CN105061772B - 聚乙二醇/葡聚糖双水相体系乳液稳定剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了聚乙二醇/葡聚糖双水相体系乳液稳定剂及其制备方法，将甲氧基聚乙二醇醛(mPEG‑CHO)加入到牛血清白蛋白水溶液中，充分搅拌至溶解，其中牛血清白蛋白:mPEG‑CHO＝1:10～1:13(摩尔比)。然后在上述水溶液中加入一定量的稀盐酸以调节pH值略高于牛血清白蛋白等电点，恒温0～4℃下充分反应20h后，经沉淀、烘干后即得目标产品。本发明方法简便，制备条件温和，易于控制、副反应少。发明产品由于其表面与聚乙二醇和葡聚糖两相均具有适中的浸润性，因而吸附在两相界面上并通过改变界面张力达到稳定双水相乳液的效果，且较大程度上保留了牛血清白蛋白的生物活性，可实现双水相乳液负载生物活性物质，在食品、化妆品、药物可控释放领域具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及精细化工，尤其是双水相乳液稳定剂制备领域。
背景技术
传统的乳液制备过程需要添加大量的表面活性剂和有机溶剂，因此在乳液产品发挥功能时，会有大量的表面活性剂和有机溶剂被排入环境，造成环境的污染。许多产业开始呼吁溶解时间短、使用方便、绿色环保的新型乳液的出现，水包水乳液的出现则解决了上述难题，水包水乳液制备过程不需添加任何有机溶剂，且具有溶解分散性好，使用方便、绿色环保以及生物相容性高等优点。然而，水包水乳液具有成乳难、稳定性差等缺点，因此很难大规模的应用于工业中。
针对以上问题，国内外有许多研究学者对此进行了探索，目前有研究报道高温变性蛋白质颗粒、三嵌段高分子共聚物能有效地稳定水包水乳液。然而，用于稳定双水相乳液的蛋白质颗粒不是天然蛋白质，而是通过加热蛋白质溶液制得的，蛋白质颗粒已变性，失去了其生物活性；用于稳定双水相乳液的三嵌段共聚物是由三种不同的聚合物共聚生成的，三嵌段共聚物生产成本高，制备过程较为复杂，且嵌段中不含有生物活性物质。由于该领域研究正处于起步阶段，稳定双水相乳液的方法过少、应用范围狭隘、且能赋予双水相乳液稳定剂生物活性的产品还未见报道，因此市场急需一种新型的双水相乳液乳化剂，它既能稳定水包水乳液，又能扩大水包水乳液在负载生物活性物质方面的应用。蛋白高分子共聚物乳化剂，凭借其与生俱来的绿色环保和生物活性必将使水包水乳液在药物可控释放、食品、化妆品等产业中具有更为广阔的前景。
发明内容
鉴于现有技术的以上不足，本发明旨在设计一种用于能有效稳定且能拓宽双水相乳液应用范围的乳液稳定剂，使之克服现有技术的以上不足。
本发明的目的通过如下方案来实现。
聚乙二醇/葡聚糖双水相体系乳液稳定剂制备方法，通过使牛血清白蛋白上的氨基与聚乙二醇衍生物上的醛基发生反应得到目标产物,其具体步骤包含：
1)将牛血清白蛋白加入到一定量的去离子水中，搅拌至完全溶解得到牛血清白蛋白水溶液，其中牛血清白蛋白:去离子水的质量比为1:200；将甲氧基聚乙二醇醛(mPEG-CHO)加入到牛血清白蛋白水溶液中，充分搅拌至溶解；其中牛血清白蛋白:mPEG-CHO的摩尔比为1:10～1:13；
2)向1)所得溶液中加入适量的稀盐酸溶液以调节pH值略高于牛血清白蛋白等电点，在0～4℃下恒温反应20h；待反应完成后，于0～4℃下以转速15000rpm离心10min，取沉淀于35～40℃下烘干24h，即得目标双水相乳液稳定剂。
本发明的目的还在于提供一种聚乙二醇/葡聚糖双水相体系乳液稳定剂，以实现双水相乳液的稳定，采用如上所述方法制得。在较宽范围的浓度比和体积比的聚乙二醇/葡聚糖双水相体系下，加入质量浓度为0.1％～1％的本发明双水相乳液稳定剂后进行乳化，双水相乳液可稳定一周以上。
用于稳定双水相乳液的稳定剂是一种牛血清白蛋白高分子共聚物，其微观形貌是直径为500nm左右的颗粒状物质，该牛血清白蛋白高分子共聚物吸附在聚乙二醇/葡聚糖两相间的界面上，通过减小聚乙二醇/葡聚糖两相间界面张力，达到稳定双水相乳液的效果。
