การพัฒนาการเตรียมพอลิเมอร์แคปซูลกักเก็บน้ำมันหอมระเหยด้วยกระบวนการสังเคราะห์แบบแขวนลอย

Abstract

งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาการเตรียมพอลิเมอร์แคปซูลกักเก็บเมทิลแอนทรานิเลต (เอ็มเอ) ที่ใช้เป็นน้ำมันหอมระเหยต้นแบบ ด้วยกระบวนการสังเคราะห์แบบแขวนลอย ที่ใช้โคพอลิเมอร์ของเมทิลเมทาคริเลต (เอ็ม เอ็ม เอ) เป็นเปลือกพอลิเมอร์ โดยทาการศึกษาผลของพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น วิธีการสังเคราะห์ อัตราส่วนของมอนอเมอร์ต่อเอ็มเอ ชนิดและปริมาณของสารลดแรงตึงผิวที่มีค่าสมดุลของความชอบน้า ต่อชอบน้ำมันต่ำ ๆ ต่อประสิทธิภาพในการกักเก็บและการเกิดอนุภาคพอลิเมอร์อิสระ โดยจะใช้กระบวนการสังเคราะห์แบบแขวนลอยที่ใช้กลไกอนุมูลอิสระทั้งแบบดั้งเดิมและแบบโยกย้ายไอโอดีน ในการเตรียมพอลิเมอร์แคปซูลที่กักเก็บเอ็มเอ ซึ่งพบว่ามีอนุภาคพอลิเมอร์อิสระจำนวนมาก (36-48%) เกิดขั้นในตัวกลางของน้ำเมื่อใช้กลไกการสังเคราะห์อนุมูลอิสระแบบดั้งเดิม แต่การเกิดอนุภาคพอลิเมอร์อิสระจะลดลงอย่างมากเมื่อใช้กลไกสังเคราะห์แบบโยกย้ายไอโอดีน และจะไม่พบอนุภาคดังกล่าวเมื่อใช้ไอโอโดฟอร์มที่เป็นสารโยกย้ายสายโซ่ที่ความเข้มข้น 0.006 โมล% เทียบกับมอนอเมอร์ เนื่องจากเอ็มเอ มีค่าการละลายน้ำที่สูงทำให้มีเปอร์เซ็นต์การกักเก็บค่อนข้างต่ำเพื่อแก้ไขข้อด้อยดังกล่าว สารลดแรงตึงผิวที่มีค่าสมดุลของความชอบน้ำต่อชอบน้ำมันต่ำ ๆ ชนิดต่างๆ (กรดโอเลอิก สแพน 80 และ พีอีจี 30 ไดโพลีไฮดรอกซี่สเตียเรท (ดี พี เอช เอส) ) จึงถูกนำมาใช้ในการเก็บเอ็มเอให้อยู่ในหยดมอนอเมอร์หรืออนุภาคพอลิเมอร์ โดยพบว่า ดีพีเอชเอสดีที่สุดในการเก็บเอ็มเอไว้ในแคปซูล ซึ่งกักเก็บได้ 58% นอกจากนี้ เอ็มเอที่อยู่ในแคปซูล ยังปลดปล่อยออกมาเพียง 55 เปอร์เซ็นต์ ใน 87 วัน ดังนั้นจึงสามารถสรุปได้ว่าสามารถเตรียมพอลิเมอร์แคปซูลที่กักเก็บเอ็มเอ โดยใช้โคพอลิเมอร์ของเอ็มเอ็มเอ เป็นเปลือก ที่มีเปอร์เซ็นต์การกักเก็บค่อนข้างสูงและไม่มีการเกิดอนุภาคพอลิเมอร์อิสระได้เป็นครั้งแรก เนื่องจากมีการปลดปล่อยเอ็มเอที่ต่ำแคปซูลที่เตรียมได้จึงน่าจะสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในงานต่างๆได้

This research attempted to study the preparation of encapsulated capsule polymer for methyl anthranilate (MA) used as essential oil prototype through suspension polymerization using methyl methacrylate (MMA)-based copolymer as polymer shell. This intended to find out the influence of various parameters such as polymerization method, monomer and MA ratio, type and content of low hydrophilic lipophilic balance (HLB) emulsifier on encapsulation efficiency and free polymer particle formation. The MA encapsulated capsule polymer was prepared by both micro-suspension conventional (ms CRP) and micro-suspension iodine transfer (ms ITP) polymerizations. It was found that large amount of free polymer particle (36-48 %) occurred in aqueous medium by ms CRP while the free polymer formation was significantly decreased using ms ITP. However, there was no free polymer formation using Iodoform (CHI3) as chain transfer agent at 0.006 mol% related to monomer. Due to high water solubility of MA, encapsulation percent was quite low (42%). To overcome this drawback, various emulsifiers (oleic acid, span 80 and PEG 30 dipolyhydroxystearate (DPHS)) with low HLB value were used to retain MA in the monomer droplet or polymerizing particle. Among three emulsifier, DPHS was the best emulsifier to retain MA in microcapsule giving 58% encapsulation. In addition, MA encapsulated inside the capsule was only released 55% in 87 days. This can be concluded that MA encapsulated capsule polymer using MMA-based copolymer as polymer shell with quite high percent encapsulation and without free polymer particle was successfully prepared. Due to low releasing of MA, the prepared capsule may be able to use in various applications.