本发明涉及化学工业，具体涉及一种1,2-苯并异噻唑啉-3-酮水悬浮制剂及其制备方法。
背景技术：
1、1,2-苯并异噻唑-3-酮是一种有机化合物，属于异噻唑啉酮类化合物。它是一种主要的工业杀菌剂、防腐剂和防酶剂，具有良好的热稳定性，热分解温度可达300℃以上。这种化合物对酸、碱稳定，可以在较宽的ph范围内使用。1,2-苯并异噻唑-3-酮具有突出的抑制霉菌、藻类等微生物在有机介质中滋生的作用，能够有效解决微生物滋生引起的有机产品发霉、发酵、变质、破乳、发臭等问题。因此，它广泛应用于杀菌、海洋防污等领域，以及乳胶制品、水溶性树脂、涂料、丙烯酸、聚合物、聚氨酯制品、照相洗液、造纸、油墨、皮革、润滑油等产品中。此外，1,2-苯并异噻唑-3-酮的毒性分级为中毒，具有一定的急性毒性，但同时也具有低毒、易降解的特性。在使用时需要注意安全，避免对人体和环境造成潜在的危害。
2、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮水悬浮制剂在国内广泛应用于多个工业领域，如造纸、粘合剂、化学纤维、涂料、颜料、聚氨酯制品、油墨、乳胶制品、皮革制品等。此外，它也用于化妆品、洗涤用品、药品、食品包装材料、水处理剂、油田注水、工业冷却循环水等。然而，尽管1,2-苯并异噻唑啉-3-酮具有显著的杀菌、防腐和防酶效果，其应用也面临着一些问题。主要问题包括对环境的潜在影响，尤其是对水生生物的毒性，以及可能对人体健康造成的风险，如皮肤刺激和过敏反应。此外，1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的生物降解性较低，可能导致环境污染。
技术实现思路
1、综上所述，为了解决这些问题，开发了一种1,2-苯并异噻唑啉-3-酮水悬浮制剂及其制备方法，该配方通过引入羟基化1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、聚乳酸微胶囊以及天然提取物辅助成分，旨在提高1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的生物降解性，减少对环境和人体的潜在危害，同时保持其在化妆品和其他工业产品中的防腐效果。该设计考虑了环境友好性和安全性，通过微胶囊技术控制1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的释放，以及使用天然提取物增强其抗菌效果，从而提供了一种更为可持续和安全的解决方案。
2、一种1,2-苯并异噻唑啉-3-酮水悬浮制剂，由以下重量份的组分组成：羟基化1,2-苯并异噻唑啉-3-酮0.04-0.06份、聚乳酸微胶囊4-6份、茶树油0.8-1.2份、迷迭香油0.4-0.6份、葡萄柚籽提取物0.4-0.6份、乙二醇0.8-1.8份、丁羟甲苯0.08-0.12份、柠檬酸3.5-15.5份、柠檬酸钠3.5-15.5份。
3、优选的，所述1,2-苯并异噻唑啉-3-酮水悬浮制剂由以下重量份的组分组成：羟基化1,2-苯并异噻唑啉-3-酮0.05份、聚乳酸微胶囊5份、茶树油1份、迷迭香油0.5份、葡萄柚籽提取物0.5份、乙二醇1份、丁羟甲苯0.1份、柠檬酸9.5份、柠檬酸钠9.5份。
4、一种1,2-苯并异噻唑啉-3-酮水悬浮制剂的各个配方组分具有以下作用：羟基化1,2-苯并异噻唑啉-3-酮作为主要成分，提供了广谱的抗菌和防腐效果，同时引入的羟基有助于提高其生物降解性；聚乳酸微胶囊用于封装羟基化1,2-苯并异噻唑啉-3-酮，控制其释放速率，减少对环境的直接暴露，同时聚乳酸作为一种生物可降解材料，有助于降低环境负担；茶树油、迷迭香油和葡萄柚籽提取物作为天然提取物辅助成分，不仅增强了防腐效果，还可能提供抗氧化和抗炎等附加益处；乙二醇用于提高制剂的整体稳定性，防止成分沉淀或分离；柠檬酸/柠檬酸钠缓冲系统用于维持制剂在适宜的ph范围内，确保活性成分的有效性和减少对皮肤的刺激；丁羟甲苯用于防止制剂中的有机成分氧化，延长产品的保质期。这些组分共同作用，使得配方b成为一种既有效又环境友好的化妆品防腐剂。
