胶囊的制作方法

1.本公开涉及用于转移和触发释放有益剂的胶囊和制备胶囊的方法。


背景技术：

2.微胶囊化是其中液体液滴、固体颗粒或气体被包封在固体壳内并且通常在微尺寸范围内的过程。然后将核材料与周围环境机械分离(jyothi等人，journal of microencapsulation,2010,27,187
‑
197)。微胶囊化技术正受到各个科学领域的关注，并在不同行业有着广泛的商业应用。总体而言，胶囊能够实现以下中的一项或多项：(i)通过机械分离不相容组分来提供制剂或材料的稳定性，(ii)保护核材料免受周围环境的影响，(iii)掩蔽或隐藏活性成分的不期望属性，以及(iv)控制或触发活性成分释放到特定时间或位置。所有这些属性均可延长若干种产品的保质期，并稳定液体制剂中的活性成分。
3.包封可见于诸如药品、个人护理、纺织品、食品、涂料和农业的领域。此外，在实际商业应用中，微胶囊化技术面临的主要挑战是，在整个供应链中需要将胶囊包封的活性物质完全保留在胶囊内，直至应用核材料的受控或触发释放(thompson等人，journal of colloid and interface science,2015,447,217
‑
228)。存在显著有限的微胶囊化技术，其对于环境和人类健康均是安全的，具有长期保留和活性保护能力，能够满足当今行业的需要，尤其是当其涉及小分子的胶囊包封时。
4.在过去几年中，消费品制造商已使用核
‑
壳包封技术以在苛刻环境中保存活性物质诸如有益剂，并且在期望的时间释放它们，这可在消费品使用期间或之后。在可用于释放有益剂的若干机制中，通常依赖的机制是胶囊壳的机械破裂。选择机械破裂作为释放机制对制造商构成了另一个挑战，因为破裂必须在特定的所需时间发生，即使胶囊在所需释放时间之前受到机械应力。
5.对包封技术的工业关注已导致若干种聚合物胶囊化学物质的开发，这些化学物质试图满足低壳渗透性、高沉积、目标机械特性和破裂特征的要求。环境问题的增加使聚合物胶囊受到了审查，因此制造商已开始研究用于包封有益剂的可持续解决方案。有大量关于基于金属氧化物或半金属氧化物的可持续胶囊(主要是二氧化硅胶囊)的文献；然而，文献中描述的胶囊均没有提供低壳渗透性、机械特性、沉积和破裂特征的正确平衡。
6.仅用硅烷单体制成的胶囊是本领域已知的。多个专利申请和学术出版物公开了单体诸如四甲氧基硅烷(tmos)和四乙氧基硅烷(teos)的使用。使用此类单体的优点在于，它们比由类似单体制成的预聚物反应更快，因此多年来一直是首选。这种快速反应时间是由于与较大的前体相比，它们在部分水解后具有较高的水溶性，这是由于前者具有较低的分子量，这进一步加速了总体水解动力学，因为它们在分散在所述相中后处于过量的水中。然而，这些类型的公开通常使用阳离子表面活性剂，诸如鲸蜡基三甲基氯化铵(ctac)或鲸蜡基三甲基溴化铵(ctab)，据推测将分散在水相中的带负电荷的水解中间体反应物质推向油/水界面。
7.不受理论的束缚，通常情况是处于过量水中的部分水解的单体开始缩合并形成被
吸引到油/水界面的更大的颗粒溶胶。最终，该系统期望借助热力学定律来降低分散的颗粒溶胶的表面能，这有利于在油/水界面处具有溶胶，尤其是当它们变大时。此类颗粒溶胶的形成最终会导致油滴周围的壳，并且在一些情况下甚至导致对机械自完整性足够强的壳。然而，由于颗粒溶胶的几何特性(尺寸、分形维数、形状等)，它们不能形成具有致密无孔网络的壳，从而提供低壳渗透性。
8.此外，wo 2011/131644公开了通过使用油溶性半金属前体将纳米颗粒接合在一起而具有半金属有机壳的胶囊。然而，该参考文献没有公开第二壳部件。在本发明中，已发现，选择性选择与第二壳部件偶联的纳米颗粒和前体可提供渗透性降低并且机械完整性增加的胶囊。
9.不受理论的束缚，申请人已惊奇地发现，仔细选择初级壳部件、次级壳部件、纳米颗粒、核
‑
壳比率以及壳的厚度允许制备基于金属氧化物或半金属氧化物的胶囊，它们在表面上风干后保持其机械完整性，并且在基于表面活性剂的基质中具有低壳渗透性。这两种特性是所期望的结果，但是也是具有低渗透性的致密且坚固的壳的特征，这仅通过明智地选择组成材料和条件来组装它们而成为可能。


技术实现要素：

10.本发明提供了一种胶囊群体，所述胶囊包括包含有益剂的油基核，和包围所述核的基本上无机的壳，其中所述壳包括第一壳部件，所述第一壳部件包含金属氧化物或半金属氧化物中的至少一种，其中所述第一壳部件包含至多5重量％的有机含量；其中所述群体具有约10微米至约200微米的平均体积加权胶囊直径、约170nm至约1000nm的平均壳厚度；并且其中平均体积核
‑
壳比率为约80:20至约98:2。
11.本发明提供了一种胶囊群体，所述胶囊包括包含有益剂的水基核，和包围所述核的基本上无机的壳，其中所述壳包括第一壳部件，所述第一壳部件包含金属氧化物或半金属氧化物中的至少一种，其中所述第一壳部件包含至多约5重量％的有机含量；其中所述群体具有约10微米至约200微米的平均体积加权胶囊直径、约170nm至约1000nm的平均壳厚度；并且其中平均体积核
‑
壳比率为约80:20至约98:2。
12.本发明提供了一种胶囊群体，所述胶囊包括包含有益剂的油基核，和包围所述核的基本上无机的壳，其中所述壳包括第一壳部件，所述第一壳部件包含金属氧化物或半金属氧化物中的至少一种，其中所述第一壳部件包含至多5重量％的有机含量；其中所述群体具有约10微米至约200微米的平均体积加权胶囊直径、约170nm至约1000nm的平均壳厚度；并且其中平均体积核
‑
壳比率为约80:20至约98:2；其中所述第一壳部件包括缩合层，所述缩合层包含式(i)或式(ii)中的至少一者或二者的前体的缩合产物：
13.(m
v
o
z
y
n
)
w (式i)，
14.其中m为硅、钛和铝中的一种或多种，v为m的化合价数并且为3或4，z为0.5至1.6，每个y独立地选自
‑
oh、
‑
or2、卤代、
‑
nh2、
‑
nhr2、
‑
n(r2)2和其中r2为c1至c
20
烷基、c1至c
20
亚烷基、c6至c
22
芳基或包含1至3个选自o、n和s的环杂原子的5
‑
12元杂芳基，r3为h、c1至c
20
烷基、c1至c
20
亚烷基、c6至c
22
芳基或包含1至3个选自o、n和s的环杂原子的
5
‑
12元杂芳基，n为0.7至(v
‑
1)，并且w为2至2000；
15.(m
v
o
z
y
n
r
1p
)
w (式ii)，
16.其中m为硅、钛和铝中的一种或多种，v为m的化合价数并且为3或4，z为0.5至1.6，每个y独立地选自
‑
oh、
‑
or2、卤代、
‑
nh2、
‑
nhr2、
‑
n(r2)2、其中r2选自c1至c
20
烷基、c1至c
20
亚烷基、c6至c
22
芳基或包含1至3个选自o、n和s的环杂原子的5
‑
12元杂芳基，r3为h、c1至c
20
烷基、c1至c
20
亚烷基、c6至c
22
芳基或包含1至3个选自o、n和s的环杂原子的5
‑
12元杂芳基，n为0至(v
‑
1)，每个r1独立地选自c1至c
30
烷基、c1至c
30
亚烷基、被卤素、
‑
ocf3、
‑
no2、
‑
cn、
‑
nc、
‑
oh、
‑
ocn、
‑
nco、烷氧基、环氧基、氨基、巯基、丙烯酰基、co2h、co2烷基、芳基和杂芳基中的一种或多种取代的c1至c
30
烷基、或被卤素、
‑
ocf3、
‑
no2、
‑
cn、
‑
nc、
‑
oh、
‑
ocn、
‑
nco、烷氧基、环氧基、氨基、巯基、丙烯酰基、co2h、co2烷基、芳基和杂芳基中的一种或多种取代的c1至c
30
亚烷基，p以至多pmax的量存在，并且w为2至2000；其中pmax＝60/[9*mw(r1) 8]，其中mw(r1)为所述r1基团的分子量。
[0017]
本发明提供了一种胶囊群体，所述胶囊包括包含有益剂的水基核，和包围所述核的基本上无机的壳，其中所述壳包括第一壳部件，所述第一壳部件包含金属氧化物或半金属氧化物中的至少一种，其中所述第一壳部件包含至多约5重量％的有机含量；其中所述群体具有约10微米至约200微米的平均体积加权胶囊直径、约170nm至约1000nm的平均壳厚度；并且其中平均体积核
‑
壳比率为约80:20至约98:2；其中所述第一壳部件包括缩合层，所述缩合层包含式(i)或式(ii)中的至少一者或二者的前体的缩合产物：
[0018]
(m
v
o
z
y
n
)
w (式i)，
[0019]
其中m为硅、钛和铝中的一种或多种，v为m的化合价数并且为3或4，z为0.5至1.6，每个y独立地选自
‑
oh、
‑
or2、卤代、
‑
nh2、
‑
nhr2、
‑
n(r2)2和其中r2为c1至c
20
烷基、c1至c
20
亚烷基、c6至c
22
芳基或包含1至3个选自o、n和s的环杂原子的5
‑
12元杂芳基，r3为h、c1至c
20
烷基、c1至c
20
亚烷基、c6至c
22
芳基或包含1至3个选自o、n和s的环杂原子的5
‑
12元杂芳基，n为0.7至(v
‑
1)，并且w为2至2000；
[0020]
(m
v
o
z
y
n
r
1p
)
w (式ii)，
[0021]
其中m为硅、钛和铝中的一种或多种，v为m的化合价数并且为3或4，z为0.5至1.6，每个y独立地选自
‑
oh、
‑
or2、卤代、
‑
nh2、
‑
nhr2、
‑
n(r2)2、其中r2选自c1至c
20
烷基、c1至c
20
亚烷基、c6至c
22
芳基或包含1至3个选自o、n和s的环杂原子的5
‑
12元杂芳基，r3为h、c1至c
20
烷基、c1至c
20
亚烷基、c6至c
22
芳基或包含1至3个选自o、n和s的环杂原子的5
‑
12元杂芳基，n为0至(v
‑
1)，每个r1独立地选自c1至c
30
烷基、c1至c
30
亚烷基、被卤素、
‑
ocf3、
‑
no2、
‑
cn、
‑
nc、
‑
oh、
‑
ocn、
‑
nco、烷氧基、环氧基、氨基、巯基、丙烯酰基、co2h、co2烷基、芳基和杂芳基中的一种或多种取代的c1至c
30
烷基、或被卤素、
‑
ocf3、
‑
no2、
‑
cn、
‑
nc、
‑
oh、
‑
ocn、
‑
nco、烷氧基、环氧基、氨基、巯基、丙烯酰基、co2h、co2烷基、芳基和杂芳基中的一种或多种取代的c1至c
30
亚烷基，p以至多pmax的量存在，并且w为2至2000；其中pmax＝60/[9*mw(r1) 8]，其中mw(r1)为所述r1基团的分子量。
附图说明
[0022]
虽然说明书以特别指出并清楚地要求保护被视为本公开的主题的权利要求书结束，但是据信，通过以下描述结合附图可更充分地理解本公开。为了更清晰地示出其他元件，可能已通过省略所选元件简化了这些图形中的一些。在某些图中对元件的此类省略未必指示在任一示例性实施方案中存在或不存在特定元件，除非在对应的文字说明中可明确地描述确实如此。附图均未按比例绘制。
[0023]
图1a为用疏水核制备的根据本公开的实施方案的胶囊的制备方法的示意图；
[0024]
图2a为根据本公开的实施方案的样品q的胶囊的扫描电子显微镜图像；
[0025]
图2b为根据本公开的实施方案的样品q的胶囊壳的扫描电子显微镜图像；
[0026]
图3a为根据本公开的实施方案的样品i的胶囊的扫描电子显微镜图像，示出了未破裂的胶囊壳；
[0027]
图3b为根据本公开的实施方案的样品i的胶囊的横截面的扫描电镜图像，示出了胶囊壳；
[0028]
图4a为根据本公开的实施方案的样品e的胶囊的扫描电子显微镜图像；
[0029]
图4b为根据本公开的实施方案的样品e的胶囊壳的扫描电子显微镜图像；
[0030]
图5为根据本公开的实施方案的样品c的胶囊的光学显微镜图像；
[0031]
图6为根据本公开的实施方案的样品z的胶囊壳的扫描电子显微镜图像；
[0032]
图7a为根据本公开的实施方案的形成第二壳部件的过程的示意图；
[0033]
图7b为根据本公开的实施方案的样品g的胶囊在图7a中所示的过程之后的扫描电子显微镜图像；
[0034]
图8a为根据本公开的实施方案的具有第一壳部件和第二壳部件两者的样品h的胶囊的扫描电子显微镜图像；
[0035]
图8b为根据本公开的实施方案的具有第一壳部件和第二壳部件两者的样品h的胶囊壳的扫描电子显微镜图像；
[0036]
图9为根据本公开的实施方案的比较例样品w的胶囊的扫描电子显微镜图像；
[0037]
图10为根据本公开的实施方案的样品k的胶囊的能量色散x射线光谱；
[0038]
图11为根据本公开的实施方案的样品aa的胶囊的能量色散x射线光谱；
[0039]
图12a为使用亲水核制备的根据本公开的实施方案的样品n的胶囊的光学显微镜图像；
[0040]
图12b为使用亲水核制备的根据本公开的实施方案的样品n的胶囊的扫描电子显微镜图像；
[0041]
图13为根据本公开的实施方案的通过渗透性方法测定的示踪剂损失百分比相对于第一壳部件中的有机百分比含量的图；
[0042]
图14为根据本公开的实施方案的平均壳厚度相对于胶囊平均体积加权直径的图；
[0043]
图15a为根据本公开的实施方案的样品b的胶囊壳的扫描电子显微镜图像；
[0044]
图15b为根据本公开的实施方案的样品b的胶囊的扫描电子显微镜图像；
[0045]
图16为根据本公开的实施方案的样品aw的胶囊壳的扫描电子显微镜图像；
[0046]
图17为根据本公开的实施方案的支化度相对于分子量的图。
具体实施方式
[0047]
根据实施方案，提供了具有被壳包围的核的无机胶囊。该核可包含一种或多种有益剂。在各种实施方案中，壳可包括第一壳部件和任选的包围第一壳部件的第二壳部件。在实施方案中，第一壳部件可包括由前体的缩合产物形成的缩合层。如下文详细描述的，前体可包含一种或多种前体化合物。在实施方案中，第一壳部件可包括纳米颗粒层。在实施方案中，第二壳部件可包含无机材料。
[0048]
本发明的胶囊被定义为包括基本上无机的壳，该基本上无机的壳包括第一壳部件和第二壳部件。所谓基本上无机是指第一壳部件可包含至多10重量％、优选9重量％、优选8重量％、优选7重量％、优选6重量％、优选5重量％、优选4重量％、优选3重量％、优选2重量％、优选1重量％的有机含量，如稍后在有机含量计算和稍后在描述中所定义的。虽然第一壳部件可用于构建机械稳固的支架或骨架，但它还可在含有表面活性剂(诸如衣物洗涤剂、淋浴露、清洁剂等)的液体产品中提供低壳渗透性。(参见surfactants in consumer products,j.falbe,springer
‑
verlag)。第二壳部件极大地降低了壳渗透性，这改善了基于表面活性剂的基质中的胶囊不可渗透性，如通过壳渗透性测试所测定的；(如下文所述)。
[0049]
在本发明中，胶囊可通过首先将疏水材料与稍后描述的式(i)的无机前体(其中m优选为硅)掺混来形成。然后将所述前体/油混合物用作分散相或用作与水相结合的连续相，其中在前一种情况下形成o/w乳液，而在后一种情况下一旦经由本领域技术人员已知的方法将两相混合并均化就形成w/o乳液。
[0050]
在式(i)的无机前体中m为硅的情况下，二氧化硅前体将开始与水在油/水界面处进行水解反应，以形成具有硅烷醇基团的部分水解的前体。然后，所述部分水解的前体能够与另一水解的前体反应形成硅氧烷键，从而释放水分子，或者与未水解的前体反应形成硅氧烷键，从而释放醇分子。二氧化硅前体还可在与另一种物质反应之前经历另外的水解。此外，二氧化硅前体可通过涉及醇或水释放缩合反应的类似机制与位于油/水界面处的纳米颗粒反应，这取决于所述前体的水解状态。所有上述过程均用于将二氧化硅前体锚定在油/水界面处。
[0051]
式(i)的无机前体的特征在于多种物理特性，即分子量(mw)、支化度(db)和分子量分布的多分散指数(pdi)。已发现，mw和db对于获得在表面上干燥后保持其机械完整性并且在基于表面活性剂的基质中具有低壳渗透性的胶囊很重要。
[0052]
不受理论的束缚，据信通过将式(i)的无机前体如此整齐地锚定到界面，提供了低水环境，这对所得的壳具有结构影响。由于反应物质(即水和前体)之间的接触有限，因此这种低水环境将导致反应时间比使用单体前体或低mw低聚物时慢得多。在本发明中，我们通过仔细选择所用前体和纳米颗粒的类型，从而致使形成致密的胶囊壳，克服了这些缺点。不受理论的限制，据信在水解时，具有低mw的无机前体的界面活性不足以开始形成第一壳部件，因此大部分分散到水相中，降低了壳形成的最终产率。一旦壳开始形成，具有低mw的无机前体仍可通过形成的壳扩散，从而进一步降低壳的所需产率。此外，具有过小支化度的无
机前体具有分形维数，使得它们彼此相互透明(applied catalysis a，第96卷，第103页，1993年)，这意味着具有低mw和低db的两种前体不太可能彼此反应形成固体壳，要么在壳中留下空隙，要么导致前体损失到水相中。如果使用较高浓度的无机前体来补偿这种损失，则水相将包含过多的无机前体，并且最终整个体系将胶凝。最后，浸入过量水中(即分散于水中)的无机前体往往反应更快，并导致较大的聚合物和颗粒的快速生长。如上所述，较大的聚合物和颗粒具有有限的渗透到现有网络中的能力，因此不会增加壳的产率或至少不会提供足够致密的壳。
[0053]
因此，为了获得根据本发明的胶囊，胶囊具有致密且坚固的壳，其特征在于基于表面活性剂的基质中的低壳渗透性和机械自完整性的能力，前体具有高于0.19、优选高于0.2的支化度和高于600da、优选高于700da、优选高于1000da的分子量。
[0054]
在某些实施方案中，包含式(i)的前体和tbos的前体的混合物还可用于获得在基于表面活性剂的基质中提供低壳渗透性和良好机械特性的胶囊。已发现，当与式(i)的前体一起使用时，渗透性相对于仅使用式(i)的前体降低。对于较高分子量的前体，这种效果更为明显。
[0055]
不受理论的束缚，据信tbos的使用降低了胶囊壳的孔隙率，从而导致更致密的壳网络。从本领域已知，键合到硅原子的烷氧基链的尺寸越大，水解反应越慢。因此，据信当式(i)的前体带有比tbos的丁氧基短的烷氧基部分时，前者开始首先反应并形成初始壳。tbos将在稍后的阶段开始水解，并且随后将在仍可发现水的唯一位置(即壳的孔)反应，从而确保壳的总体渗透性大大降低并导致胶囊渗透性降低。
[0056]
第二壳部件的主要作用是降低壳渗透性。第二壳部件还可极大地改善胶囊机械特性，诸如胶囊破裂力和破裂强度。不受理论的束缚，据信第二壳部件通过将前体沉积在保留于第一壳部件中的孔中而有助于整个壳的致密化。第二壳部件还将额外的无机层添加到胶囊的表面上。
[0057]
第二壳部件包含无机材料，该无机材料选自sio2、tio2、al2o3、zro2、zno2、caco3、ca2sio4、fe2o3、fe3o4、粘土、金、银、铁、镍和铜，优选地选自sio2。在其他实施方案中，优选的组分是碳酸钙。优选地，第二壳部件材料具有与第一壳部件相同类型的化学性质，以使化学相容性最大化。由有机材料制成的第二壳部件在现有技术中是已知的，但与本发明的无机第二壳部件的不同之处在于，由有机材料制成的第二壳部件通常不提供低渗透性胶囊壳或机械改善的胶囊。
[0058]
如本发明所公开的，通过使用第二壳部件提供的改善的胶囊机械特性仅可与独特的第一壳部件组合实现。例如，由四乙氧基硅烷(teos)和商业聚乙氧基硅烷(例如evonik dynasylan 40)制成的胶囊在进一步与无机第二壳部件结合时不能提供令人满意的机械特性。如本发明所公开的，第一壳部件和第二壳部件的独特组合在基于表面活性剂的基质中提供低壳渗透性和机械稳健性两者。