采用本发明的方法，制备工艺简单，所需设备少，反应易于控制，副反应少，成功率高，为稳定双水相乳液提供了一种快速、高效的方法。且其制备过程中反应条件温和，较大程度上保留了生物活性材料的活性。由于双水相乳液稳定剂中含有生物活性材料，可用于双水相乳液液滴中的生化反应，如应用于检测酶的微型化液滴生物反应器，使其快速、灵敏地完成检测分离任务。也可实现双水相乳液负载生物活性物质，在食品、化妆品、制药工程领域颇具应用前景。
具体实施方式
下面对本发明的实施作进一步的描述。但是应该强调的是，下面的实施方式只是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及应用。工艺步骤中所涉及化学原料与试剂均为常规市售工业纯。
实施例一
(a)制备双水相乳液稳定剂
①、电子天平称取40mg的牛血清白蛋白，量筒量取10mL的去离子水，将其混合于含搅拌子的25mL烧杯中，使用磁力搅拌器以500rpm搅拌，使其充分溶解；
②、电子天平称取40mg的mPEG-CHO，将其加入步骤①中的烧杯中，使用磁力搅拌器继续以500rpm搅拌，使其充分溶解；
③、量筒量取8.3mL的12mol/L浓盐酸，转移至500mL容量瓶中，加去离子水稀释至刻度得到0.2mol/L的盐酸溶液。
④、向上述烧杯中加入1滴0.2mol/L的盐酸溶液，用保鲜膜将烧杯密封起来，在恒温0～4℃下让其充分反应20h。
⑤、把保鲜膜去掉，然后将烧杯里的溶液转移到一个干净的离心管中，再取一个干净的离心管，量取一定量的去离子水倒入其中，使2个离心管的重量差不超过±0.1g，将2个离心管放入高速冷冻离心机中，以15000rpm常温高速离心10min；
⑥、取出离心管，倒掉部分上清液，将离心管中其余部分转至25ml的烧杯中，将烧杯置于35℃的烘箱中烘干24h，得到双水相乳液稳定剂产品。
(b)制备双水相乳液
①、用电子天平称取1.7g的聚乙二醇(分子量8000)，将其加入于烧杯中，量筒分别量取16.7mL去离子水，加入于上述烧杯中，磁力搅拌器以500rpm搅拌，直至溶液澄清透明；
②、电子天平称取1.6g的葡聚糖(分子量500000)，将其加入于上述烧杯中，磁力搅拌器继续搅拌，直至葡聚糖充分溶解；
③、将上述烧杯中的溶液倒入20mL的螺口玻璃瓶中，使用漩涡混合器使其充分混匀，静置分相，得到C聚乙二醇:C葡聚糖(质量百分比)＝8.5:8的双水相。
④、将上述螺口玻璃瓶中加入(a)步骤制备的双水相乳液稳定剂，其中双水相乳液稳定剂的质量百分比浓度为0.5％，用手提式高速分散器以21000rpm乳化双水相溶液，乳化1min得到稳定的双水相乳液，稳定时间可持续一周。
本发明获得的双水相乳液稳定剂稳定效果较好，在双水相体系加入一定质量浓度的双水相乳液稳定剂后，获得的双水相乳液稳定时间可持续一周以上；双水相乳液稳定剂中含有生物活性物质，且制备过程条件温和，很大程度上保留了生物活性物质的活性，这在生化工程等方面具有重要意义。这项研究成果在化妆品行业、食品行业、药物可控释放以及生化工程等领域具有极为广阔的应用前景。
Claims (2)
1.聚乙二醇/葡聚糖双水相体系乳液稳定剂制备方法，通过使牛血清白蛋白上的氨基与聚乙二醇衍生物上的醛基发生反应得到目标产物，其具体步骤包含：
1)将牛血清白蛋白加入到一定量的去离子水中，搅拌至完全溶解得到牛血清白蛋白水溶液，其中牛血清白蛋白:去离子水的质量比为1:200；将甲氧基聚乙二醇醛mPEG-CHO加入到牛血清白蛋白水溶液中，充分搅拌至溶解；其中蛋牛血清白蛋白:mPEG-CHO的摩尔比为1:10～1:13；
2)向1)所得溶液中加入适量的稀盐酸溶液以调节pH值略高于牛血清白蛋白等电点，在0～4℃下恒温反应20h；待反应完成后，于0～4℃下以转速15000rpm离心10min，取沉淀于35～40℃下烘干24h，即得目标双水相乳液稳定剂。
2.一种聚乙二醇/葡聚糖双水相体系乳液稳定剂，能稳定聚乙二醇/葡聚糖双水相乳液，其特征在于，采用权利要求1所述方法制得。
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