5、优选的，所述羟基化1,2-苯并异噻唑啉-3-酮制备方法如下：
6、a1：在通风柜中，按照1,2-苯并异噻唑啉-3-酮：无水乙醇=1：9.8-10.2的料液比配制1,2-苯并异噻唑啉-3-酮溶液；按照氢氧化钠：去离子水=1：9-11的料液比配制氢氧化钠溶液；
7、a2：在24-26℃下，缓慢滴加所述氢氧化钠溶液至所述1,2-苯并异噻唑啉-3-酮溶液中，滴加速率为每分钟0.8-1.2毫升，同时使用磁力搅拌器以800-1200 rpm的速度搅拌，反应时间为3.8-4.2小时，以确保充分反应；
8、a3：反应完成后，将得到的混合物冷却至室温，然后缓慢加入0.9-1.1 m稀盐酸，直至ph值达到7，此过程需持续搅拌；将混合物在室温下静置28-32分钟，以促进相分离；
9、a4：使用分液漏斗分离所述混合物的有机相和水相，收集有机相；将所述有机相在旋转蒸发器中浓缩，溶剂蒸发温度为38-42℃，压力为0.04-0.06 atm，直至溶剂完全蒸发，得到羟基化1,2-苯并异噻唑啉-3-酮粗品；
10、a5：将所述羟基化1,2-苯并异噻唑啉-3-酮粗品使用硅胶柱色谱进行纯化，洗脱剂为体积比为9:1的正己烷和乙酸乙酯；收集洗脱液，并通过重结晶进一步提纯，重结晶溶剂为乙醇，冷却速率为0.8-1.2℃/min，提纯后得到所述羟基化1,2-苯并异噻唑啉-3-酮。
11、优选的，所述步骤a1中的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮溶液的料液比为1：10，氢氧化钠溶液的料液比为1：10。
12、优选的，所述步骤a2中的温度为25℃所述氢氧化钠溶液的滴加速率为每分钟1毫升，搅拌速度为1000 rpm，反应时间为4小时。
13、羟基化1,2-苯并异噻唑啉-3-酮在1,2-苯并异噻唑啉-3-酮水悬浮制剂配方中展现出显著的优势。首先，羟基的引入增强了1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的水溶性，这对于提高水悬浮制剂的稳定性和分散性至关重要，因为水溶性提高意味着活性成分更容易均匀分布在水相中，从而减少了沉淀和聚集的风险。其次，羟基化衍生物通常具有更高的生物降解性，这有助于降低环境风险，因为它们在自然环境中更容易被微生物分解。此外，羟基化1,2-苯并异噻唑啉-3-酮可能具有改善的生物相容性和降低的皮肤刺激性，这对于化妆品和个人护理产品尤为重要，因为它们直接接触消费者的皮肤。在配方中，羟基化1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的这些特性有助于提高产品的安全性和环境友好性，同时保持或甚至增强1,2-苯并异噻唑啉-3-酮原有的抗菌和防腐效果。因此，羟基化1,2-苯并异噻唑啉-3-酮在水悬浮制剂中的应用，不仅提升了产品性能，还符合了现代化妆品行业对可持续性和安全性的严格要求。
14、优选的，所述聚乳酸微胶囊制备方法如下：
15、b1：在24-26℃下，将1,2-苯并异噻唑啉-3-酮溶解在二氯甲烷中，制备浓度为0.8-1.2% w/v的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮溶液；
16、b2：将聚乳酸溶解在二氯甲烷中，制备浓度为4.8-5.2% w/v的聚乳酸溶液；确保聚乳酸完全溶解，无未溶解的颗粒；
17、b3：在1400-1600 rpm的搅拌条件下，将所述1,2-苯并异噻唑啉-3-酮溶液缓慢滴加到所述聚乳酸溶液中，形成油包水型乳液；继续搅拌28-32分钟，以确保乳液的稳定性；
18、b4：将所述油包水型乳液转移到旋转蒸发器中，设置温度为38-42℃，压力为0.04-0.06 atm，使二氯甲烷溶剂逐渐蒸发；蒸发过程持续1.8-2.2小时，直至溶剂完全蒸发，留下固体聚乳酸微胶囊悬浮在水相中；