[0059]
不受理论的束缚，据信如本发明所公开的第二壳部件具有沉积到第一壳部件微孔中并覆盖大部分最终胶囊表面的独特特性，从而提供改善的胶囊机械稳健性。微孔的填充减少了当胶囊处于高搅拌应力下和在壳干燥时微裂纹的形成。胶囊壳微裂纹形成的常见解决方案可能是在胶囊壳网络中使用不稳定的隔离物，但这需要引入有机材料，并且这些有机材料通常极大地增加了基于表面活性剂的基质(诸如衣物洗涤剂)的壳渗透性。
[0060]
在实施方案中，第一壳部件可包括缩合层和纳米颗粒层，其中缩合层设置在核与纳米颗粒层之间。在实施方案中，第一壳部件可包含金属氧化物和/或半金属氧化物。在实施方案中，第一壳部件可包含金属、矿物、金属氧化物和/或半金属氧化物纳米颗粒。在实施方案中，纳米颗粒可为sio2、tio2、al2o3、zro2、zno2、fe2o3、fe3o4、caco3、粘土、银、金和铜中的一种或多种。缩合层和纳米颗粒层当两者均存在时可具有相同或不同的材料。在实施方案中，第一壳部件完全或基本上完全为sio2。
[0061]
在实施方案中，第一壳部件是完全无机的。在实施方案中，第一壳部件可包含至多5重量％的第一壳部件有机材料。例如，有机材料可存在于前体和/或纳米颗粒中和/或作为单独的组分添加。在实施方案中，有机材料可来自未反应的单体或聚合的副产物。在实施方案中，纳米颗粒可包括含有有机材料的表面改性。在实施方案中，可将有机材料添加至第一壳部件。
[0062]
在实施方案中，胶囊还可包括第二壳部件，其中第二壳部件包围第一壳部件。在实施方案中，第二壳部件包含金属氧化物、半金属氧化物、矿物和金属中的一种或多种。在实施方案中，第二壳部件可包含sio2、tio2、al2o3、zro2、zno2、caco3、ca2sio4、fe2o3、fe3o4、粘土、金、银、铁、镍和铜中的一种或多种。在实施方案中，第二壳部件完全或基本上完全为sio2。
[0063]
在实施方案中，壳仅包括第一壳部件。在其他实施方案中，壳包括第一壳部件和第二壳部件两者。在实施方案中，第一壳部件和第二壳部件完全或基本上完全为sio2。本文还设想壳可包括附加的壳部件。在各种实施方案中，核可为油基核。在其他实施方案中，核可为水基核。
[0064]
本发明的胶囊包括某些物理参数，诸如壳厚度和胶囊直径。导致壳的低渗透性的胶囊尺寸、壳厚度和有效核/壳比率的独特限制的组合和存在是本发明的基石。不仅这些值中的每个值都很重要，而且它们的比率(即核/壳比率)也很重要。例如，与胶囊的总体尺寸相比太薄的壳往往缺乏自完整性，并且一旦在表面上沉积并干燥就会塌陷。另一方面，与胶囊的直径相比，非常厚的壳往往在基于表面活性剂的基质中具有提高的壳渗透性。虽然可能认为厚壳会导致低壳渗透性(因为该参数影响穿过壳的总体扩散路径)，但已惊奇地发现，具有厚度高于特定阈值的壳的胶囊具有更高的壳渗透性。该发现与现有技术中已知的发现相反，其中据信增大的壳厚度提供低壳渗透性；本发明的胶囊证明了现有技术的教导在壳厚度和壳渗透性方面并不总是适用。
[0065]
不受理论的约束，据信为了增加胶囊的壳厚度，存在两种选择：第一种选择，对于相同量的前体，尝试获得较厚的壳可能导致多孔壳，并因此导致胶囊在基于表面活性剂的基质中具有低壳渗透性；第二种选择，在乳化步骤之前增加核中前体的量。在该第二种情形中，第一壳部件的厚度将随着反应的进行而增加。然而，在某一时刻，由于反应的进行，壳变得如此致密，以至于剩余的前体不能与水相接触而水解，从而进一步限制壳厚度的增加。该厚度为上限阈值。因此，获得具有厚第一壳部件的胶囊，其中多孔壳密度不足以阻止与外部水发生进一步反应。已发现，本发明的胶囊不能将第一壳部件的厚度增加到高于所述上限阈值，而其也不是可渗透的。然而，上限厚度阈值随着胶囊直径的增加而增加。
[0066]
为了使包含核材料的胶囊在消费品应用诸如液体洗涤剂或液体织物软化剂中起作用并且具有高性价比，它们应当：i)在液体产品的保质期期间抵抗核的扩散；ii)具有在
应用期间(例如洗衣机循环)沉积在目标表面上的能力；以及iii)能够在适当的时间和地点通过机械壳破裂来释放核材料以向最终消费者提供预期的有益效果。
[0067]
已知胶囊的尺寸对胶囊在目标基材诸如织物或毛发上的捕获和沉积效率具有关键影响。当通过织物纤维网或发束时，需要一定的最小胶囊尺寸使它们的捕获最大化。然而，当胶囊太大时，它们会因令人不悦的颗粒感或仅凭肉眼而被注意到。
[0068]
通常选择壳厚度作为提供低壳渗透性和机械强度之间的折衷。实际上，薄的壳可导致对小挥发性分子扩散通过胶囊壳(诸如香料原料)的一定程度地较差的阻隔性。然而，厚的壳提供良好的阻隔性，但是代价是核材料的有效载荷较低，与较薄的壳相比，大大增加了递送一定量核材料的包封成本。这对于通过溶胶
‑
凝胶前体获得的无机壳而言尤其是个问题，因为在水解反应过程中那些无机壳会经历显著的重量损失。例如，直接从四乙氧基硅烷(teos)前体或通过聚烷氧基硅烷(paos)低聚物作为中间反应物获得的壳将通过可水解乙氧基部分的水解而损失初始teos重量的72％。为了克服这些固有的重量损失，必须将前体的量增加超过3倍以实现目标壳厚度，这不可避免地增加了所需原料的成本。
[0069]
本发明的壳形成机制可描述为“砖和灰泥”。更具体地讲，由高分子量聚烷氧基硅烷(paos)化合物和任选的纳米颗粒组成的第一壳部件充当“砖”，从而为胶囊壳提供结构完整性和机械抗性。由低分子量化合物组成的第二壳部件将在砖之间的空隙空间内扩散，充当灰泥以进一步增加壳的机械强度并显著降低壳渗透性。
[0070]
在实施方案中，胶囊壳有利地具有低渗透性，这有利地允许胶囊包封的有益剂在掺入配制产品中时缓慢扩散。在实施方案中，胶囊可具有改善的储存稳定性，例如表现出降低的壳渗透性并且胶囊包封的有益剂随储存时间推移缓慢扩散。不受理论的束缚，据信根据本公开的实施方案的胶囊壳具有低孔隙率和高密度，从而与常规无机胶囊相比增强了胶囊的稳定性。此外，不受理论的束缚，据信改善的壳构造允许实现目标破裂强度，从而允许在使用期间在目标压力处最终破裂。即，尽管增加了密度和结构稳定性，但胶囊仍然能够在使用期间按预期作用并在所需压力和预期压力处破裂。
[0071]
如通过下文所述的渗透性测试方法所测量的渗透性与胶囊壳的孔隙率相关。在实施方案中，如通过渗透性测试方法所测量的，胶囊或胶囊群体具有约0.01％至约80％、约0.01％至约70％、约0.01％至约60％、约0.01％至约50％、约0.01％至约40％、约0.01％至约30％、或约0.01％至约20％的渗透性。例如，渗透性可为约0.01％、0.1％、0.5％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％或80％。
[0072]
根据实施方案，胶囊或胶囊群体可具有至少10微米的平均体积加权胶囊直径、至少170nm的平均壳厚度以及小于或等于40％的胶囊直径变异系数。在实施方案中，胶囊在室温处具有液体核。
[0073]
在本文所述实施方案的变型中，胶囊可具有约10nm至约10,000nm、约10nm至约1000nm、约170nm至10,000nm、约170nm至约1000nm、约300nm至约1000nm的平均壳厚度。在实施方案中，壳可具有约50nm至约1000nm、约10nm至约200nm、约100nm至约1000nm、约200nm至约1000nm、约300nm至约1000nm、约300nm至约800nm、约300至约700nm、约300nm至约500nm或约300nm至约400nm的厚度。例如，壳厚度可为约10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、125nm、150nm、175nm、200nm、225nm、250nm、275nm、300nm、325nm、350nm、
375nm、400nm、425nm、450nm、475nm、500nm、525nm、550nm、575nm、600nm、625nm、650nm、675nm、700nm、725nm、750nm、775nm、800nm、825nm、850nm、875nm、900nm、925nm、950nm、975nm、1000nm、2000nm、3000nm、4000nm、5000nm、6000nm、7000nm、8000nm、9000nm或10,000nm。
[0074]
在本文所述的各种实施方案中，胶囊可具有约0.1微米至约300微米、约0.1微米至约100微米、约10微米至约200微米、约10微米至约100微米、约10微米至约75微米、约50微米至约100微米或约10微米至约50微米的平均体积加权胶囊直径。其他合适的平均体积加权胶囊直径为约0.1微米、0.5微米、1微米、5微米、10微米、15微米、20微米、25微米、30微米、35微米、40微米、45微米、50微米、55微米、60微米、65微米、70微米、75微米、80微米、85微米、90微米、95微米、100微米、125微米、150微米、175微米、200微米、225微米、250微米、275微米或300微米。
[0075]
在各种实施方案中，可提供具有大平均直径的胶囊群体。例如，在各种实施方案中，可提供具有10μm或更大或12μm或更大的平均直径的胶囊。在各种实施方案中，胶囊群体可具有大于10μm的胶囊群体平均直径。在各种实施方案中，可提供60％、70％、80％、90％和至多100％的胶囊具有大于10μm的直径的胶囊群体。大的胶囊直径可有利于包含更多的有益剂，从而允许在配制产品中增加有益剂的浓度而无需显著的胶囊浓度。已经有利地发现，可根据本文的实施方案提供大胶囊，而不牺牲胶囊整体的稳定性和/或同时保持良好的破裂强度。
[0076]
在实施方案中，胶囊可具有大于约0.1％的平均壳厚度除以平均直径的值。在实施方案中，胶囊可具有大于约0.2％、或大于约0.5％、或大于约1％的平均壳厚度除以平均直径的值。例如，胶囊可具有大于约0.2％至约10％、或0.2％至约9％、或约0.2％至约7.8％、或约0.2％至约6％、或约0.2％至约5.6％、或约0.5％至约5.6％的平均壳厚度除以平均直径的值。
[0077]
已令人惊奇地发现，除了无机壳之外，体积核
‑
壳比率对于确保胶囊的物理完整性起着重要作用。与胶囊的总体尺寸相比太薄的壳(核:壳比率>98:02)往往缺乏自完整性，并且一旦在表面上沉积和干燥就会塌陷。另一方面，极厚的壳相对于胶囊直径(核:壳比率<80:20)往往在富含表面活性剂的基质中具有更高的壳渗透性。虽然人们可能直觉地认为厚壳会导致较低的壳渗透性(因为该参数影响活性物质穿过壳的平均扩散路径)，但已惊奇地发现，具有厚度高于阈值的壳的本发明胶囊具有更高的壳渗透性。该上限阈值取决于胶囊直径。
[0078]
通过选择壳前体与核材料的组成，获得有效且创造性的核:壳比率。当核:壳比率太低时，大量的第一壳材料通常导致核胶凝，这通过破坏砖和灰泥机制而不利地影响壳材料在油/水界面处的迁移。当核
‑
壳比率太大时，由薄壳提供的机械强度不足以在基材上干燥时维持核重量。
[0079]
在实施方案中，胶囊可具有约60:40至约99:1、约70:30至约99:1、约80:20至约99:1、60:40至约98:2、约70:30至约98:2、约80:20至约98:2、约70:30至约96:4、约80:20至约96:4、约90:10至约96:4的平均有效体积核
‑
壳比率。例如，平均有效体积核
‑
壳比率可为约60:40、65:35、70:30、75:25、80:20、85:15、90:10、95:5、98:2或99:1以及它们的任何组合。
[0080]
在实施方案中，胶囊可具有约99:1至约50:50的平均有效体积核
‑
壳比率，具有约
0.1μm至约200μm的平均体积加权胶囊直径和约10nm至约10,000nm的平均壳厚度。在实施方案中，胶囊可具有约99:1至约50:50的平均有效体积核
‑
壳比率，具有约10μm至约200μm的平均体积加权胶囊直径和约170nm至约10,000nm的平均壳厚度。在实施方案中，胶囊可具有约98:2至约70:30的平均有效体积核
‑
壳比率，具有约10μm至约100μm的平均体积加权胶囊直径和约300nm至约1000nm的平均壳厚度。
[0081]
在实施方案中，胶囊可具有约60比40至约99比1、约70比30、约80比20、约70比30至约96比4、约80比20至约96比4、约90比10至约96比4的核
‑
壳重量比率。例如，核
‑
壳重量比率可为约60:40、65:35、70:30、75:25、80:20、85:15、90:10、95:5、98:2或99:1。
[0082]
在实施方案中，根据本公开的实施方案的方法可产生具有低胶囊直径变异系数的胶囊。在实施方案中，胶囊群体可具有50％或更小、40％或更小、30％或更小、或20％或更小的胶囊直径变异系数。例如，胶囊直径变异系数可小于或等于20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％、40％、41％、42％、43％、44％、45％、46％、47％、48％、49％或50％。对胶囊尺寸分布的控制可有益地允许群体具有改善的且更均匀的破裂强度。另外，在实施方案中，破裂强度可随着参数诸如壳厚度、核材料的变化而更有效地调整，因为胶囊尺寸的影响由于尺寸的窄分布而在群体中受到限制。
[0083]
在实施方案中，本文的胶囊可具有至少0.1mpa、或至少0.25mpa、或约0.1mpa至约10mpa、或约0.25mpa至约10mpa、或约0.1mpa至约5mpa、或约0.25mpa至约5mpa、或约0.1mpa至约3mpa、或约0.25mpa至约3mpa的平均破裂强度。例如，平均破裂强度可为约0.1mpa、0.2mpa、0.25mpa、0.3mpa、0.4mpa、0.5mpa、0.6mpa、0.7mpa、0.8mpa、0.9mpa、1mpa、1.1mpa、1.2mpa、1.3mpa、1.4mpa、1.5mpa、1.6mpa、1.7mpa、1.8mpa、1.9mpa、2mpa、3mpa、4mpa或5mpa。完全无机的胶囊，诸如本文的某些实施方案，传统上具有较差的破裂强度，而在本文中，胶囊的破裂强度可大于0.25mpa，从而在指定量的破裂应力下提供改善的稳定性和有益剂的触发释放。
[0084]
在各种实施方案中，胶囊可具有根据标称壁张力的参数来定义的机械特性，该标称壁张力是胶囊壁在破裂时的张力或拉伸。标称壁张力值与胶囊尺寸无关(wang等人，“modelling the mechanical properties of single suspension
‑
cultured tomato cells”，annals of botany，第93卷第4期，第443
‑
453页，2004)。由于此类独特的特性，标称壁张力可用于比较不同平均尺寸的胶囊的机械特性。标称壁张力t
r
使用“liu,m.(2010).understanding the mechanical strength of microcapsules and their adhesion on fabric surfaces.birmingham,united kingdom:university of birmingham(doctoral thesis)”中所述的方法计算。
[0085]
根据实施方案，胶囊可具有至少0.1n/m、或至少0.25n/m、或约0.1n/m至约20n/m、或约0.25n/m至约20n/m、或约0.5n/m至约20n/m、或约0.5n/m至约15n/m、或约1n/m至约15n/m的平均标称壁张力。例如，平均标称壁张力可为约0.1n/m、0.2n/m、0.3n/m、0.4n/m、0.5n/m、0.6n/m、0.7n/m、0.8n/m、0.9n/m、1n/m、1.1n/m、1.2n/m、1.3n/m、1.4n/m、1.5n/m、1.6n/m、1.7n/m、1.8n/m、1.9n/m、2n/m、3n/m、4n/m、5n/m、6n/m、7n/m、8n/m、9n/m、10n/m、11n/m、12n/m、13n/m、14m.n/m或15m.n/m。
[0086]
根据实施方案，可通过采用皮克林乳化剂来制备胶囊。
[0087]
本发明的胶囊包括包围核的壳，其中该壳包括第一壳部件和任选的第二壳部件。在一些实施方案中，第一壳部件包含纳米颗粒，所述纳米颗粒优选为与通过式(i)的前体的水解和缩合反应形成的第一壳部件相同的化学类型。
[0088]
虽然由于式(i)的前体的良好界面活性，可在不使用纳米颗粒的情况下制备本发明的胶囊，但是出于下文详述的原因，纳米颗粒的使用以导致式(i)的缩合前体的更致密层的方式影响壳形成机制。
[0089]
在实施方案中，制备含油基核胶囊的方法可包括使用亲水性纳米颗粒作为皮克林乳化剂。根据文献(langmuir 2013,29,49,15457
‑
15462)，使用不强力粘附到乳液界面的纳米颗粒(在这种情况下为亲水性纳米颗粒)可提供微调乳液过程，其中从界面移除纳米颗粒所需的分离能最小。不受理论的束缚，据信这允许形成较厚的缩合层，并且纳米颗粒从水
‑
油界面移动到水
‑
水解前体界面(图1a)，水
‑
水解前体界面在热力学上更有利，因为前体开始水解并变得不太疏水。亲水性纳米颗粒优先粘附到新形成的水
‑
亲水性前体界面上。然后水解前体缩合形成固体第一壳部件。
[0090]
在实施方案中，具有油基核的胶囊可通过将油相与水相掺混并且在足以将油相液滴分散于水相中的条件下乳化掺混物来制备。油相可包含油基核调节剂和/或油溶性有益剂和前体。水相可包含水和纳米颗粒。在实施方案中，水相还可包含酸。乳化后，来自水相的纳米颗粒围绕油滴自组装并插置于连续水相与分散油相之间的界面处，从而稳定乳液并限定纳米颗粒层。另外，存在于油滴中的前体在连续水相与纳米颗粒层与油滴之间的分散油相之间的界面处发生水解和缩合。该方法然后还包括在进一步固化水解和缩合前体的条件下固化乳液，从而形成缩合层。纳米颗粒层和缩合层由此形成壳的第一壳部件。不受理论的束缚，据信在缩合前体与纳米颗粒之间形成共价键。
[0091]
在实施方案中，具有水基核的胶囊可通过将水相与油相掺混并且在足以将水相的液滴分散于油相中的条件下乳化掺混物来制备。水相可包含水基和/或水溶性有益剂。油相可包含前体。水相和油相中的一者或两者可包含纳米颗粒。乳化后，纳米颗粒围绕水滴自组装并插置于分散水相与连续油相之间的界面处，从而限定纳米颗粒层。另外，存在于连续油相中的前体在连续油相与分散水相之间的界面处发生水解和缩合。该方法然后还包括在固化水解和缩合前体的条件下固化乳液，从而形成缩合层。纳米颗粒层和缩合层由此形成壳的第一壳部件。不受理论的束缚，据信在缩合前体与纳米颗粒之间形成共价键。
[0092]
在实施方案中，该方法(无论是包括水基核还是油基核)还可包括通过在足以在胶囊第一壳部件的顶部形成第二壳部件并与其紧密连接的条件下将胶囊与具有第二壳部件前体的溶液掺混来形成包围第一壳部件的第二壳部件。具有第二壳部件前体的溶液可包含水溶性或油溶性前体。如上所述，第二壳部件可以是无机的。
[0093]
在实施方案中，该方法还可包括在形成第二壳部件的过程之后使用任何合适的方法洗涤和干燥胶囊。例如，可在洗涤步骤中使用离心。干燥方法是本领域已知的。干燥的一个示例可为喷雾干燥。
