溴氰菊酯β-环糊精包合物制备及应用yd11418

彭光平 刘建勇   天津工业大学纺织学院  天津300160

原载：染整技术2009/7；32-34

 

    【摘要】通过实验对β-环糊精与溴氰菊酯的包合比例进行了探讨，并对包合物的整理效果以及耐水洗性能进行了初步研究。

    【关键词】溴氰菊酯；B一环糊精；防蚊整理

【中图分类号】TSl95，25文献标识码：B文章编号：1005-9350(2009)07-0032-03

 

    β-环糊精(β-CD)是由7个α-右旋葡萄糖通过α-1,4糖甙键连接而成的筒状分子，外壁呈极性，内腔为非极性，其内腔可选择性地容纳结构与之匹配的脂溶性化合物，形成超微囊型分子包合物。该类包合物一般具有性质稳定、不易挥发的特点，多数还具有较高的水溶性和良好的分散性。且具有一定的缓释性能。溴氰菊酯分子体积较小。在一定条件下能以分子的形态进入β-CD的内腔之中形成主客体包合物。当溴氰菊酯嵌入β-CD内腔之后，由于受到该简状化合物分子内壁全方位的作用，主体与客体间会有极强结合力。从而导致客物质溴氰菊酯的挥发性降低。因β-CD分子的外部有较强极性，致使β-CD溴氰菊酯包合物也有一定的溶解性和分散性。

1  实验方法

1.1  材料及仪器

    仪器：电磁热力搅拌器(杭州仪表电机厂)；水浴振荡器H2S-H(哈尔滨市东联电子技术开发有限公司)；气相色谱仪GC900A(上海天普分析仪器有限公司)。药品：溴氰菊酯(Dalian Chromphy Chemical co.Ltd)；β-CD(天津市福晨化学试剂厂)；己二酸二乙基己酯(色谱纯)；二甲苯(天津市福晨化学试剂厂)；粘合剂NH110(石家庄联邦科特化工有限公司)；交联剂(石家庄联邦科特化工有限公司)。织物：蚊帐(100％涤纶，75D，30g／m2)。

1.2  实验方法

1.2.1  整理方法

    整理液组成(％)

    环糊精-溴氰菊酯    x

    交联剂             2

    粘合剂             10

    水                余量

    整理加工流程：整理液配制→两浸两轧→烘干(温度1 00℃，时间1 min)。

1.2.2  水洗方法和条件

    参照WH0洗涤方法：将25×25 cm蚊帐样品分别投入盛有500 mL去离子水的lL烧杯中，此前预先加入2g／L的肥皂或洗涤剂(pH 10～11)并且使之完全溶解。将烧杯马上放入30℃水浴中，在155 r／min的条件下震荡10 min。然后取出样品，在上述同样震荡条件下，用清水洗涤10 min，反复2次。

1.3  测试方法

l.3.1  标准溶液的准备

    (1)己二酸二乙基己酯溶液：称取100 mg(精确至0.1 mg)的己二酸二乙基己酯，放入50 mL容量瓶，用二甲苯溶解并稀释到刻度。放入冰箱冷藏，在使用前从冰箱中取出并自然降温至室温。

    (2)溴氰菊酯标准溶液：称取100和200mg(精确至0.1 mg)的溴氰菊酯标准物，分别放入50 mL容量瓶，用二甲苯溶解并稀释到刻度。分别用移液管准确量取10 mL上述两种溶液，并分别放入25 mL容量瓶，再准确加入10 mL已二酸二乙基己酯溶液，用二甲苯稀释至刻度。用于测试。

    将上述配制好的标准溶液贴上标签A和B。溶液A作为气相色谱的工作标准溶液。溶液B用于核对标准溶液准备时可能发生的称重错误。

1.3.2  从蚊帐上萃取溴氰菊酯

    用剪刀将纱线剪成2～3 mm长，称量2000mg(精确至1 mg)样品放入250 mL烧瓶。然后大约加入50 mL二甲苯，以及准确量取2 mL的己二酸二乙基己酯溶液。加热混合物到75℃，冷凝回流60 min，然后冷却萃取物到室温，直接作为样品萃取溶液。

1.3.3  溴氰菊酯含量测定

    分两次注入lμL的标准溶液A。计算响应比率，用溴氰菊酯总的峰面积除以己二酸二乙基己酯的峰面积。两次计算的响应比率的一致性应该保持在2％以内。计算由标准溶液A得到的平均响应比率。分两次注入l μL的样品萃取溶液，两次得到的响应比率的一致性应该保持在2％以内，计算由样品萃取溶液得到的平均响应比率。为了计算顺式和反式比率，要记录顺式异构体的峰面积以及顺式和反式异构体的峰总面积。