19、b5：使用离心机在4800-5200 rpm的条件下离心8-12分钟，收集所述固体聚乳酸微胶囊，去除未包埋的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮和残留的有机溶剂；使用去离子水洗涤微胶囊2-4次，去除表面残留的有机溶剂和未反应的聚乳酸后，得到所述聚乳酸微胶囊。
20、优选的，所述步骤b1中的温度为25℃，1,2-苯并异噻唑啉-3-酮溶液浓度为1% w/v。
21、优选的，所述步骤b2中的聚乳酸溶液浓度为5% w/v。
22、微胶囊技术是一种将固体、液体或气体活性物质包裹在半透性或不透明的聚合物壳中的过程，旨在保护活性物质、控制其释放、改善其稳定性或改变其物理化学性质。在1,2-苯并异噻唑啉-3-酮水悬浮制剂配方中，采用乳化溶剂蒸发法制备聚乳酸微胶囊，该方法涉及将1,2-苯并异噻唑啉-3-酮溶解在有机溶剂中，与聚乳酸溶液混合形成油包水型乳液，随后通过旋转蒸发去除溶剂，使聚乳酸凝聚形成微胶囊壁。这种方法制备的聚乳酸微胶囊具有以下特点和优点：首先，聚乳酸作为一种生物相容性和生物可降解的高分子材料，确保了微胶囊在环境和生物体内的安全性；其次，微胶囊能够保护1,2-苯并异噻唑啉-3-酮免受光、氧和热的影响，延长其在水悬浮制剂中的稳定性和保质期；此外，聚乳酸微胶囊的半透性特性允许控制1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的释放速率，从而在应用中实现持续和有效的活性物质供应。这些特性使得聚乳酸微胶囊成为提高1,2-苯并异噻唑啉-3-酮水悬浮制剂性能的理想选择。
23、优选的，所述一种1,2-苯并异噻唑啉-3-酮水悬浮制剂制备方法如下：
24、c1：在20-25℃下，将柠檬酸和柠檬酸钠溶解在去离子水中，制备0.8-1.2升的缓冲溶液；使用磁力搅拌器以750-850 rpm的搅拌速度搅拌8-12分钟，将柠檬酸和柠檬酸钠完全溶解；
25、c2：将羟基化1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、茶树油、迷迭香油、葡萄柚籽提取物、乙二醇、丁羟甲苯、聚乳酸微胶囊按照配方比例加入到缓冲溶液中；以相同的750-850 rpm搅拌速度搅拌14-16分钟，确保所有组分均匀分散，得到混合液；
26、c3：使用ph计测量所述混合液的ph值；当ph为5.5时，收集液体，得到所述一种1,2-苯并异噻唑啉-3-酮水悬浮制剂；当ph小于5.5时，每次添加0.1克的柠檬酸钠，并在每次添加后以750-850 rpm搅拌0.8-1.2分钟，然后重新测量ph值，重复此过程直至混合液的ph值稳定在5.5，收集液体，得到所述一种1,2-苯并异噻唑啉-3-酮水悬浮制剂；当ph大于5.5时，每次添加0.1克的柠檬酸，并在每次添加后以750-850 rpm搅拌0.8-1.2分钟，然后重新测量ph值，重复此过程直至混合液的ph值稳定在5.5，收集液体，得到所述一种1,2-苯并异噻唑啉-3-酮水悬浮制剂。
27、优选的，所述步骤c1中的温度为22.5℃，缓冲溶液制备量为1升，搅拌速度为800rpm，搅拌时间为10分钟。
28、柠檬酸/柠檬酸钠缓冲系统是一种经典的酸碱缓冲体系，广泛应用于生物化学和化妆品制剂中。该系统由柠檬酸（一种弱酸）及其盐形式柠檬酸钠（一种强碱弱酸盐）组成，能够在水溶液中形成稳定的缓冲环境。在1,2-苯并异噻唑啉-3-酮水悬浮制剂的制备过程中，柠檬酸/柠檬酸钠缓冲系统的特点在于其能够维持制剂在接近中性的ph范围内，从而确保活性成分的稳定性和生物活性。此外，该缓冲系统具有良好的生物相容性，因为它是由天然存在于柠檬中的柠檬酸衍生而来，对人体和环境友好。柠檬酸/柠檬酸钠缓冲系统的优点还包括其调节ph值的能力，能够有效减少对皮肤的刺激，提高产品的安全性。在制备过程中，通过精确控制柠檬酸和柠檬酸钠的添加量，可以精确调节制剂的ph值，以达到理想的防腐效果，同时保持产品的温和性和舒适性。