[0094]
在实施方案中，制备含油基核胶囊的方法可包括使用亲水性纳米颗粒作为皮克林乳化剂。不受理论的束缚，据信使用亲水性纳米颗粒可提供微调乳液过程，其中纳米颗粒不强力粘附到乳液界面，因此从界面移除纳米颗粒的分离能较低。不受理论的束缚，据信这允许形成较厚的缩合层，并且纳米颗粒从水
‑
油界面移动到水
‑
前体界面(图1a)，第二种界面
在热力学上更有利，因为前体开始水解并变得不太疏水。亲水性纳米颗粒优先粘附到新形成的水
‑
亲水性前体界面上。然后水解前体缩合形成固体第一壳部件。
[0095]
在实施方案中，本文方法的结果是包含浆液的胶囊。在实施方案中，可将浆液配制成产品，诸如消费产品。除了浆液之外，配制产品还可包含一种或多种加工助剂。在实施方案中，加工助剂可包括水、聚集抑制物质诸如二价盐和颗粒悬浮聚合物中的一种或多种。在实施方案中，聚集抑制物质可包括可围绕胶囊具有电荷屏蔽作用的盐，诸如氯化镁、氯化钙、溴化镁和硫酸镁。在实施方案中，配制产品还可包含以下中的一种或多种：黄原胶、角叉菜胶、瓜尔胶、紫胶、藻酸盐、脱乙酰壳多糖；纤维素材料，诸如羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、阳离子纤维素材料；聚丙烯酸；聚乙烯醇；氢化蓖麻油；以及二硬脂酸乙二醇酯。在实施方案中，配制产品可包含一种或多种载体。在实施方案中，载体可为一种或多种极性溶剂，包括但不限于水、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇和甘油；以及非极性溶剂，包括但不限于矿物油、香料原料、硅油和烃石蜡油。在实施方案中，配置产品可包含以下中的一种或多种：二氧化硅、柠檬酸、碳酸钠、硫酸钠、氯化钠和基料，诸如硅酸钠、改性的纤维素、聚乙二醇、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸和沸石。
[0096]
本发明的胶囊可由聚烷氧基硅烷(paos)或带有不可水解部分的聚烷氧基硅烷形成。那些后来的paos产生在壳中具有残余有机部分的胶囊。已发现，与不具有残余有机部分的胶囊相比，壳中具有残余有机部分的胶囊呈现出显著较高的壳渗透性。增加第二壳部件形成步骤降低了胶囊的壳渗透性，从而使一定量的有机部分能够进入到第一壳部件中，而不会提高过多的壳渗透性。paos的主要目的是制备不塌陷并且具有良好机械特性，同时还提供低壳渗透性的胶囊。另外，如下所示的比较测试表明，当使用paos而不是有机硅烷制备胶囊时，壳渗透性降低。
[0097]
在一些实施方案中，胶囊仅包括第一壳部件，该第一壳部件包含式(i)的前体的缩合产物。这些胶囊可提供与包括第一壳部件和第二壳部件的本发明的那些相同或相似的有益效果，该第一壳部件和第二壳部件在基于表面活性剂的基质中具有低壳渗透性，并且当在表面上干燥时具有保持其完整性的能力。然而，当包括第一壳部件和第二壳部件时，壳渗透性大大降低，这是本发明的优选实施方案。
[0098]
在某些实施方案中，胶囊包括第一壳部件，该第一壳部件包含式(ii)的前体(即有机硅烷)的缩合产物，或式(i)或(ii)与带有一个、两个或三个碳硅键的单体的混合物。
[0099]
此外，当胶囊包括第一壳部件和第二壳部件两者时，在与缺少第二壳部件的胶囊进行比较时，基于表面活性剂的基质中的壳渗透性大大降低，该第一壳部件包含式(ii)的前体的缩合产物或式(i)或(ii)的前体与带有一个、两个或三个碳硅键的单体的混合物。
[0100]
因此，虽然包括第一壳部件和第二壳部件的胶囊(其中第一壳部件包含式(i)的前体的缩合产物)是优选的实施方案，但已发现第一壳部件可耐受式(ii)的前体的缩合产物的一部分，或式(i)或(ii)的前体与带有一个、两个或三个硅碳键的单体的混合物，而不会完全丧失所得胶囊中基于表面活性剂的基质的抗渗透性。
[0101]
式(ii)的前体的缩合产物的部分被定义为导致总的第一壳组合物包含小于10重量％、优选地小于9重量％、优选地小于8重量％、优选地小于7重量％、优选地小于6重量％、优选地小于5重量％、优选地小于4重量％、优选地小于3重量％、优选地小于2重量％、优选地小于1重量％的有机含量，如有机含量计算部分中所定义的。
[0102]
不受理论的束缚，据信有机化合物可用作壳内的隔离物，从而降低第一壳部件的交联密度，该隔离物的量过大可提供显著的孔隙率。因此，具有足够低水平的有机化合物的第一壳部件可导致基于表面活性剂的基质中更高的壳渗透性，同时在表面上干燥时仍具有足够的自完整性能力。
[0103]
如前所述，虽然在某些实施方案中，第一壳部件可用作胶囊的支架或骨架以提供机械抗性，同时在基于表面活性剂的基质中仍提供降低的壳渗透性，但是包括第二壳部件大大降低了基于表面活性剂的基质中的壳渗透性。在实施方案中，前体包含至少一种式(i)的化合物和/或至少一种式(ii)的化合物与四乙氧基硅烷(teos)、四甲氧基硅烷(tmos)、四丁氧基硅烷(tbos)、三乙氧基甲基硅烷(tems)、二乙氧基
‑
二甲基硅烷(dedms)、三甲基乙氧基硅烷(tmes)和四乙酰氧基硅烷(tacs)中的一种或多种的组合。
[0104]
在实施方案中，乳化分散相和连续相可包括高剪切均化过程、微流化过程和超声过程中的一种或多种。在实施方案中，乳化分散相和连续相可包括高剪切均化过程。在实施方案中，高剪切均化过程可包括一个或多个混合器，诸如ultraturrax混合器或涡旋混合器。在实施方案中，混合器可具有100rpm至20,000rpm、或500rpm至15,000rpm、或1000rpm至10,000rpm、或2000rpm至10,000rpm的速度。例如，混合器可具有1000rpm、1500rpm、2000rpm、2500rpm、3000rpm、3500rpm、4000rpm、4500rpm、5000rpm、6000rpm、7000rpm、8000rpm、9000rpm或10,000rpm的速度。
[0105]
在实施方案中，分散相和连续相可乳化约1分钟至约2小时、或约1分钟至约30分钟、或约1分钟至约10分钟。例如，乳化可为1分钟、2分钟、3分钟、4分钟、5分钟、6分钟、7分钟、8分钟、9分钟或10分钟。
[0106]
在实施方案中，可形成基本上不含表面活性剂的乳液。在实施方案中，“基本上不含”表面活性剂的乳液包含0.001％w/w或更少的量的表面活性剂。
[0107]
在实施方案中，可使用固化过程来固化壳。在实施方案中，固化过程可引起前体的缩合。在实施方案中，固化过程可在室温或高于室温处完成。在实施方案中，固化过程可在高于30℃的温度处完成。例如，固化过程可在30℃至150℃、40℃至120℃、50℃至100℃、60℃至100℃、70℃至100℃、或30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、75℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、或150℃处完成。
[0108]
在实施方案中，固化过程可在任何合适的时间段内完成，以使胶囊壳能够通过前体材料的缩合而得到加强。在实施方案中，固化过程可在1分钟至45天、或1分钟至10天、或1分钟至5天、或1分钟至24小时的时间段内完成。例如，固化过程可在1分钟、1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、12小时、24小时、48小时、72小时、96小时、5天、6天、7天、8天、9天、10天、15天、20天、21天、25天、30天、35天、40天或45天内完成。在本文所述的方法中，也可设想更长的固化时间。
[0109]
第一壳部件
[0110]
在实施方案中，第一壳部件可包括缩合层。缩合层可为一种或多种前体的缩合产物。该一种或多种前体可具有式(i)：
[0111]
(m
v
o
z
y
n
)
w (式i)，
[0112]
其中m为硅、钛和铝中的一种或多种，v为m的化合价数并且为3或4，z为0.5至1.6，
优选0.5至1.5，每个y独立地选自
‑
oh、
‑
or2、
‑
nh2、
‑
nhr2、
‑
n(r2)2、其中r2为c1至c
20
烷基、c1至c
20
亚烷基、c6至c
22
芳基或包含1至3个选自o、n和s的环杂原子的5
‑
12元杂芳基，r3为h、c1至c
20
烷基、c1至c
20
亚烷基、c6至c
22
芳基或包含1至3个选自o、n和s的环杂原子的5
‑
12元杂芳基，n为0.7至(v
‑
1)，并且w为2至2000。
[0113]
在实施方案中，一种或多种前体可具有式(i)，其中m为硅。在实施方案中，y为
‑
or2。在实施方案中，n为1至3。在实施方案中，y为
‑
or2并且n为1至3。在实施方案中，n为至少2，y中的一个或多个为
‑
or2，并且y中的一个或多个为
‑
oh。在实施方案中，y中的一个或多个为
[0114]
在实施方案中，r2为c1至c
20
烷基。在实施方案中，r2为c6至c
22
芳基。在实施方案中，r2为c1烷基、c2烷基、c3烷基、c4烷基、c5烷基、c6烷基、c7烷基和c8烷基中的一种或多种。在实施方案中，r2为c1烷基。在实施方案中，r2为c2烷基。在实施方案中，r2为c3烷基。在实施方案中，r2为c4烷基。
[0115]
在实施方案中，z为0.5至1.3、或0.5至1.1、0.5至0.9、或0.7至1.5、或0.9至1.3、或0.7至1.3。
[0116]
在实施方案中，m为硅，v为4，每个y为
‑
or2，n为2和/或3，并且每个r2为c2烷基。
[0117]
在实施方案中，前体可包含聚烷氧基硅烷(paos)。在一些实施方案中，前体可包含通过水解过程合成的聚烷氧基硅烷(paos)。
[0118]
在实施方案中，前体可另选地或还包含式(ii)的化合物中的一种或多种：
[0119]
(m
v
o
z
y
n
r
1p
)
w (式ii)，
[0120]
其中m为硅、钛和铝中的一种或多种，v为m的化合价数并且为3或4，z为0.5至1.6，优选0.5至1.5，每个y独立地选自
‑
oh、
‑
or2、
‑
nh2、
‑
nhr2、
‑
n(r2)2、其中r2选自c1至c
20
烷基、c1至c
20
亚烷基、c6至c
22
芳基或包含1至3个选自o、n和s的环杂原子的5
‑
12元杂芳基，r3为h、c1至c
20
烷基、c1至c
20
亚烷基、c6至c
22
芳基或包含1至3个选自o、n和s的环杂原子的5
‑
12元杂芳基，n为0至(v
‑
1)，每个r1独立地选自c1至c
30
烷基、c1至c
30
亚烷基、被卤素、
‑
ocf3、
‑
no2、
‑
cn、
‑
nc、
‑
oh、
‑
ocn、
‑
nco、烷氧基、环氧基、氨基、巯基、丙烯酰基、co2h、co2烷基、芳基和杂芳基中的一种或多种取代的c1至c
30
烷基、或被卤素、
‑
ocf3、
‑
no2、
‑
cn、
‑
nc、
‑
oh、
‑
ocn、
‑
nco、烷氧基、环氧基、氨基、巯基、丙烯酰基、co2h、co2烷基、芳基和杂芳基中的一种或多种取代的c1至c
30
亚烷基，p以至多pmax的量存在，并且w为2至2000；其中pmax＝60/[9*mw(r1) 8]，其中mw(r1)为r1基团的分子量。
[0121]
在实施方案中，r1为被一至四个独立地选自卤素、
‑
ocf3、
‑
no2、
‑
cn、
‑
nc、
‑
oh、
‑
ocn、
‑
nco、烷氧基、环氧基、氨基、巯基、丙烯酰基、co2h、co2烷基、芳基和杂芳基的基团取代的c1至c
30
烷基。在实施方案中，r1为被一至四个独立地选自卤素、
‑
ocf3、
‑
no2、
‑
cn、
‑
nc、
‑
oh、
‑
ocn、
‑
nco、烷氧基、环氧基、氨基、巯基、丙烯酰基、co2h、co2烷基、芳基和杂芳基的基团
取代的c1至c
30
亚烷基。
[0122]
在实施方案中，前体可包含至少聚烷氧基硅烷(paos)。在实施方案中，前体还可包含四乙氧基硅烷(teos)和四丁氧基硅烷(tbos)中的一种或两种。在实施方案中，前体可包含通过非水解过程合成的聚烷氧基硅烷(paos)。在实施方案中，前体可包含单独的或与四乙氧基硅烷(teos)、四甲氧基硅烷(tmos)、四丁氧基硅烷(tbos)、三乙氧基甲基硅烷(tems)、二乙氧基
‑
二甲基硅烷(dedms)、三甲基乙氧基硅烷(tmes)和四乙酰氧基硅烷(tacs)中的一种或多种组合的式(i)的化合物和式(ii)的化合物中的一种或多种。在实施方案中，前体还可包含单独的或与si(yr)4‑
n
r
n
型硅烷单体中的一种或多种组合的式(i)和式(ii)的化合物中的一种或多种，其中yr为可水解基团并且r为不可水解基团。此类单体的示例早前在该段中给出，并且这些并非旨在限制可使用的单体的范围。
[0123]
在实施方案中，式(i)的化合物和/或式(ii)的化合物可具有约100da至约300,000da的聚苯乙烯当量重均分子量(mw)。在实施方案中，m可为约100da至约100,000da、或约100da至约90,000da、或约100da至约80,000da、或约100da至约70,000da、或约100da至约60,000da、或约200da至约60,000da、或约300da至约60,000da、或约400da至约60,000da、或约500da至约60,000da、或约600da至约60,000da、或约700da至约60,000da、或约700da至约30,000da、或约800da至约30,000da、或约900da至约30,000da、或约1000da至约30,000da、或约1500da至约30,000da。
[0124]
在实施方案中，式(i)和/或式(ii)的化合物可具有约1至约50的分子量多分散指数。在实施方案中，分子量多分散指数可为约1至约45、或约1至约40、或约1至约30、或约1至约25、或约1至约20、或约1至约15、或约1至约10、或约1至约9、或约1至约8、或约1至约7、或约1至约6、或约1至约5、或约1至约4、或约1.4至约5、或约1.5至约3.5。例如，分子量多分散指数可为约1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5或5.0。
[0125]
在实施方案中，式(i)和/或式(ii)的化合物可具有0至约0.6、约0.05至约0.5、约0.01至约0.1、约0.03至约0.13、约0.1至约0.45、或约0.2至约0.3的支化度。其他合适的值包括约0、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55和0.6。
[0126]
在实施方案中，第一壳部件还可包括纳米颗粒层。纳米颗粒层的纳米颗粒可为sio2、tio2、al2o3、zro2、zno2、caco3、粘土、银、金和铜中的一种或多种。在实施方案中，纳米颗粒层可包含sio2纳米颗粒。
[0127]
纳米颗粒可具有约1nm至约500nm、约1nm至300nm、约1nm至200nm、约5nm至约100nm、约10nm至约100nm和约30nm至约100nm的平均直径。例如，在实施方案中，纳米颗粒可具有约1nm、5nm、10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、150nm、200nm、250nm、300nm的平均直径。
[0128]
在实施方案中，乳液可有利地通过由包围液滴的纳米颗粒层提供并防止聚结的空间位阻来稳定。此外，为了形成不聚结的乳液，纳米颗粒与不混溶相之间的三相接触角应接近90
°
，这是由于纳米颗粒在油
‑
水界面处的较大吸附能导致解吸所需的较高能量输入δg
d
，根据以下公式：
[0129]
δg
d
＝πr2γow(1
‑
cosθ)2[0130]
其中，δg
d
为自由能，r为纳米颗粒半径，γow为油相与水相之间的界面张力，并且
θ为三相接触角。球形纳米颗粒在界面处的自由能变化直接取决于水
‑
油界面张力和纳米颗粒的半径。δg
d
随r2的变化而增加，因此，不受理论的束缚，但通常较大的纳米颗粒可更有效地稳定乳液并且可影响纳米颗粒之间的孔径。
[0131]
在实施方案中，可通过改变纳米颗粒的形状和/或通过使用不同纳米颗粒尺寸的组合来调节孔径。在实施方案中，可使用非球形不规则纳米颗粒，因为它们在形成纳米颗粒层时可具有改善的堆积，据信这可产生更致密的壳结构。当需要有限的渗透性时，这可为有利的。在其他实施方案中，所用的纳米颗粒可具有更规则的形状，诸如球形。本文可使用任何设想的纳米颗粒形状。
[0132]
在实施方案中，纳米颗粒可基本上不含疏水改性。在实施方案中，纳米颗粒可基本上不含有机化合物改性。在其他实施方案中，纳米颗粒可包含有机化合物改性。在实施方案中，纳米颗粒可为亲水的。
[0133]
在实施方案中，纳米颗粒可包含表面改性，诸如但不限于直链或支链c1至c
20
烷基基团、表面氨基基团、表面甲基丙烯酰基基团、表面卤素或表面硫醇。这些表面改性使得纳米颗粒表面可在其上具有共价结合的有机分子。当在本文件中公开使用无机纳米颗粒时，这意味着包括任何上述表面改性而无需明确指出。
[0134]
第二壳部件
[0135]
在实施方案中，胶囊可包括第二壳部件。第二壳部件包围第一壳部件。第二壳部件包含无机化合物。在实施方案中，第二壳部件可为胶囊提供进一步的稳定性并降低胶囊的渗透性。不受理论的束缚，据信第二壳部件还可有助于改善胶囊的性能，例如降低壳渗透性和储存期间有益剂的扩散。
[0136]
在实施方案中，第二壳部件可包含金属氧化物、半金属氧化物、矿物和金属中的一种或多种。在实施方案中，第二壳部件可包含sio2、tio2、al2o3、zro2、zno2、caco3、ca2sio4、fe2o3、fe3o4、粘土、金、铁、银、镍和铜中的一种或多种。在实施方案中，第二壳部件可为二氧化硅。在实施方案中，第二壳部件可为由矿化硅酸钠形成的二氧化硅。
[0137]
在实施方案中，第二壳部件可包含由矿化硅酸钠形成的二氧化硅。在实施方案中，包含二氧化硅的第二壳部件的形成可由于二氧化硅在第一壳部件的孔内的沉积而形成更致密的胶囊壳。图10b示出了具有第二壳部件的壳的实施方案。
[0138]
在该方法的实施方案中，可通过将具有第一壳部件的胶囊与第二壳部件前体的溶液掺混来形成第二壳部件。第二壳部件前体的溶液可包含水溶性或油溶性第二壳部件前体。在实施方案中，第二壳部件前体可为如上文所定义的式(i)化合物、四乙氧基硅烷(teos)、四甲氧基硅烷(tmos)、四丁氧基硅烷(tbos)、三乙氧基甲基硅烷(tems)、二乙氧基
‑
二甲基硅烷(dedms)、三甲基乙氧基硅烷(tmes)和四乙酰氧基硅烷(tacs)中的一种或多种。在实施方案中，第二壳部件前体还可包含si(yr)4‑
n r
n
型硅烷单体中的一种或多种，其中yr为可水解基团并且r为不可水解基团。此类单体的示例早前在该段中给出，并且这些并非旨在限制可使用的单体的范围。在实施方案中，第二壳部件前体可包含硅酸盐、钛酸盐、铝酸盐、锆酸盐和/或锌酸盐。在实施方案中，第二壳部件前体可包含碳酸盐和钙盐。在实施方案中，第二壳部件前体可包含铁、银、铜、镍和/或金的盐。在实施方案中，第二壳部件前体可包含锌、锆、硅、钛和/或铝醇盐。在实施方案中，第二壳部件前体可包含硅酸盐溶液诸如硅酸钠、四醇硅溶液、硫酸铁盐和硝酸铁盐、醇钛溶液、三醇铝溶液、二醇锌溶液、醇锆溶液、钙盐
