成锂皂石作为Pickering乳化剂,通过添加聚乙烯亚胺(PEI)将该乳化剂固定为油水界面处的多层膜,从而制备出稳定的水包香料乳液。研究组调查了系列芳香分子(桉树油、柠檬烯、α-蒎烯和2-甲基丁酸乙酯)在不同锂皂石-PEI配比条件下从乳液中的释放。结果表明,基于锂皂石颗粒的复合胶囊作为非选择性屏障延缓了所有香料的释放速率,但其释放速率受到香料的溶解度的显著影响。而改变PEI对锂皂石的化学交联程度,可以调节香气的释放速度。
该论文以“Encapsulation of Fragrance inAqueous Emulsions by Delaminated Synthetic Hectorite”为题,发表于Langmuir 2020 (36),https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.0c02025。
图1 香料分子封装示意图
图2 锂皂石基皮克林乳液的照片和尺寸分布