29、综上所述，本发明具有以下有益效果：
30、1.环境友好性：通过引入羟基化1,2-苯并异噻唑啉-3-酮，提高了1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的生物降解性，减少了对环境的潜在影响，同时保持了其作为防腐剂的有效性。
31、2.安全性提升：羟基化1,2-苯并异噻唑啉-3-酮可能具有较低的皮肤刺激性和毒性，使得制剂更适合用于直接接触皮肤的化妆品和个人护理产品。
32、3.稳定性增强：聚乳酸微胶囊技术用于封装1,2-苯并异噻唑啉-3-酮，不仅保护了活性成分免受光、氧和热的影响，而且通过控制释放速率，延长了产品的保质期。
33、4.抗菌效果：天然提取物如茶树油、迷迭香油和葡萄柚籽提取物的添加，提供了额外的抗菌和抗氧化效果，增强了制剂的整体性能。
34、5.ph稳定性：柠檬酸/柠檬酸钠缓冲系统的使用，确保了制剂在适宜的ph范围内保持稳定，这对于活性成分的活性和减少对皮肤的刺激至关重要。
35、6.抗氧化保护：乙二醇和丁羟甲苯的添加提高了制剂的抗氧化能力，防止有机成分氧化，进一步延长了产品的使用寿命。
36、7.制备工艺成熟：该制剂的制备方法经过实验验证，具有明确的操作步骤和参数，确保了制剂的一致性和可重复性。
1.一种1,2-苯并异噻唑啉-3-酮水悬浮制剂，由以下重量份的组分组成：羟基化1,2-苯并异噻唑啉-3-酮0.04-0.06份、聚乳酸微胶囊4-6份、茶树油0.8-1.2份、迷迭香油0.4-0.6份、葡萄柚籽提取物0.4-0.6份、乙二醇0.8-1.8份、丁羟甲苯0.08-0.12份、柠檬酸3.5-15.5份、柠檬酸钠3.5-15.5份。
2.根据权利要求1所述的一种1,2-苯并异噻唑啉-3-酮水悬浮制剂，其特征在于，所述1,2-苯并异噻唑啉-3-酮水悬浮制剂由以下重量份的组分组成：羟基化1,2-苯并异噻唑啉-3-酮0.05份、聚乳酸微胶囊5份、茶树油1份、迷迭香油0.5份、葡萄柚籽提取物0.5份、乙二醇1份、丁羟甲苯0.1份、柠檬酸9.5份、柠檬酸钠9.5份。
3.根据权利要求1所述的一种1,2-苯并异噻唑啉-3-酮水悬浮制剂，其特征在于，所述羟基化1,2-苯并异噻唑啉-3-酮制备方法如下：
4.根据权利要求3所述的一种1,2-苯并异噻唑啉-3-酮水悬浮制剂，其特征在于，所述步骤a1中的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮溶液的料液比为1：10，氢氧化钠溶液的料液比为1：10。
5.根据权利要求3所述的一种1,2-苯并异噻唑啉-3-酮水悬浮制剂，其特征在于，所述步骤a2中的温度为25℃所述氢氧化钠溶液的滴加速率为每分钟1毫升，搅拌速度为1000rpm，反应时间为4小时。
6.根据权利要求1所述的一种1,2-苯并异噻唑啉-3-酮水悬浮制剂，其特征在于，所述聚乳酸微胶囊制备方法如下：
7.根据权利要求6所述的一种1,2-苯并异噻唑啉-3-酮水悬浮制剂，其特征在于，所述步骤b1中的温度为25℃，1,2-苯并异噻唑啉-3-酮溶液浓度为1% w/v。
8.根据权利要求6所述的一种1,2-苯并异噻唑啉-3-酮水悬浮制剂，其特征在于，所述步骤b2中的聚乳酸溶液浓度为5% w/v。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种1,2-苯并异噻唑啉-3-酮水悬浮制剂，其特征在于，所述一种1,2-苯并异噻唑啉-3-酮水悬浮制剂制备方法如下：
10.根据权利要求9所述的一种1,2-苯并异噻唑啉-3-酮水悬浮制剂，其特征在于，所述步骤c1中的温度为22.5℃，缓冲溶液制备量为1升，搅拌速度为800 rpm，搅拌时间为10分钟。