溶液、碳酸盐溶液中的一种或多种。在某些实施方案中，包含caco3的第二壳部件可从钙盐和碳酸盐的组合使用中获得。在其他实施方案中，包含caco3的第二壳部件可通过由co2原位生成碳酸根离子，在不添加碳酸盐的情况下从钙盐获得。
[0139]
第二壳部件前体可包含任何上述列出的化合物的任何合适的组合。
[0140]
在实施方案中，可将第二壳部件前体的溶液滴加到胶囊中。在实施方案中，可将第二壳部件前体和胶囊的溶液混合在一起约1小时至约24小时、或约1小时至约12小时、或约1小时至约5小时。例如，可将第二壳部件前体和胶囊的溶液混合在一起约1小时、2小时、3小时、4小时或5小时。在实施方案中，第二壳部件前体和胶囊的溶液可在室温处或在高温诸如30℃至60℃、40℃至70℃、40℃至100℃处混合在一起。例如，第二壳部件前体和胶囊的溶液可在室温、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、90℃或100℃的温度处混合在一起。
[0141]
在实施方案中，基于第二壳部件前体的溶液的总重量，第二壳部件前体的溶液可包含约1重量％至约50重量％、或约1重量％至约40重量％、或约1重量％至约30重量％、或约1重量％至约20重量％、或约5重量％至约20重量％的量的第二壳部件前体。例如，基于第二壳部件前体的溶液的总重量，第二壳部件前体的溶液可包含约1重量％、5重量％、10重量％、20重量％、30重量％、40重量％或50重量％的量的第二壳部件前体。
[0142]
在实施方案中，可在存在酸的情况下将胶囊与第二壳部件前体的溶液掺混。在实施方案中，其可为弱酸诸如hf和乙酸。在实施方案中，酸可为强酸。在实施方案中，强酸可包括hcl、hno3、h2so4、hbr、hi、hclo4和hclo3中的一种或多种。在实施方案中，酸可包括hcl。在实施方案中，连续溶液中酸的浓度可为约0.01m至约5m、或约0.1m至约5m、或约0.1m至约2m、或约0.1m至约1m。例如，第二壳部件前体的溶液中酸的浓度可为约0.1m、0.2m、0.3m、0.4m、0.5m、1m、1.5m、2m、3m、4m或5m。
[0143]
在实施方案中，可在存在碱的情况下将胶囊与第二壳部件前体的溶液掺混。在实施方案中，碱可为矿物碱、氢氧化物诸如氢氧化钠以及氨中的一种或多种。例如，在实施方案中，碱可为约10
‑5m至0.01m naoh，或约10
‑5至约1m氨。
[0144]
在实施方案中，形成第二壳部件的方法可包括在该方法期间ph的变化。例如，可在酸性或中性ph下引发形成第二壳部件的过程，然后可在该过程期间添加碱以提高ph。另选地，可在碱性或中性ph下引发形成第二壳部件的过程，然后可在该过程期间添加酸以降低ph。此外，可在酸性或中性ph下引发形成第二壳部件的过程，并且可在该过程期间添加酸以进一步降低ph。此外，可在碱性或中性ph下引发形成第二壳部件的过程，并且可在该过程期间添加碱以进一步提高ph。可使用任何合适的ph变化。此外，可在任何时候将酸和碱的任何合适的组合用于第二壳部件前体的溶液中以达到所需的ph。在实施方案中，形成第二壳部件的方法可包括在该过程期间以 /
‑
0.5ph单位的最大偏差保持稳定的ph。例如，形成第二壳部件的过程可保持在碱性、酸性或中性ph。另选地，可通过使用酸或碱控制ph来将形成第二壳部件的过程保持在特定的ph范围内。可使用任何合适的ph范围。此外，可在任何时候将酸和碱的任何合适的组合用于第二壳部件前体的溶液中以将稳定的ph保持在所需的范围内。
[0145]
核
[0146]
在实施方案中，核(无论是油基的还是含水的)可包含一种或多种有益剂，以及另
外的组分，诸如赋形剂、载体、稀释剂和其他试剂。在实施方案中，核可为液体核。在实施方案中，核可为凝胶核。在实施方案中，核可为含水的，并且包含水基或水溶性有益剂。在实施方案中，核可为油基的，并且可包含油基或油溶性有益剂。在实施方案中，核具有低于或等于15℃的熔点。在实施方案中，核在其用于配制产品的温度处为液体。在实施方案中，核在室温和室温附近为液体。
[0147]
油基核
[0148]
油基核被定义为存在于核
‑
壳胶囊的核中的油相，其源自分散的油相在连续水相中的乳化；上述油相和水相基本上不混溶。
[0149]
在实施方案中，油基核可包含基于核的总重量约1重量％至100重量％的有益剂。在实施方案中，核可包含基于核的总重量约25重量％至100重量％的有益剂，或基于核的总重量约50重量％至100重量％的有益剂。例如，核可包含基于核的总重量约55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％、90重量％、95重量％和100重量％的有益剂。在实施方案中，核可包含基于核的总重量约80重量％至100重量％的有益剂。例如，基于核的总重量，有益剂可为核的90重量％、91重量％、92重量％、93重量％、94重量％、96重量％、97重量％、98重量％、或99重量％。
[0150]
在实施方案中，油溶性和/或油基有益剂可包括以下中的一种或多种：色原和染料、香料组合物、香料原料、润滑剂、硅油、蜡、烃、高级脂肪酸、精油、脂质、皮肤凉爽剂、维生素、防晒剂、抗氧化剂、催化剂、恶臭削弱剂、气味控制材料、软化剂、昆虫和蛾驱逐剂、着色剂、颜料、药物、药用油、粘合剂、基础剂、消毒盖布及形态控制剂、光滑剂、褶皱控制剂、卫生处理剂、消毒剂、微生物控制剂、霉控制剂、霉菌控制剂、抗病毒剂、干燥剂、防污剂、去垢剂、织物清新剂和清新延续剂、氯漂白气味控制剂、染料固定剂、颜色保持剂、颜色恢复/复原剂、防褪色剂、抗磨蚀剂、防磨损剂、织物完整剂、抗磨剂、防起球剂、去沫剂、消泡剂、紫外线防护剂、光褪色抑制剂、抗变应性剂、织物舒适剂、防收缩剂、防拉伸剂、拉伸恢复剂、护肤剂和天然活性物质、染料、相变材料、肥料、营养素和除草剂。
[0151]
在实施方案中，油基核可包含芳香油。
[0152]
在实施方案中，油基和/或油溶性有益剂可包括香料或香料组合物。在实施方案中，香料组合物可包含香料原料、精油、恶臭削弱剂和气味控制剂中的一种或多种。
[0153]
在各种实施方案中，香料组合物可包含一种或多种香料原料。在实施方案中，香料组合物可包含基于香料组合物的总重量按重量计以下的组合或单独的：(1)约2.5％至约30％、或约5％至约30％的香料原料，其特征在于小于3.0的logp和低于250℃的沸点；(2)约5％至约30％、或约7％至约25％的香料原料，其特征在于小于或等于3.0的logp和高于或等于250℃的沸点；(3)约35％至约60％、或约40％至约55％的香料原料，其特征在于具有大于3.0的logp和低于250℃的沸点；以及(4)约10％至约45％、或约12％至约40％的香料原料，其特征在于具有大于3.0的logp和高于250℃的沸点。
[0154]
在实施方案中，有益剂可具有大于或等于1的平均logp。
[0155]
水基核
[0156]
水基核被定义为存在于核
‑
壳胶囊的核中的水相，其源自分散的水相在连续油相中的乳化；上述油相和水相基本上不混溶。
[0157]
在实施方案中，水基核可包含基于核的总重量约1重量％至99重量％的有益剂。在
实施方案中，核可包含基于核的总重量约1重量％至75重量％的有益剂，或基于核的总重量约1重量％至50重量％的有益剂。例如，核可包含基于核的总重量约1重量％、5重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％和50重量％的有益剂。在实施方案中，核可包含基于核的总重量约1重量％至20重量％、30重量％至50重量％、或20重量％至40重量％的有益剂。
[0158]
在实施方案中，水基和/或水溶性有益剂为以下中的一种或多种：香料组合物、香料原料、香料、皮肤凉爽剂、维生素、防晒剂、抗氧化剂、甘油、漂白剂包封物、螯合剂、抗静电剂、昆虫和蛾驱逐剂、着色剂、抗氧化剂、卫生处理剂、消毒剂、微生物控制剂、霉控制剂、霉菌控制剂、抗病毒剂、干燥剂、防污剂、去垢剂、氯漂白气味控制剂、染料固定剂、染料转移抑制剂、颜色保持剂、光学增白剂、颜色恢复/复原剂、防褪色剂、洁白度增强剂、抗磨蚀剂、防磨损剂、织物完整剂、抗磨剂、防起球剂、去沫剂、消泡剂、紫外线防护剂、光褪色抑制剂、抗变应性剂、酶、防水剂、织物舒适剂、防收缩剂、防拉伸剂、拉伸恢复剂、护肤剂和天然活性物质、抗菌活性物质、止汗活性物质、阳离子聚合物、染料、金属催化剂、非金属催化剂、活化剂、预形成的过氧羧酸、二酰基过氧化物、过氧化氢源和酶。
[0159]
在实施方案中，水基和/或水溶性有益剂可包括一种或多种金属催化剂。在实施方案中，金属催化剂可包括以下中的一种或多种：二氯
‑
1,4
‑
二乙基
‑
1,4,8,11
‑
四氮杂双环[6.6.2]十六烷锰(ii)；以及二氯
‑
1,4
‑
二甲基
‑
1,4,8,11
‑
四氮杂双环[6.6.2]十六烷锰(ii)。在实施方案中，非金属催化剂可包括以下中的一种或多种：2
‑
[3
‑
[(2
‑
己基十二烷基)氧基]
‑2‑
(磺氧基)丙基]
‑
3,4
‑
二氢异喹啉鎓，内盐；3,4
‑
二氢
‑2‑
[3
‑
[(2
‑
戊基十一烷基)氧基]
‑2‑
(磺氧基)丙基]异喹啉鎓，内盐；2
‑
[3
‑
[(2
‑
丁基癸基)氧基]
‑2‑
(磺氧基)丙基]
‑
3,4
‑
二氢异喹啉鎓，内盐；3,4
‑
二氢
‑2‑
[3
‑
(十八烷氧基)
‑2‑
(磺氧基)丙基]异喹啉鎓，内盐；2
‑
[3
‑
(十六烷氧基)
‑2‑
(磺氧基)丙基]
‑
3,4
‑
二氢异喹啉鎓，内盐；3,4
‑
二氢
‑2‑
[2
‑
(磺氧基)
‑3‑
(十四烷氧基)丙基]异喹啉鎓，内盐；2
‑
[3
‑
(十二烷氧基)
‑2‑
(磺氧基)丙基]
‑
3,4
‑
二氢异喹啉鎓，内盐；2
‑
[3
‑
[(3
‑
己基癸基)氧基]
‑2‑
(磺氧基)丙基]
‑
3,4
‑
二氢异喹啉鎓，内盐；3,4
‑
二氢
‑2‑
[3
‑
[(2
‑
戊基壬基)氧基]
‑2‑
(磺氧基)丙基]异喹啉鎓，内盐；3,4
‑
二氢
‑2‑
[3
‑
[(2
‑
丙基庚基)氧基]
‑2‑
(磺氧基)丙基]异喹啉鎓，内盐；2
‑
[3
‑
[(2
‑
丁基辛基)氧基]
‑2‑
(磺氧基)丙基]
‑
3,4
‑
二氢异喹啉鎓，内盐；2
‑
[3
‑
(癸氧基)
‑2‑
(磺氧基)丙基]
‑
3,4
‑
二氢异喹啉鎓，内盐；3,4
‑
二氢
‑2‑
[3
‑
(辛基氧基)
‑2‑
(磺氧基)丙基]异喹啉鎓，内盐；以及2
‑
[3
‑
[(2
‑
乙基己基)氧基]
‑2‑
(磺氧基)丙基]
‑
3,4
‑
二氢异喹啉鎓，内盐。
[0160]
在实施方案中，水基和/或水溶性有益剂可包括一种或多种活化剂。在实施方案中，活化剂可包括以下中的一种或多种：四乙酰基乙二胺(taed)；苯甲酰基己内酰胺(bzcl)；4
‑
硝基苯甲酰基己内酰胺；3
‑
氯苯甲酰基己内酰胺；苯甲酰氧基苯磺酸盐(bobs)；壬酰氧基苯磺酸盐(nobs)；苯甲酸苯酯(phbz)；癸酰氧基苯磺酸盐(c
10
‑
obs)；苯甲酰基戊内酰胺(bzvl)；辛酰氧基苯磺酸盐(c8‑
obs)；可过水解的酯；4
‑
[n
‑
(壬酰基)氨基己酰氧基]
‑
苯磺酸钠盐(naca
‑
obs)；十二烷酰氧基苯磺酸盐(lobs或c
12
‑
obs)；10
‑
十一烯酰氧基苯磺酸盐(udobs或在10位具有不饱和度的c
11
‑
obs)；癸酰氧基苯甲酸(doba)；(6
‑
辛酰氨基己酰基)氧基苯磺酸盐；(6
‑
壬酰氨基己酰基)氧基苯磺酸盐；以及(6
‑
癸酰氨基己酰基)氧基苯磺酸盐。
[0161]
在实施方案中，水基和/或水溶性有益剂可包括一种或多种预形成的过氧羧酸。在
实施方案中，过氧羧酸可包括以下中的一种或多种：过一硫酸；过亚氨酸；过碳酸；过羧酸和所述酸的盐；邻苯二甲酰亚氨基过氧己酸；氨基过氧酸；1,12
‑
二过氧十二烷二酸；以及单过氧邻苯二甲酸(六水合镁盐)，其中所述氨基过氧酸可包括n,n'
‑
对苯二酰
‑
二(6
‑
氨基己酸)、过氧琥珀酸(napsa)或过氧己二酸(napaa)的单壬酰胺、或n
‑
壬酰基氨基过氧己酸(napca)。
[0162]
在实施方案中，水基和/或水溶性有益剂可包括一种或多种二酰基过氧化物。在实施方案中，二酰基过氧化物可包括二壬酰基过氧化物、二癸酰基过氧化物、二(十一酰基)过氧化物、二月桂酰基过氧化物和二苯甲酰基过氧化物、二
‑
(3,5,5
‑
三甲基己酰基)过氧化物中的一种或多种，其中所述二酰基过氧化物可为包合的。
[0163]
在实施方案中，水基和/或水溶性有益剂可包括一种或多种过氧化氢。在实施方案中，过氧化氢源可包括过硼酸盐、过碳酸盐、过氧水合物、过氧化物、过硫酸盐以及它们的混合物中的一种或多种，在一个方面，所述过氧化氢源可包括过硼酸钠、在一个方面，所述过硼酸钠可包括一水合物或四水合物、焦磷酸钠过氧水合物、脲过氧水合物、磷酸三钠过氧水合物和过氧化钠。
[0164]
在实施方案中，水基和/或水溶性有益剂可包括一种或多种酶。在实施方案中，酶可包括以下中的一种或多种：过氧化物酶、蛋白酶、脂肪酶、磷脂酶、纤维素酶、纤维二糖水解酶、纤维二糖脱氢酶、酯酶、角质酶、果胶酶、甘露聚糖酶、果胶酸裂解酶、角蛋白酶、还原酶、氧化酶、酚氧化酶、脂氧合酶、木质素酶、支链淀粉酶、鞣酸酶、戊聚糖酶、葡聚糖酶、阿拉伯糖苷酶、透明质酸酶、软骨素酶、漆酶、淀粉酶和dna酶。
[0165]
在实施方案中，水基和/或水溶性有益剂可包括香料或香料组合物。在实施方案中，香料组合物可包含香料原料、精油、恶臭削弱剂和气味控制剂中的一种或多种。
[0166]
在各种实施方案中，香料组合物可包含一种或多种香料原料。在实施方案中，香料组合物可包含基于香料组合物的总重量按重量计以下的组合或单独的：(1)约35％至约60％、或约40％至约55％的第一香料原料，其特征在于小于1.5的logp和低于250℃的沸点；(2)约10％至约45％、或约12％至约40％的第二香料原料，其特征在于小于或等于1.5的logp和高于或等于250℃的沸点；(3)约2.5％至约30％、或约5％至约30％的第三香料原料，其特征在于具有大于1.5的logp和低于250℃的沸点；以及(4)约5％至约30％、或约7％至约25％的第四香料原料，其特征在于具有大于1.5的logp和高于250℃的沸点。
[0167]
在实施方案中，有益剂可具有小于或等于1的平均logp。
[0168]
制备油基核胶囊的方法
[0169]
在制备具有油基核的胶囊的方法的实施方案中，油相可包含油基和/或油溶性有益剂和前体。
[0170]
在实施方案中，前体以基于油相的总重量约1重量％至约50重量％的量存在。其他合适的量包括基于油相的总重量约1重量％至约15重量％、约5重量％至约30重量％、约10重量％至约20重量％、约15重量％至约40重量％、约25重量％至约45重量％、或约15重量％至约50重量％。例如，油相可包括基于油相的总重量约1重量％、2重量％、3重量％、4重量％、5重量％、6重量％、7重量％、8重量％、9重量％、10重量％、11重量％、12重量％、13重量％、14重量％、15重量％、16重量％、17重量％、18重量％、19重量％、20重量％、22重量％、24重量％、26重量％、28重量％、30重量％、32重量％、34重量％、36重量％、38重量％、40重
量％、42重量％、44重量％、46重量％、48重量％或50重量％。
[0171]
在实施方案中，油相在乳化之前可包含基于油相的总重量约10重量％至约99重量％、或约20重量％至约99重量％、约40重量％至约99重量％、或约50重量％至约99重量％、或约50重量％至约90重量％的有益剂。例如，有益剂可以基于油相的总重量约10重量％、20重量％、30重量％、40重量％、50重量％、60重量％、70重量％、80重量％或90重量％的量存在。
[0172]
油相还可包含一种或多种油溶性核调节剂。例如，油溶性核调节剂可为分配调节剂和/或密度调节剂中的一种或多种。在实施方案中，分配调节剂可包括具有大于约1、或大于约2、或大于约3、或大于约4、或大于约5、或大于约6、或大于约7、或大于约8、或大于约9、或大于约10、或大于约11的logp的油溶性材料。在实施方案中，分配调节剂可包括密度大于或等于1克/立方厘米的油溶性材料。在实施方案中，分配调节剂可包括以下中的一种或多种：c4‑
c
24
脂肪酸和甘油的单酯、二酯和三酯；聚甘油低聚物的脂肪酸酯；聚α
‑
烯烃；硅油；包含聚醚取代的结构单元和丙烯酸酯交联键的交联有机硅；聚甘油醚硅氧烷交联聚合物；烷基取代的纤维素；羟丙基纤维素；具有侧链结晶基团的丙烯酸或甲基丙烯酸的脂肪酸酯；乙烯的共聚物，包括乙烯和乙酸乙烯酯、乙烯和乙烯醇、乙烯/丙烯酸弹性体；乙酰基石竹烯、己糖、油酸丁酯、氢化蓖麻油、蔗糖苯甲酸酯、十二酸、棕榈酸、硬脂酸、十四醇、十六醇、1
‑
辛二醇、肉豆蔻酸异丙酯、蓖麻油、矿物油、异链烷烃、辛酸甘油三酯、大豆油、植物油、溴化植物油、溴庚烷、蔗糖八乙酸酯、棕榈酸香叶酯、乙酰石竹烯、蔗糖苯甲酸酯、油酸丁酯、有机硅、聚二甲基硅氧烷、维生素e、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、蔗糖豆油酸酯、蔗糖硬脂酸酯、蔗糖soyanate、月桂醇、1
‑
十四醇、1
‑
十六醇、鲸蜡醇、1
‑
十八醇、1
‑
二十二醇、2
‑
辛基
‑1‑
十二醇、香料油，在一个方面具有logp>5的香料油，在一个方面所述香料油可选自由以下组成的组：十八酸、十八烷基酯；2,6,10,15,19,23
‑
六甲基
‑
二十四烷；溶于1,2,3
‑
丙三醇的十八酸二酯；1,1'
‑
[(3,7
‑
二甲基
‑6‑
辛烯亚基)双(氧基)]双
‑
异十三烷；十四酸十八烷基酯；(全
‑
e)
‑
2,6,10,15,19,23
‑
六甲基
‑
2,6,10,14,18,22
‑
二十四碳六烯；二十三烷；二十二烷；十六酸十二烷基酯；1,2
‑
苯二羧酸双十二烷基酯；癸酸1,2,3
‑
丙三酯；11,11
‑
双[(3,7
‑
二甲基
‑6‑
辛烯基)氧基]
‑1‑
十一碳烯；二十一烷；[2
‑
[双[(3,7
‑
二甲基
‑
2,6
‑
辛二烯基)氧基]甲基]
‑1‑
苯；11,11
‑
双[(3,7
‑
二甲基
‑
2,6
‑
辛二烯基)氧基]
‑1‑
十一碳烯；[2
‑
[双[(1
‑
乙烯基
‑
1,5
‑
二甲基
‑4‑
己烯基)氧基]甲基]
‑1‑
苯；十二酸十四烷基酯；[2r
‑
[2r*(4r*,8r*)]]
‑
3,4
‑
二氢
‑
2,5,7,8
‑
四甲基
‑2‑
(4,8,12
‑
三甲基十三烷基)
‑
2h
‑1‑
苯并吡喃
‑6‑
醇；辛酸十八烷基酯；二十烷；[2r*(4r*,8r*)]
‑
3,4
‑
二氢
‑
2,5,8
‑
三甲基
‑2‑
(4,8,12
‑
三甲基十三烷基)
‑
2h
‑1‑
苯并吡喃
‑6‑
醇；[1r
‑
[1α[e(s*)],2β,4aβ,8aα]]
‑1‑
[6
‑
(2,2
‑
二甲基
‑6‑
亚甲基环己基)
‑4‑
甲基
‑3‑
己烯基]十氢
‑
2,5,5,8a
‑
四甲基
‑2‑
萘酚；[2r
‑