计算：对于每次注射，响应比率r的计算公式如下：

r=

溴氰菊酯的总面积

己二酸二乙基己酯的峰面积

溴氰菊酯的总量=

r2×m1×P

r1×m2

    式中：r1=标准溶液A的平均响应比率；

          r2=样品萃取溶液的平均响应比率；

          m1=标准溶液A中溴氰菊酯标准物的质量；

          m2=样品的质量；

          P=溴氰菊酯标准纯度。

2   结果与分析

2，1  溴氰菊酯包合物的制备

    取1 g质量的溴氰菊酯加入15 mL的二甲苯得到溴氰菊酯-二甲苯溶液，

    另外，分别称取ll g、10 g、9 g、8 g、7 g β-CD对

应地放入定量的水中，在水浴加热条件下完全溶解得到β-CD水溶液。在恒温的条件下，边搅拌边慢慢滴加溴氰菊酯-二甲苯溶液，经1.5 h滴加完毕。实验现象见表l。

表1  β-CD与溴氰菊酯包合实验现象   

 

1#

2#

3#

4#

5#

溴氰菊酯/g

1

1

1

1

1

β-CD/g

11

10

9

8

7

实验现象

表面澄清

表面澄清

表面澄清

淡黄油飘浮

飘浮较多

表1结果表明：

    (1)当溴氰菊酯与β-CD的质量比为1:ll(1#)、L:10(2#)时，经1.5 h滴加后溶液表面为澄清，静置0.5 h后无油状物漂浮，说明β-CD对溴氰菊酯的包合未饱和。

    (2)当溴氰菊酯与β-CD的质量比为1:9(3#)时，在滴加快完成时溶液的中心表面有一层淡黄色的油状物漂浮，但经一段时间的加热后淡黄色消失，表面变成澄清，静置0.5 h后无油状物漂浮，说明β-CD对溴氰菊酯的包合接近饱和，即β-CD环糊精中包合的溴氰菊酯趋近最大量。

    (3)当溴氰菊酯与β-CD的质量比为l:8(4#)、1:7(5#)时，在滴加快完成时溶液的中心表面有一层淡黄色的油状物漂浮，且经一段时间的加热后淡黄色不消失，同时搅拌的转子上也有粘状的溴氰菊酯包裹着，说明β-CD对溴氰菊酯的包合超饱和。

    综上结果。当溴氰菊酯与β-CD的比为1:9时，包合接近饱和，为了保持整理液在使用中的稳定性，实验中采用溴氰菊酯与β-CD的质量比为l:l0的比例。

2.2  防蚊整理织物溴氰菊酯含量分析

    用溴氰菊酯与β-CD的质量比为1:10所得的包合物对蚊帐织物进行整理，并对整理后蚊帐中的溴氰菊酯含量进行分析。分析结果见表2。

表2  整理后蚊帐中溴氰菊酯的含量分析

包合量/g

带液率/%

蚊帐上溴氰含量（mg/m2）

理论值

实际量

1

66

40

38.76

    实验结果表明，经过整理后，蚊帐上实际溴氰含量与理论含量很接近，这说明β-CD溴氰菊酯包合物性能稳定，并且适用于一般织物整理的工艺。由于包合物缓释性好，且与水性粘合剂等相容性好，因此所制备的β-CD溴氰菊酯包合物能够满足

防蚊整理的要求。

2.3  整理织物耐水洗性能

表3整理产品耐水洗效果

洗涤次数

溴氰菊酯含量mg/m2

保留率%

0

38.76

-

10

36.82

95.0

20

28.06

72.4

    通过对比洗涤前后织物上溴氰菊酯的含量，可以看出在经过10次水洗后，仍然保留有95.0％的溴氰菊酯。在经过20次水洗后保留有72.4％的溴氰菊酯。可知使用β-CD溴氰菊酯包合物经行整理后的织物的耐水洗效果良好。

3  结论

    (I)使用β-CD可以较好地包合溴氰菊酯，当β-CD与溴氰菊酯的质量比为1:9时，包合接近饱和。

    (2) β-CD溴氰菊酯包合物为白色的粉末，具有水溶性，易整理在织物上，包合物性能稳定，可以用于蚊帐的防蚊整理，且蚊帐上溴氰菊酯的含量接近理论设计量，工艺稳定性好。

    (3)采用β-CD溴氰菊酯包合物进行整理后的产品具有良好的耐水洗性能。