[2r*(4r*,8r*)]]
‑
3,4
‑
二氢
‑
2,7,8
‑
三甲基
‑2‑
(4,8,12
‑
三甲基十三烷基)
‑
2h
‑1‑
苯并吡喃
‑6‑
醇；庚酸十八烷基酯；十九烷；(2e,4e,6e,8e,10e,12e,14e,16e)
‑
2,6,11,15
‑
四甲基
‑
17
‑
(2,6,6
‑
三甲基
‑1‑
环己烯
‑1‑
基)
‑
2,4,6,8,10,12,14,16
‑
十七碳八烯醛；[2r
‑
[2r*(4r*,8r*)]]
‑
3,4
‑
二氢
‑
2,8
‑
二甲基
‑2‑
(4,8,12
‑
三甲基十三烷基)
‑
2h
‑1‑
苯并吡喃
‑6‑
醇；十六酸2
‑
乙基己酯；1,2
‑
苯二羧酸二癸酯；十八烷；2
‑
[[2
‑
(苯基亚甲基)亚辛基]氨基]
‑1‑
乙烯基
‑
1,5
‑
二甲基
‑4‑
己烯基苯甲酸酯；十八酸3
‑
甲基丁基酯；与1,2,3
‑
丙三醇辛酸酯的癸酸酯；十七烷；7,11,15
‑
三甲基
‑3‑
亚甲基
‑1‑
十六碳烯；十二酸癸基酯；十八酸丁酯；癸二酸双(2
‑
乙基己基)酯；[2,
2
‑
双[(3,7
‑
二甲基
‑6‑
辛烯基)氧基]乙基]
‑
苯；[2,2
‑
双[(3,7
‑
二甲基
‑
2,6
‑
辛二烯基)氧基]乙基]
‑
苯；(z)
‑9‑
十八酸丁酯；辛酸
‑
1,2,3
‑
丙三醇酯；十六烷；4
‑
(5
‑
甲基
‑1‑
亚甲基
‑4‑
己烯基)
‑1‑
(4
‑
甲基
‑3‑
戊烯基)
‑
环己烯；[r
‑
[r*,r*
‑
(e)]]
‑
3,7,11,15
‑
四甲基
‑2‑
十六碳烯
‑1‑
醇乙酸酯；十六酸丁酯；十八酸乙酯；2
‑
辛基
‑1‑
十二烷醇；十五烷；十四酸己酯；癸酸癸基酯；乙酸十八烷基酯；十六酸2
‑
甲基丙基酯；(z)
‑9‑
十八酸乙酯；十七酸乙酯；十八酸甲酯；十四烷；十四酸3
‑
甲基丁基酯；[r
‑
[r*,r*
‑
(e)]]
‑
3,7,11,15
‑
四甲基
‑2‑
十六碳烯
‑1‑
醇；3,7,11,15
‑
四甲基
‑2‑
十六碳烯
‑1‑
醇；十六酸1
‑
甲基乙基酯；1,1'
‑
(3,7
‑
二甲基
‑6‑
辛烯亚基)双
‑
1h
‑
吲哚；十八酸；十甲基
‑
环戊硅氧烷；苯甲酸
‑2‑
[[2
‑
(苯基亚甲基)亚辛基]氨基]
‑3‑
甲基丁基酯；(z,z)
‑
9,12
‑
十八碳二烯酸乙酯；1
‑
十八醇；己二酸二辛酯；(z)
‑9‑
十八酸甲酯；十八酸2
‑
羟丙酯；十四酸丁酯；十二酸己酯；(z,z,z)
‑
9,12,15
‑
十八碳三烯酸乙酯；十六酸乙酯；1
‑
十六醇乙酸酯；(z)
‑9‑
十八酸；己二酸双(2
‑
乙基己基)酯；1,8,11,14
‑
十七碳四烯；1,8,11,14
‑
十七碳四烯；1,8,11,14
‑
十七碳四烯；(z)
‑9‑
十八碳烯
‑1‑
醇；十四酸
‑2‑
甲基丙基酯；壬酸
‑1‑
甲基
‑
1,2
‑
乙二酯；十三烷；[1s
‑
(1α,4α,4aα,6α,8aβ)]
‑
脱氢
‑
1,6
‑
二甲基
‑4‑
(1
‑
甲基乙基)
‑
萘二脱氢衍生物；3,7,11,15
‑
四甲基
‑1‑
十六碳炔
‑3‑
醇；(z,z)
‑
9,12
‑
十八碳二烯酸甲酯；1
‑
十七烷醇；3,7,11,15
‑
四甲基
‑
6,10,14
‑
十六碳三烯
‑3‑
醇；苯甲酸
‑2‑
[[[4
‑
(4
‑
甲基
‑3‑
戊烯基)
‑3‑
环己烯
‑1‑
基]亚甲基]氨基]
‑
甲酯；(z,z)
‑
9,12
‑
十八碳二烯酸；1,1'
‑
氧基双
‑2‑
壬烯；白檀油烯醇苯乙酸酯；10
‑
十一酸庚酯；(z,z,z)
‑
9,12,15
‑
十八碳三烯酸甲酯；与1,2,3
‑
丙三醇的十八酸单酯；十二酸戊酯；辛酸壬酯；十五酸乙酯；十六酸甲酯；十二酸4
‑
甲基苯基酯；十二酸3
‑
甲基丁基酯；十四酸1
‑
甲基乙基酯；十六酸；[1r
‑
(1α,4aβ,4bα,7β,8aβ,10aα)]
‑1‑
菲羧酸十四氢
‑
1,4a
‑
二甲基
‑7‑
(1
‑
甲基乙基)
‑
甲酯；1
‑
十六醇；十二烷；6,10,14
‑
三甲基
‑2‑
十五烷；9
‑
十七烷酮；[1r
‑
(1α,4aβ,4bα,10aα)]
‑1‑
菲甲醇
‑
1,2,3,4,4a,4b,5,6,10,10a
‑
十氢
‑
1,4a
‑
二甲基
‑7‑
(1
‑
甲基乙基)
‑
乙酸酯；异十六醇；十二酸2
‑
甲基丙基酯；十六碳烯腈；十八酸2,3
‑
二羟丙酯；异十二烷；十四氢
‑
1,4a
‑
二甲基
‑7‑
(1
‑
甲基乙基)
‑1‑
菲甲醇；(e)
‑
辛酸3,7
‑
二甲基
‑
2,6
‑
辛二烯酯；十二酸丁酯；十四酸乙酯；丁酸十二烷基酯；苯甲酸2
‑
氨基
‑
癸酯；氧杂环十七烷
‑2‑
酮；丙酸2
‑
甲基
‑
十二烷基酯；八氢
‑
1,1,2,3,3
‑
五甲基
‑
1h
‑
茚；1
‑
菲羧酸1,2,3,4,4a,4b,5,6,7,8,10,10a
‑
十二氢
‑
1,4a
‑
二甲基
‑7‑
(1
‑
甲基乙基)
‑
甲酯；与1,2,3
‑
丙三醇的(z)
‑9‑
十八碳烯酸酯；9,12,15
‑
十八碳三烯酸；(e,e,e)
‑
2,6,6,9
‑
四甲基
‑
1,4,8
‑
环十一碳三烯；十二氢
‑
1,4a
‑
二甲基
‑7‑
(1
‑
甲基乙基)
‑1‑
菲甲醇；苯甲酸3,4,5
‑
三羟基
‑
十二烷基酯；η
‑
1h
‑
吲哚
‑1‑
基
‑
α,α,ε
‑
1h
‑
吲哚
‑1‑
庚醇；环十二烷；(z)
‑9‑
十六碳烯酸；苯甲酸2
‑
[[2
‑
(苯基亚甲基)亚庚基]氨基]
‑
甲基；(z)
‑9‑
十八碳烯酸2,3
‑
二羟丙酯；反式
‑
5,6,7,8
‑
四氢
‑
3,5,5,6,7,8,8
‑
七甲基
‑2‑
萘甲醛；辛酸1
‑
乙烯基
‑
1,5
‑
二甲基
‑4‑
己烯酯；以及2
‑
十六烷酮。
[0173]
在实施方案中，密度调节剂可包括以下中的一种或多种：溴化植物油；蔗糖八乙酸酯；溴代庚烷；二氧化钛；氧化锌；氧化铁；氧化钴；氧化镍；氧化银；氧化铜；氧化锆；二氧化硅；银；锌；铁；钴；镍；铜；环氧化大豆油多元醇；2,3
‑
二氢
‑
1,1,3,3,5
‑
五甲基
‑
4,6
‑
二硝基
‑
1h
‑
茚；(2
‑
溴乙烯基)
‑
苯；苯乙酸2
‑
甲氧基
‑4‑
(1
‑
丙烯基)苯酯；1
‑
(2,5
‑
二甲基
‑3‑
噻吩基)
‑
乙酮；环氧乙烷羧酸3
‑
(4
‑
甲氧基苯基)
‑
乙酯；苯甲酸2
‑
[(1
‑
羟基
‑3‑
苯基丁基)氨基]
‑
甲酯；1,3
‑
苯并二氧杂环戊烯
‑5‑
甲酸乙酯；5
‑
(2
‑
丙烯基)
‑
1,3
‑
苯并二氧杂环戊烯；4
‑
甲氧基
‑
苯甲酸；α
‑
(三氯甲基)
‑
乙酸苯甲醇酯；2
‑
甲氧基
‑4‑
(2
‑
丙烯基)
‑
甲酸苯酚酯；2
‑
甲氧
基
‑4‑
(2
‑
丙烯基)
‑
苯甲酸苯酚酯；3
‑
苯基
‑
苯甲酸2
‑
丙烯
‑1‑
醇酯；苯乙酸3
‑
甲基苯基酯；1
‑
(1,1
‑
二甲基乙基)
‑
3,4,5
‑
三甲基
‑
2,6
‑
二硝基
‑
苯；苯乙酸4
‑
甲基苯基酯；苯乙酸苯基甲基酯；苯乙酸(4
‑
甲氧基苯基)甲酯；2
‑
丙烯酸3
‑
苯基
‑
苯基甲基酯；2
‑
丙烯酸3
‑
苯基
‑2‑
苯基甲基酯；苯乙酸2
‑
甲氧基
‑4‑
(2
‑
丙烯基)苯酯；2
‑
(甲硫基)
‑
苯酚；苯甲酸2
‑
[[3
‑
(1,3
‑
苯并二氧杂环戊烯
‑5‑
基)
‑2‑
甲基亚丙基]氨基]
‑
甲酯；苯甲酸2
‑
[[3
‑
(4
‑
甲氧基苯基)
‑2‑
甲基亚丙基]氨基]
‑
甲酯；3,5
‑
二甲氧基
‑
苯甲酸；苯甲酸2
‑
羟基
‑
苯酯；苯甲酸2
‑
羟基
‑
苯基甲基酯；苯甲酸2
‑
羟基
‑
乙酯；苯甲酸2
‑
羟基
‑
甲酯；苯甲酸2
‑
氨基
‑
甲酯；2
‑
羟基
‑
1,2
‑
二苯基
‑
乙酮；苯甲酸4
‑
羟基
‑
乙酯；苯甲酸苯基甲基酯；5
‑
(1
‑
丙烯基)
‑
1,3
‑
苯并二氧杂环戊烯；2
‑
甲基
‑
苯并噻唑；10,11
‑
二氢
‑
5h
‑
二苯并[a,d]环庚烯
‑5‑
酮；环氧乙烷羧酸3
‑
苯基
‑
乙酯；苯甲酸4
‑
甲氧基
‑
甲酯；2
‑
丙烯酸3
‑
苯基
‑3‑
苯基
‑2‑
丙烯酯；4
‑
甲基
‑8‑
亚甲基
‑
三环[3.3.1.13,7]癸
‑2‑
醇；4
‑
甲基
‑8‑
亚甲基
‑
乙酸三环[3.3.1.13,7]癸
‑2‑
醇酯；双(2,4
‑
二羟基苯基)
‑
甲酮；(2
‑
羟基
‑4‑
甲氧基苯基)苯基
‑
甲酮；二苯并呋喃；苯甲酸2
‑
氨基
‑2‑
苯基乙基酯；1
‑
(萘基)
‑
乙酮；2,2'
‑
[硫代双(亚甲基)]双
‑
呋喃；三丙酸1,2,3
‑
丙三醇酯；(e)
‑3‑
苯基
‑2‑
丙烯酸；4
‑
乙基
‑
2,6
‑
二甲氧基
‑
苯酚；甲基苯基二硫化物；苯甲酸2
‑
[[(4
‑
甲氧基苯基)亚甲基]氨基]
‑
甲酯；(z)
‑3‑
(2
‑
甲氧基苯基)
‑2‑
丙烯酸；8
‑
喹啉醇；双(苯基甲基)二硫化物；1,2
‑
丙二醇二苯甲酸酯；1
‑
溴
‑4‑
乙烯基
‑
苯；二
‑2‑
丙烯基三硫化物；(e)
‑
2,6
‑
二甲氧基
‑4‑
(1
‑
丙烯基)
‑
苯酚；(2
‑
异硫氰酸根合乙基)
‑
苯；苯甲酸2
‑
羟基
‑5‑
甲基
‑
甲酯；3,5
‑
二甲基
‑
1,2,4
‑
三硫杂环戊烷；丙酸2
‑
(甲基二硫基)
‑
乙酯；苯甲酸2
‑
羟基
‑
环己基酯；苯甲酸2
‑
[(1
‑
氧丙基)氨基]
‑
甲酯；s
‑
(4,5
‑
二氢
‑2‑
甲基
‑3‑
呋喃基)乙硫酸酯；苯甲酸2
‑
(乙酰氨基)
‑
甲酯；2,4,6
‑
三甲基
‑
1,3,5
‑
三噻烷；苯甲酸2
‑
氨基
‑
丙酯；丁酸1
‑
萘基酯；苯甲酸2,4
‑
二羟基
‑3‑
甲基
‑
甲酯；甲基2
‑
丙烯基三硫化物；2
‑
呋喃甲醇苯甲酸酯；苯甲酸2
‑
羟基
‑5‑
甲基
‑
乙酯；(2,2
‑
二氯
‑1‑
甲基环丙基)
‑
苯；5
‑
乙基
‑2‑
噻吩甲醛；苯甲酸[(苯基亚甲基)氨基]
‑
甲酯；六氢
‑
2',3a
‑
二甲基
‑
螺[1,3
‑
二硫杂环戊烯并[4,5
‑
b]呋喃
‑
2,3'(2'h)
‑
呋喃]；5
‑
(二乙氧基甲基)
‑
1,3
‑
苯并二氧杂环戊烯；1,3,3a,4,5,6,7,8,9,10,11,13a
‑
十二氢
‑
环十二[c]呋喃；苯乙酸2
‑
甲氧基苯基酯；2
‑
苯并呋喃甲醛；3
‑
甲基
‑
1,2,4
‑
三噻烷；2,2'
‑
[二硫代双(亚甲基)]双
‑
呋喃；(e,e)
‑
1,7
‑
双(4
‑
羟基
‑3‑
甲氧基苯基)
‑
1,6
‑
庚二烯
‑
3,5
‑
二酮；苯甲酸2,4
‑
二羟基
‑
3,6
‑
二甲基
‑
甲酯；苯甲酸2
‑
羟基
‑4‑
甲氧基
‑
甲酯；丙酸2
‑
甲基
‑
1,3
‑
苯并二氧杂环戊烯
‑5‑
基甲酯；3,5
‑
二乙基
‑
1,2,4
‑
三硫杂环戊烷；3,5
‑
双(1
‑
甲基乙基)
‑
1,2,4
‑
三硫杂环戊烷；2
‑
[(甲基二硫基)甲基]
‑
呋喃；二甲基四硫化物；α
‑
(2
‑
呋喃基亚甲基)
‑
苯乙醛；3
‑
甲氧基
‑
苯甲酸；s
‑
苯羧硫代酸甲酯；苯甲酸2
‑
甲氧基
‑
甲酯；苯甲酸2
‑
羟基
‑4‑
甲基苯基酯；苯甲酸2
‑
羟基
‑
丙酯；3
‑
(2
‑
甲氧基苯基)
‑2‑
丙烯酸；3
‑
(3
‑
甲氧基苯基)
‑2‑
丙烯酸；苯甲酸2
‑
羟基
‑4‑
甲氧基
‑6‑
甲基
‑
乙酯；2
‑
羟基
‑5‑
甲基
‑
苯甲醛；三苯甲酸1,2,3
‑
丙三醇酯；苯甲酸4
‑
甲基苯基酯；2
‑
呋喃羧酸丙酯；苯甲酸2
‑
羟基
‑2‑
甲基苯基酯；苯甲酸4
‑
羟基
‑3‑
甲氧基
‑
乙酯；3
‑
苯基
‑2‑
丙烯酸；1,3
‑
二溴
‑2‑
甲氧基
‑4‑
甲基
‑5‑
硝基
‑
苯；(异硫氰酸根合甲基)
‑
苯；2
‑
丙烯酸3
‑
(2
‑
呋喃基)
‑
乙酯；4
‑
甲氧基
‑
苯甲硫醇；2
‑
噻吩甲硫醇；1,1'
‑
[(2
‑
苯基亚乙基)双(氧亚甲基)]双
‑
苯；2,6
‑
二甲氧基
‑4‑
(2
‑
丙烯基)
‑
苯酚；苯甲酸2
‑
[(2
‑
苯基亚乙基)氨基]
‑
甲酯；苯丙酸β
‑
氧代
‑4‑
甲基苯基酯；η
‑
1h
‑
吲哚
‑3‑
基
‑
α,α,ε
‑
三甲基
‑
1h
‑
吲哚
‑3‑
庚醇；苯甲酸2
‑
羟基
‑3‑
甲基
‑2‑
丁烯酯；1,3
‑
苯并二氧杂环戊烯
‑5‑
丙醇
‑
α
‑
甲基
‑
乙酸酯；2,2'
‑
二硫代双
‑
噻吩；2
‑
羟基
‑
苯甲酸；2
‑
羟基
‑4‑
甲基
‑
苯甲醛；甲基苯甲基二硫化物；2
‑
呋喃
羧酸2
‑
苯基乙基酯；2
‑
甲氧基
‑
苯硫酚；苯甲酸2
‑
[[(4
‑
羟基
‑3‑
甲氧基苯基)亚甲基]氨基]
‑
甲酯；2
‑
(4
‑
甲基苯氧基)
‑1‑
(2
‑
苯基乙氧基)
‑
乙醇；苯乙酸3
‑
苯基
‑2‑
丙烯酯；苯甲酸2
‑
氨基
‑2‑
丙烯基酯；1,5
‑
二甲基
‑
二环[3.2.1]辛
‑8‑
酮肟；2
‑
噻吩硫醇；2
‑
甲氧基
‑4‑
(1
‑
丙烯基)
‑
甲酸苯酚酯；苯甲酸2
‑
氨基
‑
环己基酯；4
‑
乙烯基
‑2‑
甲氧基
‑
苯酚；苯甲酸2
‑
羟基
‑2‑
(1
‑
甲基乙氧基)乙酯；1
‑
[4
‑
(1,1
‑
二甲基乙基)
‑
2,6
‑
二甲基
‑
3,5
‑
二硝基苯基]
‑
乙酮；1
‑
(1,1
‑
二甲基乙基)
‑
3,5
‑
二甲基
‑
2,4,6
‑
三硝基
‑
苯；3
‑
(4
‑
甲氧基苯基)
‑2‑
丙烯酸；1
‑
(1,1
‑
二甲基乙基)
‑2‑
甲氧基
‑4‑
甲基
‑
3,5
‑
二硝基
‑
苯；1,2
‑
苯二甲酸二乙酯；1
‑
(3,4
‑
二氢
‑
2h
‑
吡咯
‑5‑
基)
‑
乙酮；苯甲酸2
‑
(甲氨基)
‑
甲酯；7
‑
乙氧基
‑4‑
甲基
‑
2h
‑1‑
苯并吡喃
‑2‑
酮；苯甲酸2
‑
羟基
‑2‑
苯乙酯；苯甲酸2
‑
氨基
‑
乙酯；3
‑
苯基
‑2‑
氨基苯甲酸2
‑
丙烯
‑1‑
醇酯；4
‑
氯
‑
3,5
‑
二甲基
‑
苯酚；二苯基二硫化物；1
‑
萘酚；[1,1'
‑
联苯]
‑2‑
醇；α
‑
苯基
‑
苯甲醇；2
‑
萘硫醇；1
‑
(2
‑
萘基)
‑
乙酮；2
‑
甲氧基
‑4‑
(1
‑
丙烯基)
‑
乙酸苯酚酯；苯甲酸2
‑
萘酚酯；苯甲酸苯酯；2
‑
[3
‑
(2
‑
氯苯基)丙基]
‑
吡啶；苯甲酸4
‑
羟基
‑
丙酯；1
‑
(1
‑
萘基)
‑
乙酮；丙酸3
‑
[(2
‑
呋喃基甲基)硫代]
‑
乙酯；1,3
‑
二苯基
‑2‑
丙烯
‑1‑
酮；3
‑
吡啶羧酸苯基甲基酯；苯甲酸2
‑
苯基乙酯；(e,e)
‑1‑
[5
‑
(1,3
‑
苯并二氧杂环戊
‑5‑
基)
‑1‑
氧代
‑
2,4
‑
戊二烯基]
‑
哌啶；以及苯并噻唑。
[0174]
在制备具有油基核的胶囊的方法的实施方案中，水相(连续相)可包含水、酸和纳米颗粒。在实施方案中，水相至少在与油相掺混时具有约1至约14的ph。其他合适的ph包括约1至约5、约2至约7、约6至约7、约1至约4、约3至约7、约7至14、约8至10、约9至11、或约7至9。例如，水相的ph可为约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14。
[0175]
在实施方案中，酸可为强酸。在实施方案中，强酸可包括hcl、hno3、h2so4、hbr、hi、hclo4和hclo3中的一种或多种。在实施方案中，酸可包括hcl。在实施方案中，连续溶液中酸的浓度可为约0.01m至约5m、或约0.1m至约5m、或约0.1m至约2m、或约0.1m至约1m。例如，连续溶液中酸的浓度可为约0.1m、0.2m、0.3m、0.4m、0.5m、1m、1.5m、2m、3m、4m或5m。
[0176]
在实施方案中，酸可为弱酸，诸如hf和乙酸。
[0177]
在制备具有油基核的胶囊的方法的实施方案中，水相(连续相)可包含碱。在实施方案中，碱可为矿物碱、氢氧化物诸如氢氧化钠以及氨中的一种或多种。例如，在实施方案中，碱可为约10
‑5m至0.01m naoh，或约10
‑5至约1m氨。
[0178]
在制备具有油基核的胶囊的方法的实施方案中，可通过添加酸和/或碱来在整个过程中改变ph。例如，该方法可用酸性或中性ph下的水相来引发，然后可在该过程期间添加碱以提高ph值。另选地，该方法可用碱性或中性ph下的水相来引发，然后可在该过程期间添加酸以降低ph值。此外，该方法可用酸性或中性ph下的水相来引发，然后可在该过程期间添加酸以进一步降低ph值。此外，该方法可用碱性或中性ph下的水相来引发，然后可在该过程期间添加碱以进一步提高ph值。可使用任何合适的ph变化。此外，可在任何时候将酸和碱的任何合适的组合用于该方法中以达到所需的ph。
[0179]
上述任何纳米颗粒均可用于水相中。在实施方案中，纳米颗粒可以基于水相的总重量约0.01重量％至约10重量％的量存在。其他合适的量包括约0.05重量％至约5重量％、约1重量％至约10重量％、约5重量％至约8重量％、约2重量％至约7重量％、或约0.1重量％至约1重量％。例如，纳米颗粒可以基于水相的总重量约0.01重量％、0.02重量％、0.03重量％、0.04重量％、0.05重量％、0.06重量％、0.07重量％、0.08重量％、0.09重量％、0.1重量％、0.2重量％、0.3重量％、0.4重量％、0.5重量％、0.6重量％、0.7重量％、0.8重量％、
0.9重量％、1重量％、2重量％、3重量％、4重量％、5重量％、6重量％、7重量％、8重量％、9重量％或10重量％的量存在。
[0180]
在实施方案中，该方法可包括以约1:10至约1:1、约1:9至约1:1、约1:5至约1:1、约1:3至约1:1、约1:5至约1:2、约1:3至约1:1.5的油相与水相的比率掺混油相和水相。其他合适的比率包括约1:10、1:9、1:8、1:7、1:6、1:5、1:4、1:3、1:2、2:5、3:5、1:1.5或1:1。
[0181]
制备含水核胶囊的方法
[0182]
在制备具有含水核的胶囊的方法的实施方案中，水相可包含含水有益剂。
[0183]
在实施方案中，水相在乳化之前可包含基于水相的总重量约1重量％至约99重量％、或约20重量％至约99重量％、约40重量％至约99重量％、或约50重量％至约99重量％、或约50重量％至约90重量％的有益剂。例如，有益剂可以基于水相的总重量约1重量％、10重量％、20重量％、30重量％、40重量％、50重量％、60重量％、70重量％、80重量％或90重量％的量存在。
[0184]
在实施方案中，水相还可包含一种或多种核调节剂。例如，含水核调节剂可为ph调节剂、粘度调节剂、离子强度调节剂、美学调节剂、密度调节剂和胶凝剂中的一种或多种。在实施方案中，可掺入ph调节剂以在核中产生所需的ph。在实施方案中，ph调节剂可包括洗涤剂制造领域的技术人员已知的任何碱或酸，例如，以下碱：碱金属或碱土金属的碳酸盐和羟基碳酸盐，例如氢氧化钠或氢氧化钾碳酸盐；碱金属或碱土金属的氧化物和氢氧化物，例如，氧化镁、氢氧化钠或氢氧化钾；柠檬酸盐、延胡索酸盐、琥珀酸盐、酒石酸盐、马来酸盐、抗坏血酸盐、碱金属或碱土金属硅酸盐，例如，柠檬酸钠；以下酸：柠檬酸、富马酸、琥珀酸、酒石酸、苹果酸、抗坏血酸、磷酸、盐酸、硫酸、亚硫酸。
[0185]
在实施方案中，粘度调节剂可包括细菌或植物来源的未涂覆或涂覆有聚合物增稠剂的纳米原纤化和微原纤化纤维素；非聚合的结晶羟基官能材料，诸如可结晶甘油酯，包括氢化蓖麻油；天然来源的聚合物结构剂诸如羟乙基纤维素、疏水改性的羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、多糖衍生物。合适的多糖衍生物包括：果胶、藻酸盐、阿拉伯半乳聚糖(阿拉伯树胶)、角叉菜胶、结冷胶、黄原胶、瓜尔胶。可掺入的合适的粘度调节剂包括合成聚合的结构剂，例如聚羧酸酯、聚丙烯酸酯、疏水改性的乙氧基化聚氨酯、疏水改性的非离子多元醇；其中聚羧酸酯聚合物可包括聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯中的一种或多种；不饱和的一碳酸或二碳酸与(甲基)丙烯酸的c1‑
c
30
烷基酯的共聚物。
[0186]
在实施方案中，离子强度调节剂可包括一种或多种羧酸、聚羧酸盐、磷酸盐、膦酸盐、聚磷酸盐、聚膦酸盐和硼酸盐。在实施方案中，离子强度调节剂还可包括一种或多种离子物质，诸如氧联二琥珀酸、乌头酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、马来酸、富马酸、琥珀酸、癸二酸、柠康酸、己二酸、衣康酸、十二酸、丙烯酸、马来酸、钙、镁、铁、锰、钴、铜和锌离子的均聚物和共聚物中的一种或多种。
[0187]
在实施方案中，美学调节剂可包括一种或多种着色剂，诸如染料或颜料以及其他美学材料。着色剂的非限制性示例包括若丹明、荧光素、酞菁和氧化铝。在实施方案中，美学调节剂可包括具有不同形状和尺寸的颗粒的非限制性示例，其可包括环氧化物涂覆的金属化聚对苯二甲酸乙二醇酯铝、聚酯珠、小烛树珠、硅酸盐以及它们的混合物中的一种或多种。
[0188]
在实施方案中，密度调节剂可包括以下中的一种或多种：甘油、甘露糖醇、糖醇、无
机盐、二氧化钛；氧化锌；氧化铁；氧化钴；氧化镍；氧化银；氧化铜；氧化锆；二氧化硅；银；锌；铁；钴；镍；铜；
[0189]
在实施方案中，水溶性胶凝剂可包括一种或多种卵磷脂、藻酸钙、琼脂、角叉菜胶、经加工的琼芝属海藻、刺槐豆胶、长豆角胶、瓜尔胶、黄蓍胶、阿拉伯树胶、黄原胶、刺梧桐树胶、塔拉胶、结冷胶、魔芋、聚山梨醇酯、果胶、磷酸铵、乙酸异丁酸蔗糖酯、木材树脂的甘油酯、纤维素、纤维素衍生物和脂肪酸。
[0190]
在实施方案中，含水核可包含酶稳定剂。在实施方案中，酶稳定剂可包括任何常规的酶稳定剂，诸如钙和/或镁离子的水溶性源。在实施方案中，酶稳定剂可包括可逆蛋白酶抑制剂中的一种或多种，诸如硼化合物包括硼酸酯、4
‑
甲酰基苯基硼酸、苯基硼酸以及它们的衍生物，化合物诸如甲酸钙、甲酸钠和1,2
‑
丙二醇，以及二甘醇。
[0191]
在制备具有含水核的胶囊的方法的实施方案中，油相可包含前体。前体可如上所定义。
[0192]
在实施方案中，存在于油相中的前体可以基于水相(其最终形成核)的总重量约1重量％至约50重量％的量存在。其他合适的量包括基于水相的总重量约1重量％至约15重量％、约5重量％至约30重量％、约10重量％至约20重量％、约15重量％至约40重量％、约25重量％至约45重量％、或约15重量％至约50重量％。例如，油相可包括基于水相的总重量约1重量％、2重量％、3重量％、4重量％、5重量％、6重量％、7重量％、8重量％、9重量％、10重量％、11重量％、12重量％、13重量％、14重量％、15重量％、16重量％、17重量％、18重量％、19重量％、20重量％、22重量％、24重量％、26重量％、28重量％、30重量％、32重量％、34重量％、36重量％、38重量％、40重量％、42重量％、44重量％、46重量％、48重量％或50重量％。
[0193]
在制备具有含水核的胶囊的方法的实施方案中，纳米颗粒可存在于水相和油相中的一者或两者中。在实施方案中，纳米颗粒仅存在于水相中。在实施方案中，纳米颗粒仅存在于油相中。在实施方案中，纳米颗粒存在于油相和水相两者中。
[0194]
上述任何纳米颗粒均可用于水相中。在实施方案中，纳米颗粒在水相和油相中的一者或两者中可以基于水相的总重量约0.01重量％至约10重量％的总量存在。其他合适的量包括约0.05重量％至约5重量％、约1重量％至约10重量％、约5重量％至约8重量％、约2重量％至约7重量％、或约0.1重量％至约1重量％。例如，纳米颗粒可以基于水相的总重量约0.01重量％、0.02重量％、0.03重量％、0.04重量％、0.05重量％、0.06重量％、0.07重量％、0.08重量％、0.09重量％、0.1重量％、0.2重量％、0.3重量％、0.4重量％、0.5重量％、0.6重量％、0.7重量％、0.8重量％、0.9重量％、1重量％、2重量％、3重量％、4重量％、5重量％、6重量％、7重量％、8重量％、9重量％或10重量％的量存在。
[0195]
在实施方案中，该方法包括以约10:1至约1:1、约9:1至约1:1、约5:1至约1:1、约3:1至约1:1、约5:1至约2:1、约3:1至约1.5:1的比率掺混油相和水相。其他合适的比率包括约10:1、9:1、8:1、7:1、6:1、5:1、4:1、3:1、2:1、1.5:1或1:1。
[0196]
固化条件
[0197]
在实施方案中，无论是制备油基核还是含水核，乳液均可在使前体固化的条件下固化，从而形成胶囊。
[0198]
在实施方案中，可提高用于固化的反应温度以便提高获得固化胶囊的速率。胶囊
在不再塌陷时被认为被固化。胶囊塌陷的测定在下文详细描述。
[0199]
在实施方案中，在固化步骤期间，发生y部分(来自式(i)和/或(ii)的水解，之后进行
‑
oh基团与另一个
‑
oh基团或y型的另一个部分(其中2个y不一定相同)的后续缩合。水解的前体部分最初将与纳米颗粒的表面部分缩合(前提条件是它们包含此类部分)。随着壳形成的进行，前体部分将与所述预形成壳反应。
[0200]
在实施方案中，可固化乳液，使得壳前体发生缩合。在实施方案中，可固化乳液，使得壳前体与纳米颗粒反应而发生缩合。下文示出了本文所述的基于二氧化硅的壳的水解和缩合步骤的示例：
[0201]
水解：≡si
‑
or h2o
→
≡si
‑
oh roh
[0202]
缩合：≡si
‑
oh ≡si
‑
or
→
≡si
‑
o
‑
si≡ roh
[0203]
≡si
‑
oh ≡si
‑
oh
→
≡si
‑
o
‑
si≡ h2o。
[0204]
例如，在其中使用式(i)或(ii)的前体的实施方案中，以下描述了水解和缩合步骤：
[0205]
水解：≡m
‑
y h2o
→
≡m
‑
oh yh
[0206]
缩合：≡m
‑
oh ≡m
‑
y
→
≡m
‑
o
‑
m≡ yh
[0207]
≡m
‑
oh ≡m
‑
oh
→
≡m
‑
o
‑
m≡ h2o。
[0208]
测试方法
[0209]
平均壳厚度测量
[0210]
胶囊壳，包括第一壳部件和第二壳部件，当存在时，使用聚焦离子束扫描电子显微镜(fib
‑
sem；fei helios nanolab 650)或等同物在含有20有益剂的递送胶囊上以纳米为单位进行测量。通过用蒸馏水(1:10)稀释少量液体胶囊分散体(20μl)来制备样品。然后将悬浮液沉积在乙醇清洁的铝棒上并转移到碳涂布机(leica em ace600或等同物)中。使样品在涂布机中真空(真空水平：10‑5毫巴)干燥。接下来，将25nm
‑
50nm的碳快速沉积到样品上以将导电碳层沉积到表面上。然后将铝棒转移到fib
‑
sem中以制备胶囊的横截面。使用横截面清洁模式，通过在30kv加速电压处用2.5na的发射电流进行离子铣削来制备横截面。在5.0kv和100pa处以浸没模式(保压时间约10μs)采集图像，放大倍数为约10,000。
[0211]
以不因它们的尺寸而有所偏倚的随机方式选择的20个有益递送胶囊的剖视图形式，采集断裂壳的图像，以形成呈现胶囊尺寸分布的代表性样品。使用校准的显微镜软件，在3个不同的随机位置，通过绘制垂直于胶囊壳外表面的切线的测量线，来测量20个胶囊中的每个胶囊的壳厚度。记录60个独立的厚度测量值并用于计算平均厚度。
[0212]
胶囊直径的变异系数
[0213]
使用accusizer 780ad仪器或等同物和附带的软件cw788版本1.82(particle sizing systems,santa barbara,california,u.s.a.)或等同物，通过单颗粒光学传感(spos)(也称为光学颗粒计数(opc))测定胶囊尺寸分布。该仪器被配置成具有以下条件和选择：流速＝1ml/sec；较低尺寸阈值＝0.50μm；传感器型号＝le400
‑
05se或等同物；自动稀释＝开；收集时间＝60秒；信道数量＝512；脉管流体体积＝50ml；最大重合＝9200。通过用水冲洗使传感器进入冷状态直到背景计数小于100来开始测量。引入递送胶囊的悬浮中的样品，并根据需要通过自动稀释用di水调节胶囊的密度，以得到至多9200个/ml的胶囊计数。在60秒的时间段内分析悬浮液。所用的尺寸范围为1μm至493.3μm。
[0214]
体积分布：
[0215][0216][0217][0218]
其中：
[0219]
cov
v
–
体积加权尺寸分布的变异系数
[0220]
σ
v
–
体积分布的标准分布偏差
[0221]
μ
v
–
体积分布的分布平均值
[0222]
d
i
–
级分i中的直径
[0223]
x
i,v
–
体积分布的级分i(对应于直径i)中的频率
[0224][0225]
标称壁张力方法
[0226]
标称壁张力t
r
使用如“liu,m.(2010).understanding the mechanical strength of microcapsules and their adhesion on fabric surfaces.birmingham,united kingdom:university of birmingham(doctoral thesis)”中所述的以下公式计算
[0227][0228]
其中，f
r
为单个微胶囊的破裂力，并且d
m
为单个胶囊在压缩之前的直径。标称壁张力t
r
被解释为壁在破裂时的张力或拉伸。通过计算机控制的显微操纵仪器系统测量各个胶囊的直径(d
m
)和破裂力值(f
r
)(也称为爆破力值)，该显微操纵仪器系统具有能够使递送胶囊成像的镜头和相机，并且具有连接到测力传感器(诸如购自aurora scientific inc.(canada)的403a型)或等同物的精细平端探针，如在以下文献中所述：zhang,z.等人(1999)“mechanical strength of single microcapsules determined by a novel micromanipulation technique.”j.microencapsulation，第16卷，第1期，第117
‑
124页，以及sun,g.and zhang,z.(2001)“mechanical properties of melamine
‑
formaldehyde microcapsules.”j.microencapsulation，第18卷，第5期，第593
‑
602页，并且可从university of birmingham(edgbaston,birmingham,uk)获得。
[0229]
标称壁张力如下方式测定：
[0230]
a)将一滴递送胶囊悬浮液置于玻璃显微镜载片上，并且在环境条件下干燥若干分钟，以去除水，并且在干燥载片上获得单独胶囊的稀疏单层。按需要调节悬浮液中胶囊的浓度，以在载片上获得合适的胶囊密度。可能需要多于一种的载片制备。
[0231]
b)然后将载片放置在显微操纵仪器的样品固定台上。选择载片上的三十个有益效果递送胶囊以供测量，使得在三个预定尺寸带中的每个带内选择十个胶囊。每个尺寸带是
指来源于accusizer生成的体积加权psd的胶囊直径。胶囊的三个尺寸带为：平均直径 /
‑
2μm；第5个百分位数直径 /
‑
2μm；以及第90个百分位数直径 /
‑
2μm。出现瘪气、渗漏或损坏的胶囊被排除在选择过程之外并且不进行测量。
[0232]
c)对于30个所选胶囊中的每个胶囊，从显微操纵器上的图像测量胶囊的直径并记录。然后以每秒2μm的速度在两个平坦表面(即，平端力探针和玻璃显微镜载片)之间压缩同一个胶囊，直到胶囊破裂。在压缩步骤期间，通过显微操纵仪器的数据采集系统连续测量并记录探针力。
[0233]
d)每个胶囊的直径(d
m
)使用实验设备或等同物以及zhang,z.；sun,g:“mechanical properties of melamine
‑
formaldehyde microcapsules.”j.microencapsulation,第18卷第5期,第593
‑
602页,2001的方法测量。
[0234]
e)根据记录的力探头测量结果确定每个所选胶囊的破裂力(f
r
)，如在以下文献中所示：zhang,z.等人.(1999)“mechanical strength of single microcapsules determined by a novel micromanipulation technique.”j.microencapsulation，第16卷，第1期，第117
‑
124页，以及sun,g.and zhang,z.(2001)“mechanical properties of melamine
‑
formaldehyde microcapsules.”j.microencapsulation，第18卷，第5期，第593
‑
602页。
[0235]
f)30个胶囊中的每一个的标称壁张力(t
r
)通过将破裂力(f
r
)(以牛顿为单位)除以胶囊的直径(d
m
)乘以π来计算，如“liu,m.(2010).understanding the mechanical strength of microcapsules and their adhesion on fabric surfaces.birmingham,united kingdom:university of birmingham(doctoral thesis)”中所述。
[0236]
有效体积核
‑
壳比率评估
[0237]
有效体积核
‑
壳比率值如下测定，其取决于如通过壳厚度测试方法所测量的平均壳厚度。通过以下公式计算测量其平均壳厚度的胶囊的有效体积核
‑
壳比率：
[0238][0239]
其中厚度是通过fibsem测量的胶囊群体的平均壳厚度，并且d
胶囊
是通过光学颗粒计数测量的胶囊群体的平均体积加权直径。
[0240]
可通过使用以下公式计算核重量百分比，将该比率转换成核
‑
壳比率分数值：
[0241][0242]
并且可基于以下公式计算壳百分比：
[0243]
壳％＝100
‑
核％。
[0244]
支化度方法
[0245]
如下测定前体的支化度：使用(29si)核磁共振光谱(nmr)测量支化度。
[0246]
样品制备
[0247]
使用氘代苯(苯
‑
d6“100％”(d，99.96％，购自cambridge isotope laboratories inc.,tewksbury,ma，或等同物)将每个样品稀释至25％溶液。添加0.015m乙酰丙酮铬(iii)(99.99％纯度，购自sigma
‑
aldrich,st.louis,mo，或等同物)作为顺磁弛豫试剂。如果使用玻璃nmr管(wilmed
‑
labglass、vineland、nj或等同物)进行分析，则还必须通过用与用于溶解样品相同类型的氘代溶剂填充nmr管来制备空白样品。必须使用相同的玻璃管来分析空白和样品。
[0248]
样品分析
[0249]
支化度使用bruker 400mhz核磁共振光谱(nmr)仪器或等同物测定。使用标准硅(29si)方法(例如，来自bruker，默认参数设置为最少1000次扫描和30秒的弛豫时间。
[0250]
样品处理
[0251]
使用适用于nmr光谱的系统软件诸如mestrenova版本12.0.4
‑
22023(购自mestrelab research)或等同物来储存和处理样品。应用相位调节和背景校正。存在从
‑
70ppm延伸到
‑
136ppm的大的宽信号，这是使用玻璃nmr管以及存在于探针壳中的玻璃的结果。该信号通过从合成样品的光谱中减去空白样品的光谱来抑制，前提条件是使用相同的管和相同的方法参数来分析空白和样品。为了进一步说明数据收集、管等方面的任何轻微差异，应对所关注区域的峰之外的区域进行积分并归一化为一致的值。例如，对于所有空白和样品，积分
‑
117ppm至
‑
115ppm并将积分值设定为4。
[0252]
所得光谱产生最多五个主峰面积。第一峰(q0)对应于未反应的taos。第二组峰(q1)对应于端基。下一组峰(q2)对应于直链基团。下一组宽峰(q3)为半树枝状单元。最后一组宽峰(q4)为树枝状单元。当分析paos和pbos时，每组落在限定的ppm范围内。代表性范围描述于下表中：
[0253]
组id每个硅的桥氧数量ppm范围q00
‑
80至
‑
84q11
‑
88至
‑
91q22
‑
93至
‑
98q33
‑
100至
‑
106q44
‑
108至
‑
115
[0254]
聚甲氧基硅烷对于q0和q1具有不同的化学位移，对于q2具有重叠信号，并且具有未改变的q3和q4，如下表所示：
[0255]
组id每个硅的桥氧数量ppm范围q00
‑
78至
‑
80q11
‑
85至
‑
88q22
‑
91至
‑
96q33
‑
100至
‑
106q44
‑
108至
‑
115
[0256]
上表中所示的ppm范围可能不适用于所有单体。其他单体可引起化学位移发生变化，然而，q0
‑
q4的正确分配不应受到影响。
[0257]
使用mestrenova，对每组峰进行积分，并且支化度可通过以下公式计算：
[0258][0259]
分子量和多分散指数测定方法
[0260]
本文所述的缩合层前体的分子量(聚苯乙烯当量重均分子量(mw))和多分散指数(mw/mn)使用具有折射率检测的尺寸排阻色谱法来测定。mn为数均分子量。
[0261]
样品制备
[0262]
将样品称重，然后用仪器系统中使用的溶剂稀释至10mg/ml的目标浓度。例如，将50mg聚烷氧基硅烷称量到5ml容量瓶中，溶解并用甲苯稀释至容积。在样品已溶解于溶剂中之后，使其通过0.45um尼龙过滤器并加载到仪器自动取样机中。
[0263]
样品分析
[0264]
将连接至折射率检测器(例如wyatt 2414折射率检测器，santa barbara,ca，或等同物)的具有自动取样器(例如waters 2695 hplc分离模块，waters corporation,milford ma，或等同物)的hplc系统用于聚合物分析。在三根色谱柱上进行分离，每根色谱柱长7.8mm i.d.
×
300mm，填充有5μm聚苯乙烯
‑
二乙烯基苯介质，串联连接，其分别具有1kda、10kda和60kda的分子量截止值。合适的色谱柱为tskgel g1000hhr、g2000hhr和g3000hhr色谱柱(购自tosoh bioscience,king of prussia,pa)或等同物。使用6mm i.d.
×
40mm长5μm聚苯乙烯
‑
二乙烯基苯保护柱(例如tskgel guardcolumn hhr
‑
l,tosoh bioscience，或等同物)保护分析柱。将甲苯(hplc级或等同物)以1.0ml/min等度泵送，同时将色谱柱和检测器保持在25℃。注入100μl制备的样品进行分析。使用具有gpc计算功能的软件(例如，astra版本6.1.7.17软件，购自wyatt technologies,santa barbara,ca，或等同物)来存储和处理样品数据。
[0265]
使用具有已知分子量(在约0.250kda
‑
70kda的范围内)的十种或更多种窄分散聚苯乙烯标准品(例如，标准readycal set，(例如，sigma aldrich，pn 76552，或等同物))并使用mp与保留时间曲线的三阶拟合来校准该系统。
[0266]
使用该系统软件，计算并记录重均分子量(mw)和多分散指数(mw/mn)。
[0267]
有益剂渗透性测试
[0268]
渗透性测试方法允许测定特定分子从胶囊群体的胶囊核中扩散到连续相的百分比，该百分比可代表胶囊壳的渗透性。渗透性测试方法是与特定分子示踪剂的壳渗透性相关的参考框架，因此固定其尺寸和其对胶囊壳外部连续相的亲和力。这是用于比较本领域中各种胶囊的渗透性的参考框架。当分子示踪剂和连续相均固定时，壳渗透性是在一组特定条件下评定的单个胶囊特性。
[0269]
胶囊壳渗透性与壳孔隙率相关，使得低渗透性指示低壳孔隙率。
[0270]
胶囊渗透性通常作为参数的函数给出，诸如壳厚度、活性物质在核内的浓度、活性物质在核、壳和连续相中的溶解度等。
[0271]
为了使活性物质通过壳扩散，它必须从核转移到壳中，然后从壳转移到连续相中。如果活性物质在连续相中的溶解度非常有利，则后一步骤是快速的，这是疏水性材料进入基于表面活性剂的基质中的情况。例如，以0.025重量％的水平存在于体系中的活性物质非
常可能完全溶解于15重量％的表面活性剂中。
[0272]
考虑到上述情况，使活性物质在基于表面活性剂的基质中具有最小壳渗透性的限制步骤是限制通过壳的扩散。就疏水性壳材料而言，如果疏水性活性物质可被所述活性物质溶胀，则所述疏水性活性物质易于溶解于壳中。这种溶胀性可受到高壳交联密度的限制。
[0273]
就亲水性壳材料诸如二氧化硅而言，疏水性材料在壳本身中的溶解度有限。然而，当考虑以下因素时，活性物质能够快速扩散出来：表面活性剂分子和胶束能够扩散到壳中，并且随后扩散到核本身中，这允许从核进入壳并最终进入外部基质的路径。
[0274]
因此，就亲水性壳材料而言，需要高壳交联密度，但壳内的孔数量也减少。此类孔可导致活性物质快速质量传递到基于表面活性剂的基质中。因此，胶囊壳的总体渗透性与其孔隙率之间存在明确且明显的关联。事实上，胶囊的渗透性给出了对任何给定胶囊的总体壳结构的见解。
[0275]
如前所述，活性物质的扩散由活性物质的性质、其在连续相中的溶解度和壳构造(孔隙率、交联密度以及其可能包含的任何一般缺陷)限定。因此，通过固定三个相关参数中的两个，我们实际上可比较各种壳的渗透性。
[0276]
该渗透性测试的目的是提供允许直接比较不同胶囊壳的框架。此外，其允许评估大量胶囊的特性，并且因此不受异常值获得的偏差结果的影响。
[0277]
因此，胶囊渗透性可经由给定分子示踪剂在特定条件下在给定时间段内扩散到给定连续相中的分数(例如，7天内20％示踪剂扩散)来限定。
[0278]
如通过渗透性测试方法所测量的，本发明的胶囊将具有小于约80％、小于约70％、小于约60％、小于约50％、小于约40％、小于约30％、或小于约20％的相对渗透性。
[0279]
渗透性测试方法测定分子示踪剂乙酸三环癸烯酯(cas#5413
‑
60
‑
5)(vigon)从核中包含示踪剂的胶囊相对于代表所述示踪剂完全扩散的参比样品的壳渗透性(例如100％渗透性)。
[0280]
首先，根据任何给定的胶囊制备方法制备胶囊。出于渗透性测试方法的目的，胶囊核必须包含或在制备期间补充以包含按核的重量计的至少10重量％的乙酸三环癸烯酯示踪剂。在该测试中，“核的重量”是指在形成壳并制备胶囊之后核的重量。胶囊核另外包含其预期组分，诸如核调节剂和有益剂。胶囊可如本领域中通常进行的那样制备为胶囊浆液。
[0281]
然后将胶囊配制成渗透性测试样品。渗透性测试样品包括将足量的胶囊浆液与十二烷基硫酸钠(cas#151
‑
21
‑
3)的水溶液混合，以获得基于测试样品的总重量计0.25重量％
±
0.025重量％的总核油含量和15重量％
±
1重量％的sds浓度。所需胶囊浆液的量可如下计算：
[0282][0283]
其中浆液的油活性为浆液中油的重量％，如经由胶囊制备过程的质量平衡所测定的。
[0284]
sds溶液可通过将sds粒料溶解于去离子水中来制备。胶囊和sds溶液可在被设计成防止胶囊在混合过程中破裂的条件下混合。例如，胶囊和sds溶液可用手或用顶置式混合器混合在一起，但是不应用磁力搅拌棒混合。已发现，通过磁力搅拌棒混合通常导致胶囊破
裂。合适的混合器可包括不超过400rpm的ika螺旋桨式混合器，其中包含sds溶液和胶囊浆液的混合物的总质量为10g至50g。在不使用磁力搅拌棒并且不破坏给定胶囊组合物的情况下进行混合的其他合适的混合设备和合适的条件对于技术人员而言将是显而易见的。
[0285]
制备好渗透性测试样品后，将其置于总体积不超过渗透性测试样品体积两倍的玻璃样品瓶中，并用气密盖密封。将密封的渗透性测试样品在35℃和40％相对湿度处储存七天。在储存期间，密封的渗透性测试样品不暴露于光并且在测量之前的任何时间点均不打开。
[0286]
还制备了代表100％扩散的参比样品。在测量当天(即，制备渗透性测试样品后七天)准备好参比样品。通过将游离油混合物与15重量％的含水sds混合来制备参比样品，该游离油混合物旨在复制由渗透性测试样品中制备的胶囊的质量平衡确定的胶囊核的组成，包括相同重量百分比的乙酸三环癸烯酯示踪剂的核。用磁力搅拌器均化游离油混合物和sds溶液，直至游离油混合物完全溶解，并且应在混合期间将容器密封以避免示踪剂蒸发。如果均化需要相当长的时间，则必须考虑这一点，并且如有必要，可在第7天之前开始参比物制备。在溶解后立即将参比样品置于不超过参比样品体积的两倍的玻璃样品瓶中，并用气密盖密封。sds溶液可如渗透性测试样品中那样通过将sds粒料溶解于去离子水中来制备。
[0287]
添加游离油混合物的量以在参比样品中实现基于参比样品的总重量计0.25重量％
±
0.025％的游离油混合物的总浓度，如通过以下公式计算：
[0288][0289]
使用同一gc/ms分析设备在同一天分析渗透性测试样品(七天后)和参比样品的如由乙酸三环癸烯酯的气相色谱面积计数表示的渗透性。具体地讲，对于每个测试样品和参比样品，将100μl样品的等分试样转移到20ml顶空样品瓶(gerstel spme样品瓶20ml，部件号093640
‑
035
‑
00)并立即密封(用用于spme的gerstel crimp盖密封，部件号093640
‑
050
‑
00)。为每个样品准备三个顶空样品瓶。然后使密封的顶空样品瓶平衡。样品在室温处3小时后达到平衡，但可静置更长时间而不损害或改变结果，直到密封顶空样品瓶后24小时。平衡后，通过gc/ms分析样品。
[0290]
gs/ms分析通过经由spme(50/30μm dvb/carboxen/pdms，sigma
‑
aldrich部件号57329
‑
u)对每个样品瓶的顶部空间取样来进行，其中样品瓶渗透为25毫米并且在室温处提取时间为1分钟。随后将spme纤维在线热解吸到gc进样器中(270℃，不分流模式，0.75mm spme进样口衬管(restek，部件号23434)或等同物，300秒解吸时间和43毫米进样器渗透)。通过快速gc/ms以全扫描模式来分析乙酸三环癸烯酯。使用乙酸三环癸烯酯(m/z＝66)的特定质量的离子提取来计算乙酸三环癸烯酯(和异构体)顶空响应(以面积计数表示)。渗透性测试样品和参比样品的顶部空间响应在本文中分别称为渗透性测试样品的乙酸三环癸烯酯面积计数和参比样品的乙酸三环癸烯酯面积计数。
[0291]
适用于该方法的设备包括具有5977msd或等同物的agilent 7890b gc、gerstel mps、spme(自动进样器)、gc柱：agilent db
‑
5ui 30m
×
0.25
×
0.25色谱柱(部件号122
‑
5532ui)。
[0292]
渗透性测试样品和参比样品的分析应在同一台设备上，在相同的室温条件下，并且在同一天，一个紧接着一个进行。
[0293]
基于gc/ms数据和渗透性测试样品中乙酸三环癸烯酯的实际已知含量，可计算渗透性百分比。必须确定渗透性测试中乙酸三环癸烯酯的实际含量，以校正胶囊制备过程中的任何损失。待使用的方法在下文详细说明。这考虑到当将产品包封在胶囊核中时通常遇到的低效率，以及在形成存在于浆液中的胶囊期间(例如，蒸发)存在的少于全部预期量的乙酸三环癸烯酯。以下公式可用于计算渗透性百分比。
[0294][0295]
该计算值为在40％相对湿度和35℃处储存7天后所测试胶囊的％渗透性。
[0296]
为了评估sds胶囊混合物中的实际乙酸三环癸烯酯含量，必须在指定的储存时间之后取回等分试样。为此，在测量第一样品的同一天打开所得的混合物，从而确保样品瓶在储存期间保持密封。首先，必须混合混合物直至均匀，以便取回包含正确比例材料的代表性等分试样。然后，将1克所述均匀混合物引入直径为1cm的平底玻璃样品瓶中，并将长度不小于样品瓶直径一半的磁性搅棒引入所述样品瓶中。将装有磁力搅拌棒的指定广口瓶中的均匀混合物密封，然后置于磁力搅拌盘上，并且使用500rpm混合，使得搅拌棒的搅拌动作研磨所有胶囊。这导致包封的核材料完全释放到周围sds溶液中，从而允许测量实际乙酸三环癸烯酯含量。对于未破碎的胶囊，必须执行该内容物的测量方案。此外，在测量步骤之前，必须在光学显微镜下观察胶囊，以评估是否所有胶囊均已破裂。如果不是这样，则必须重复胶囊研磨，其中增加混合速度和/或混合时间。
[0297]
计算第一壳部件中有机含量的方法
[0298]
无机壳中有机部分的定义—经由将所述部分连接至金属或半金属m的无机前体的m
‑
x键的水解，并且在特定反应条件下，不能从带有金属m(其中m属于金属和半金属的组，并且x属于非金属的组)的金属前体裂解的任何部分x将被认为是有机的。当在不搅拌的情况下暴露于中性ph蒸馏水24小时的持续时间时，将1％的最小水解度设定为反应条件。
[0299]
该方法允许人们在假设所有可水解基团完全转化的情况下计算理论有机含量。因此，它允许人们评估任何硅烷混合物的理论有机百分比，并且结果仅表示该前体混合物本身，而不是第一壳部件中的实际有机含量。因此，当在本文件中的任何地方公开了第一壳部件的一定百分比的有机含量时，应当理解为包含未水解前体或预聚合前体的任何混合物，根据以下计算得出的理论有机含量低于所公开的数量。
[0300]
硅烷的示例(但不限于硅烷，参见文档末尾的通式)：
[0301]
考虑硅烷的混合物，其中每种的摩尔分数为y
i
，并且其中i为每种硅烷的id号。所述混合物可表示如下：
[0302]
si(xr)4‑
n
r
n
[0303]
其中xr在上述定义中提及的条件下为可水解基团，r
ini
在上述条件下为不可水解的，并且n
i
＝0、1、2或3。
[0304]
这种硅烷混合物将产生具有以下通式的壳：
[0305][0306]
然后，如先前所定义的有机部分的重量百分比可计算如下：
[0307]
1)找出每种前体(包括的纳米颗粒)的摩尔分数
[0308]
2)确定每种前体(包括的纳米颗粒)的通式
[0309]
3)基于摩尔分数计算前体和纳米颗粒混合物的通式
[0310]
4)转化成反应的硅烷(所有可水解基团转化成氧基团)
[0311]
5)计算有机部分相对于总质量的重量比(假定骨架为1摩尔si)
[0312]
实施例
[0313]
原料化学式mw(g/mol)重量(g)量(mmol)摩尔分数样品aysio(oet)213417.460.57teossi(oet)42080.20.960.07dedmssi(oet)2me2148.270.21.350.10sio2 npsio2600.23.330.25
[0314]
为了计算混合物的通式，将各个化学式中的每个原子指数乘以它们各自的摩尔分数。然后，对于混合物，当出现类似的指数(通常对于乙氧基基团)时，取分级指数的总和。
[0315]
注意：根据计算方法(si的所有摩尔分数的总和为1)，混合物通式中所有si分数的总和将始终加到1。
[0316]
sio
1*0.57 2*0.25
(oet)
2*0.57 4*0.07 2*0.10
me2*
0.10
[0317]
sio
1.07
(oet)
1.62
me
0.20
[0318]
要将未反应的化学式转化为已反应的化学式，只需将所有可水解基团的指数除以2，然后将它们加在一起(如果适用，与任何预先存在的氧基团一起)以获得完全反应的硅烷。
[0319]
sio
1.88
me
0.20
[0320]
在这种情况下，预期结果为sio
1.9
me
0.2
，因为所有指数的总和必须符合下式：
[0321]
a b/2＝2，
[0322]
其中a为氧原子指数，并且b为所有不可水解指数的总和。计算过程中四舍五入会出现小误差，应予以校正。然后重新调整氧原子上的指数以满足该化学式。
[0323]
因此，最终化学式为sio
1.9
me
0.2
，并且有机物的重量比计算如下：
[0324]
重量比：＝(0.20*15)/(28 1.9*16 0.20*15)＝4.9％
[0325]
一般情况：
[0326]
可通过考虑金属或半金属m的化合价来概括上述化学式，从而给出以下修改的化学式：
[0327]
m(xr)
v
‑
ni
r
1ni
[0328]
并且使用类似的方法，但要考虑相应金属的化合价v。
[0329]
实施例
[0330]
虽然已举例说明和描述了本公开的具体实施方案，但是对于本领域技术人员来说明显的是，在不脱离本公开的实质和范围的情况下可进行各种其他变化和修改。因此，本文
旨在于所附权利要求书中涵盖属于本公开的范围内的所有这些变化和修改。
[0331]
实施例1：非水解前体合成
[0332]
通过以下方法制备样品a
‑
s、av
‑
aad的前体：
[0333]
在氮气氛下，将一定量的taos试剂(购自sigma aldrich)添加到配备有搅拌棒和蒸馏设备的干净的干燥圆底烧瓶中。添加一定体积的乙酸酐(购自sigma aldrich)和催化剂(购自gelest,sigma aldrich)，并且搅拌并加热烧瓶的内容物，如表1中所示。将反应加热至指示温度并保持指示时间，在此期间蒸馏出通过烷氧基硅烷基团与乙酸酐的反应生成的有机酯以及通过乙酸甲硅烷基酯基团与其他烷氧基硅烷基团缩合生成的另外的有机酯，该缩合在生成聚烷氧基硅烷(paos)时发生。将反应烧瓶冷却至室温并置于与水浴和真空泵(welch 1402 duoseal)结合使用的旋转蒸发器(buchi rotovapor r110)上，以去除任何残余的溶剂。所有反应物和试剂类型和比率、催化剂和比率以及所有反应条件(例如时间和温度)详述于表1中。
[0334]
以下反应物可缩写如下：四乙氧基硅烷(teos)、四甲氧基硅烷(tmos)、四丁氧基硅烷(tbos)、三乙氧基甲基硅烷(tems)、二乙氧基
‑
二甲基硅烷(dedms)、三甲基乙氧基硅烷(tmes)、四乙酰氧基硅烷(tacs)和四丁醇钛(ttb)。
[0335]
实施例2：水解前体合成
[0336]
通过以下方法制备样品u
‑
z、aa
‑
ai和ak
‑
aab的前体：
[0337]
在氮气氛下，将一定量的taos试剂(购自sigma aldrich)添加到配备有搅拌棒和蒸馏设备的干净的干燥圆底烧瓶中，并且向其中添加一定量的醇(购自sigma aldrich)。如表2所示，添加一定量的溶解于水中的催化剂。溶解于水中的1n和0.1n hcl购自sigma aldrich。通过将0.1n hcl稀释于蒸馏水(购自sigma aldrich)中来制备0.002n hcl。将反应搅拌并加热至指示温度持续指示时间，在此期间蒸馏出通过烷氧基硅烷基团和醇溶剂的水解生成的醇以及通过硅烷醇基团缩合生成的一些水，该缩合在生成聚烷氧基硅烷(paos)时发生。将反应烧瓶冷却至室温并置于与水浴和真空泵(welch 1402 duoseal)结合使用的旋转蒸发器(buchi rotovapor r110)上，以去除任何残余的溶剂。所有反应物和试剂类型和比率、催化剂和比率以及所有反应条件(例如时间和温度)详述于表2中。
[0338]
在一些样品(诸如样品ab和ac)中，需要进一步的反应，如下表2中的步骤2所示。在步骤2中，重复如上所述的程序，不同的是以来自上述反应的产物作为原料。所有反应物和试剂类型和比率、催化剂和比率以及所有反应条件(例如时间和温度)详述于表2中。
[0339]
[0340]
[0341]
[0342]
[0343]
[0344][0345]
实施例3：水包油胶囊
[0346]
通过以下方法制备表3的部分a的胶囊(样品c、e、f、g、h、i、j、k、l、q、s、t、z、aa、ab、
ac和比较例w)：
[0347]
通过将前体与有益剂和/或核调节剂混合并均化(或甚至溶解，如果所有化合物均可混溶)来制备油相。通过向水中添加酸或碱以产生所需的起始ph来制备水相。接下来，将纳米颗粒添加到水相中并用超声波浴槽分散至少30分钟。
[0348]
一旦分别制备了每一相，就将它们合并，并用适当的混合工具、时间和能量将油相分散到水相中，以达到胶囊所需的平均胶囊直径。如果没有另外指明，则一旦乳化步骤完成，就将所得乳液在特定温度处在不搅拌的情况下静置，直到发生足够的固化以使胶囊不塌陷。任选地，为了沉积第二壳部件，胶囊可接受第二壳部件溶液的后处理，材料和量描述于表3中。
[0349]
为了测试胶囊是否塌陷，必须将浆液在去离子水中稀释至少10倍。将数滴后续稀释液添加到显微镜载玻片上并使其在室温处干燥过夜。第二天，在光学显微镜下通过透光观察干燥的胶囊，以评估胶囊是否保持其球形形状(不使用盖玻片)。
[0350]
所有试剂类型和比率以及所有反应条件(例如，混合、固化时间和温度)详细描述于表3中，并且结果详细描述于表4中。所有结果均根据本文所述的测试方法进行测试或测量。
[0351]
图2a示出了表3和表4的样品q的胶囊，并且图2b示出了样品q的胶囊壳。图3a示出了表3和表4的样品i的未破碎胶囊，图3b示出了样品i的胶囊壳。图4a示出了表3和表4的样品e的胶囊，并且图4b示出了样品e的胶囊壳。图5示出了表3和表4的样品c的胶囊。图6示出了表3和表4的样品z的胶囊壳。图7a至图7b示出了具有包括表3和表4的样品g的第一壳部件和第二壳部件的基本上无机的壳的胶囊。图8a示出了表3和表4的具有包括样品h的第一壳部件和第二壳部件的基本上无机的壳的胶囊，并且图8b示出了具有包括样品h的第一壳部件和第二壳部件的基本上无机的壳的胶囊，并且图9示出了表3和表4的样品w的塌陷胶囊壳。图10示出了表3和表4的样品k的胶囊的能量色散x射线光谱，并且图11示出了样品aa的胶囊的能量色散x射线光谱。
[0352]
实施例4：油包水胶囊
[0353]
通过以下方法制备表3的部分a的胶囊(实施例n和ad)：
[0354]
通过将以下物质与至少一种有益剂的任何组合混合并均化来制备水相：水、核调节剂、有益剂和纳米颗粒。油相由大量过量的疏水性液体组成作为连续相。油相可以是溶剂或与水基本上不混溶的任何液体有机分子。油相包含纳米颗粒，所述纳米颗粒在超声波浴槽中充分分散到上述疏水性液体中至少30分钟。连续油相包括乳化之前或之后的金属氧化物前体，以及乳化之前或之后的有机酸。
[0355]
一旦分别制备了每一相，就将它们合并，并用适当的混合工具、时间和能量将水相分散到油相中，以达到胶囊所需的平均直径。如果没有另外指明，则一旦乳化步骤完成，就将所得乳液在特定温度处在不搅拌的情况下静置，直到发生足够的固化以使胶囊不塌陷。任选地，为了沉积第二壳部件，胶囊可接受第二壳部件溶液的后处理，材料和量描述于表3中。
[0356]
为了测试胶囊是否塌陷，必须将浆液在去离子水中稀释至少10倍。将数滴后续稀释液添加到显微镜载玻片上并使其在室温处干燥过夜。第二天，在光学显微镜下通过透光观察干燥的胶囊，以评估胶囊是否保持其球形形状(不使用盖玻片)。
[0357]
所有试剂类型和比率以及所有反应条件(例如，混合、固化时间和温度)详细描述于表3中，并且结果详细描述于表4中。所有结果均根据本文所述的测试方法进行测试或测量。
[0358]
图12a和图12b示出了表3和4的样品n的胶囊。
[0359]
实施例5：具有可变壳有机百分比的水包油胶囊
[0360]
通过以下方法制备表3的部分b的胶囊(实施例af、ah、aj和比较例ae、ag、ak、al、ai、am、an、ao、ap)：
[0361]
通过将前体与有益剂和/或核调节剂混合并均化(或甚至溶解，如果所有化合物均可混溶)来制备油相。通过向水中添加酸或碱以产生所需的起始ph来制备水相。接下来，将纳米颗粒添加到水相中并用超声波浴槽分散至少30分钟。
[0362]
一旦分别制备了每一相，就将它们合并，并用适当的混合工具、时间和能量将油相分散到水相中，以达到胶囊所需的平均胶囊直径。如果没有另外指明，则一旦乳化步骤完成，就将所得乳液在特定温度处在不搅拌的情况下静置，直到发生足够的固化以使胶囊不塌陷。任选地，为了沉积第二壳部件，胶囊可接受第二壳部件溶液的后处理，材料和量描述于表3中。
[0363]
为了测试胶囊是否塌陷，必须将浆液在去离子水中稀释至少10倍。将数滴后续稀释液添加到显微镜载玻片上并使其在室温处干燥过夜。第二天，在光学显微镜下通过透光观察干燥的胶囊，以评估胶囊是否保持其球形形状(不使用盖玻片)。
[0364]
所有试剂类型和比率以及所有反应条件(例如，混合、固化时间和温度)详细描述于表3中，并且结果详细描述于表4中。所有结果均根据本文所述的测试方法进行测试或测量。
[0365]
表3和4的部分b(分别制备胶囊和结果)示出，第一壳部件中有机含量百分比增加的胶囊在增加第二壳部件后具有增加的渗透性，如图13所示。仅具有第一壳部件，渗透性高，但胶囊可抵抗风干而不塌陷。
[0366]
实施例6：具有可变核/壳比率值的水包油胶囊
[0367]
通过以下方法制备表3的部分c的胶囊(实施例au、av和比较例b、aq、ar、as、at、aw)：
[0368]
通过将前体与有益剂和/或核调节剂混合并均化(或甚至溶解，如果所有化合物均可混溶)来制备油相。通过向水中添加酸或碱以产生所需的起始ph来制备水相。接下来，将纳米颗粒添加到水相中并用超声波浴槽分散至少30分钟。
[0369]
一旦分别制备了每一相，就将它们合并，并用适当的混合工具、时间和能量将油相分散到水相中，以达到胶囊所需的平均胶囊直径。如果没有另外指明，则一旦乳化步骤完成，就将所得乳液在特定温度处在不搅拌的情况下静置，直到发生足够的固化以使胶囊不塌陷。任选地，为了沉积第二壳部件，胶囊可接受第二壳部件溶液的后处理，材料和量描述于表3中。
[0370]
为了测试胶囊是否塌陷，必须将浆液在去离子水中稀释至少10倍。将数滴后续稀释液添加到显微镜载玻片上并使其在室温处干燥过夜。第二天，在光学显微镜下通过透光观察干燥的胶囊，以评估胶囊是否保持其球形形状(不使用盖玻片)。
[0371]
所有试剂类型和比率以及所有反应条件(例如，混合、固化时间和温度)详细描述
于表3中，并且结果详细描述于表4中。所有结果均根据本文所述的测试方法进行测试或测量。
[0372]
表3部分c中的实施例证实了将本发明所公开的最佳平均体积称重的胶囊直径(10um
‑
200um)、平均壳厚度(170nm
‑
1000nm)和核壳比率(80:20
‑
98:2)组合以获得根据壳渗透性方法的低壳渗透性的重要性。图14示出了当绘制实施例(渗透性<40％)和比较例(渗透性>40％)时的所关注区域。图15a示出了表3和表4的具有78:22的核壳比率的样品b(比较例)的胶囊壳，并且图15b示出了样品b的胶囊，图16示出了具有99:1的核壳比率的表3和表4的样品aw(比较例)的胶囊壳。
[0373]
实施例7：用可变的第一壳部件前体支化度和分子量制备的水包油胶囊
[0374]
通过以下方法制备表3的部分d的胶囊(实施例aaa、aab、aac和比较实施例ax、ay、aad、aae、aaf)：
[0375]
通过将前体与有益剂和/或核调节剂混合并均化(或甚至溶解，如果所有化合物均可混溶)来制备油相。通过向水中添加酸或碱以产生所需的起始ph来制备水相。接下来，将纳米颗粒添加到水相中并用超声波浴槽分散至少30分钟。
[0376]
一旦分别制备了每一相，就将它们合并，并用适当的混合工具、时间和能量将油相分散到水相中，以达到胶囊所需的平均胶囊直径。如果没有另外指明，则一旦乳化步骤完成，就将所得乳液在特定温度处在不搅拌的情况下静置，直到发生足够的固化以使胶囊不塌陷。任选地，为了沉积第二壳部件，胶囊可接受第二壳部件溶液的后处理，材料和量描述于表3中。
[0377]
为了测试胶囊是否塌陷，必须将浆液在去离子水中稀释至少10倍。将数滴后续稀释液添加到显微镜载玻片上并使其在室温处干燥过夜。第二天，在光学显微镜下通过透光观察干燥的胶囊，以评估胶囊是否保持其球形形状(不使用盖玻片)。
[0378]
所有试剂类型和比率以及所有反应条件(例如，混合、固化时间和温度)详细描述于表3中，并且结果详细描述于表4中。所有结果均根据本文所述的测试方法进行测试或测量。
[0379]
表3部分d中的胶囊数据示出，用具有低于0.2的支化度和低于700da的分子量的paos制备的胶囊呈现出高于40％的壳渗透性和/或不抵抗风干而不塌陷，如图17中的图所示。
[0380]
以举例的方式，以下为渗透性测试方法应用于测定下表3和表4中实施例r的胶囊的壳渗透性的详细描述。
[0381]
乙酸三环癸烯酯以13重量％的水平存在于芳香剂组合物中。
[0382]
基于胶囊制备方案的质量平衡，从表3的实施例r中获得的胶囊浆液具有19.04％的油活性。将0.131g该浆液称量到9.87g 15重量％sds(水)溶液中，得到油浓度为0.249重量％并且sds浓度为14.53％的产物。通过用手以圆周运动轻轻摇动样品瓶使所得的混合物充分分散。将玻璃样品瓶用气密盖气密密封，并在35摄氏度和40％湿度处储存7天。产品制备的当天被认为是第0天。据发现，样品中的实际乙酸三环癸烯酯含量对应于理论值。
[0383]
在第7天，称取0.126g用于制备胶囊的油到49.88g 15重量％sds(水)溶液中，得到油浓度为0.252％并且sds浓度为14.96％的参比样品，从而制备参比样品。借助于磁力搅拌器将所得的混合物在密封的广口瓶中搅拌直至油完全溶解。将参比样品放在一边并在室温
处保存。
[0384]
在测量之前，将包含胶囊的产物从储存装置中取出。胶囊已经沉降到样品瓶的底部。通过以圆周运动轻轻摇动样品瓶使胶囊重新分散，直到整个体积的液体浑浊。在胶囊重新分散后，立即使用正位移移液管(得自eppendorf)，将100μl等分试样插入到3个单独顶空样品瓶的底部，并且立即用压接盖密封。
[0385]
对参比产物进行相同的操作。
[0386]
在室温处平衡3小时后，如测试方法部分中所述，经由顶部空间gc/ms测量包含参比产物的样品瓶的第一次平行测定。一旦gc烘箱已冷却至起始温度，就立即测量下一平行测定，依此类推，直到已分析参比物和含有胶囊的产物的所有平行测定。
[0387]
提取m/z为66的离子色谱图，通过读取全质谱并与文献进行比较来识别对应于乙酸三环癸烯酯及其异构体的峰。然后对这些识别的峰进行积分，得到峰下面积。分别对参比样品和胶囊样品进行3次平行测定的面积的平均值(下表a)：
[0388]
表a
[0389][0390][0391]
基于上表，参比样品的平均面积为73233，并且包含胶囊的产物的平均面积为49731。
[0392][0392]
乙酸三环癸烯酯在35摄氏度和40％相对湿度处储存7天后的壳渗透性。
[0393]
[0394]
[0395]
[0396]
[0397][0398]
表3中引用的条件
[0399]
a.通过以1:1的重量比混合薄荷醇和乳酸薄荷酯制备乳酸薄荷醇薄荷酯(mml)，这
在室温处产生液体(美国专利号6,897,195b2公开了如何制备此类混合物，该专利的公开内容以引用方式并入本文)。
[0400]
b.在室温处固化4小时，在50℃处固化16小时，并且在70℃处固化96小时
[0401]
c.在50℃处固化3周
[0402]
d.在室温处固化超过5周
[0403]
e.将浆液在0.1hcl中稀释20倍并用第二壳部件前体溶液处理，该第二壳部件前体溶液使用塑料吸管在室温和ph 1.2下，使用顶置式搅拌器在350rpm的恒定搅拌下滴加。使胶囊在300rpm搅拌下保持24小时，然后在2500rpm下离心10分钟，并且重新分散于di水中。
[0404]
f.将浆液在0.1hcl中稀释4倍，并使用悬挂磁力搅拌器反应器在室温下以350rpm受控添加(10μl/分钟)的第二壳部件前体溶液处理。使用1m hcl(水)和1m naoh(水)溶液，使ph在ph 7处保持恒定。使胶囊在300rpm搅拌下保持24小时，然后在2500rpm下离心10分钟，并且重新分散于di水中。
[0405]
g.将浆液在去离子水中稀释10倍，并使用悬挂磁力搅拌器反应器以350rpm在1小时内受控添加cacl2水溶液(1m，1ml)和na2co3(1m，1ml)处理。使用1m hcl(水)和1m naoh(水)溶液，使ph在ph 7处保持恒定。使胶囊在300rpm搅拌下保持24小时，然后在2500rpm下离心10分钟，并且重新分散于di水中。
[0406]
h.在每个步骤之前和步骤(3)之后，必须用10g di水洗涤浆液，以1500rpm离心10分钟并分离上清液3次。将步骤(1)和(2)浆液添加到溶液中，并用实验室摇动器在室温处摇动混合物10分钟。将步骤(3)浆液添加到溶液中，并用顶置式混合器在60℃处以150rpm摇动1h。
[0407]
[0408][0409]
对于以下所有实施例，使用以下方法测试胶囊是否塌陷：将0.1g浆液稀释到5g di水中。在该稀释液中，将几滴滴加到显微镜载玻片上，并且使胶囊风干，直至所有水蒸发。当
用光学显微镜观察干燥浆液时，如果胶囊保持其初始球形形状，则可确定胶囊是否不塌陷。
[0410]
以下实施例8
‑
1以及比较例8
‑
2和8
‑
3示出了使用如本发明所公开的前体与如本发明所公开的纳米颗粒和第二壳部件的组合以获得低壳渗透性的重要性。
[0411]
实施例8
‑1[0412]
通过称量1.25g aerosil 300并用0.1m hcl将总重量调至100g来制备水相。通过在超声波浴槽中将混合物超声处理至少30分钟或直到不再有固体沉淀物来分散纳米颗粒。
[0413]
通过将1g前体ay与4g式a的芳香剂混合物混合并均化来制备油相(参见下文)。
[0414]
用ultraturrax(得自ika的s25n
‑
10g混合工具)以13500rpm将16g水相与上述油相混合1分钟。用气密盖盖住所得混合物，使其在室温处静置4小时，并在50℃处再静置3周。
[0415]
在50℃处3周后，形成胶囊浆液。胶囊在显微镜载玻片上不塌陷。
[0416]
将浆液在0.1hcl中稀释4倍，并使用悬挂磁力搅拌器反应器在室温下以350rpm受控添加(10μl/分钟)2g 10重量％的硅酸钠(水溶液)处理。使用1m hcl(水)和1m naoh(水)溶液，使ph在ph 7处保持恒定。使胶囊在300rpm搅拌下保持24小时，然后在2500rpm下离心10分钟，并且重新分散于di水中。
[0417]
使所得胶囊浆液通过如本发明所公开的渗透性测试，并且基于渗透性测试，壳渗透性％为21％。
[0418]
比较例8
‑2[0419]
通过将25重量％ctac(水)溶液(由sigma aldrich提供)稀释于di水中以达到0.52重量％的ctac浓度来制备水相。
[0420]
通过混合40g式(a)的芳香剂和10g teos来制备油相。
[0421]
使用ultraturrax混合器(得自ika的s25n混合工具)以8500rpm将上述油相与100g上述水相混合1分钟。使用1m naoh(由sigma aldrich提供)将所得乳液的ph调节至3.9。然后，用顶置式搅拌器以160rpm持续搅拌乳液，并在被覆盖以避免水或任何其他组分蒸发的带夹套反应器中在30℃处加热17小时。17小时反应时间后，胶囊形成。胶囊在风干时塌陷。
[0422]
使所得胶囊浆液通过如本发明所公开的渗透性测试，并且基于渗透性测试，壳渗透性％为67％。
[0423]
比较例8
‑3[0424]
与比较例8
‑
1相同，不同的是在形成胶囊浆液后，将ph调节至3.2，并且在320分钟内滴加5.7g teos，同时用顶置式搅拌器将温度保持在30℃，并将混合速率保持在160rpm。在添加所有teos后，用顶置式搅拌器以30℃和160rpm将浆液再混合18小时，以获得胶囊。胶囊在风干时不塌陷。
[0425]
使所得胶囊浆液通过如本发明所公开的渗透性测试，并且基于渗透性测试，壳渗透性％为67％。
[0426]
芳香剂配方(a)：
[0427]
乙酸己酯9重量％
[0428]
二氢茉莉酮酸甲酯9重量％
[0429]
四氢里哪醇9重量％
[0430]
α
‑
紫罗酮9重量％
[0431]
铃兰醛18重量％
[0432]
己基肉桂醛18重量％
[0433]
水杨酸己酯18重量％
[0434]
乙酸三环癸烯酯10重量％
[0435]
以下实施例9
‑
1以及比较例9
‑
2和9
‑
3示出了使用如本发明所公开的前体与如本发明所公开的纳米颗粒和第二壳部件的组合以获得低壳渗透性的重要性。
[0436]
实施例9
‑1[0437]
来自表3的实施例id aaa。胶囊在风干时不塌陷，并且在渗透性测试中具有20％的渗透性％。
[0438]
比较例9
‑
2：
[0439]
在配备有磁力搅拌棒的50ml圆底烧瓶中，将4g 0.01m hcl(水溶液)与3g苯基三乙氧基硅烷(phteos)混合。最初，两相是不可混溶的。接着，将混合物以1000rpm剧烈搅拌，同时用0.1m naoh将ph调节至2。将混合物在1000rpm和室温处搅拌直至获得均匀的混合物。这样得到前体混合物。
[0440]
接着，将1.5g与例如aaa相同的芳香剂添加到包含18mg 50％重量ctac溶液的48.5g水中。将所得混合物用磁力搅拌棒在室温处搅拌30分钟，之后添加2.5ml 25重量％的氨和5ml上述制备的前体混合物。将其再搅拌2小时，之后形成胶囊。胶囊在风干后塌陷。
[0441]
基于渗透性测试，胶囊具有99％的渗透性％。
[0442]
比较例9
‑3[0443]
在容器中称量144g与例如aaa相同的芳香剂。在单独的容器中，通过混合3.84g 25重量％ctac溶液与di水并将质量调至96g来产生96g 1重量％ctac溶液。用ika ultraturrax混合器(s25n混合工具)以8000rpm将上述芳香剂与上述表面活性剂混合物混合5分钟。
[0444]
接下来，将144g ph为3.8的水(用浓hcl调节)添加至上文制备的乳液体系。
[0445]
接下来，在持续混合下将包含26.73g teos和0.27g二甲基二乙氧基硅烷的27g混合物滴加到乳液体系中。当添加所有前体时，将混合物加热至50℃，并且在带夹套反应器中用顶置式混合器以200rpm搅拌2小时。
[0446]
所得胶囊在风干时塌陷，并且如通过渗透性测试所测定的，胶囊具有77％的渗透性％。
[0447]
以下实施例10
‑
1和10
‑
3以及比较例10
‑
2、10
‑
4、10
‑
5和10
‑
6示出了选择如本发明所公开的合适前体、纳米颗粒和第二壳部件以获得具有低渗透性的胶囊的重要性。
[0448]
实施例10
‑1[0449]
通过称量1.25g aerosil 300并用0.1m hcl将总重量调至100g来制备水相。通过在超声波浴槽中将混合物超声处理至少30分钟或直到不再有固体沉淀物来分散纳米颗粒。
[0450]
通过将1g前体ay与3.5g肉豆蔻酸异丙酯和0.5g乙酸三环癸烯酯混合并均化来制备油相。
[0451]
用ultraturrax(得自ika的s25n
‑
10g混合工具)以13500rpm将16g上述水相与上述油相混合1分钟。用气密盖盖住所得混合物，使其在室温处静置4小时，并在50℃处再静置3周。
[0452]
在50℃处3周后，形成胶囊浆液。胶囊在显微镜载玻片上不塌陷。该胶囊不增加第
二壳部件，并且基于渗透性测试，胶囊渗透性％为40％。
[0453]
比较例10
‑2[0454]
与例如表3的id aac相同的方法，不同的是不增加第二壳部件。胶囊在干燥后仍然存留，并且基于渗透性测试，胶囊渗透性％为98％。
[0455]
实施例10
‑3[0456]
来自表3的实施例id aac。胶囊在干燥后仍然存留，并且基于渗透性测试，胶囊渗透性％为25％。
[0457]
比较例10
‑4[0458]
通过将20g teos、115g肉豆蔻酸异丙酯和15g乙酸三环癸烯酯混合来制备油相。
[0459]
接下来，通过称量10g 25重量％的ctac(水)溶液并用di水将重量调至150g以达到1.67重量％的ctac浓度来制备水相。
[0460]
用ultraturrax混合器(得自ika的s25n工具)以6000rpm将两相混合在一起1分钟。接下来，添加50g ludox tm50，并将系统以8000rpm进一步混合另外1分钟。接着，用1m hcl将ph调节至5。
[0461]
向上述混合物中添加50g 10重量％pvoh的水溶液(selvol 540)和5g 25重量％硅酸钠的水溶液。然后将ph重新调节至4，并用顶置式混合器将体系在室温处以200rpm搅拌20小时。胶囊在显微镜载玻片上风干时塌陷，并且基于渗透性测试，胶囊渗透性％为92％。
[0462]
比较例10
‑5[0463]
与比较例10
‑
4相同，不同的是在胶囊形成后最后进一步添加40g 5重量％的聚季铵盐
‑
7水溶液。胶囊在显微镜载玻片上风干时塌陷，并且基于渗透性测试，胶囊渗透性％为83％。
[0464]
比较例10
‑6[0465]
与上文比较例10
‑
2相同的方法，不同的是将1.3g 5％重量的聚季铵盐
‑
7水溶液进一步添加到5g浆液中，并用顶置式搅拌器以200rpm速率将混合物搅拌15分钟。胶囊在干燥后仍然存留，并且基于渗透性测试，胶囊渗透性％为73％。
[0466]
本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反，除非另外指明，否则每个此类量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。
[0467]
除非明确排除或以其他方式限制，本文中引用的每一篇文献，包括任何交叉引用或相关专利或专利申请以及本技术对其要求优先权或其有益效果的任何专利申请或专利，均据此全文以引用方式并入本文。对任何文献的引用不是对其作为与本发明的任何所公开或本文受权利要求书保护的现有技术的认可，或不是对其自身或与任何一个或多个参考文献的组合提出、建议或公开任何此类发明的认可。此外，当本发明中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文献中相同术语的任何含义或定义矛盾时，应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。
[0468]
虽然已举例说明和描述了本发明的具体实施方案，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的实质和范围的情况下可作出各种其他变化和修改。因此，本文旨在于所附权利要求中涵盖属于本发明范围内的所有此类变化和修改。