CN117242122A - 均匀的生物聚合物悬浮液、其制备方法及其用途 - Google Patents

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Abstract

在本文描述了均匀的生物聚合物悬浮液、其制备方法及其用途。在实施方案中，悬浮液是由天然聚合物或生物聚合物(例如甲壳素、壳聚糖和纤维素)制成的水性悬浮液。在本文描述了通过使生物聚合物和极性溶剂经受高剪切条件(例如高机械能)来将这些生物聚合物悬浮在极性溶液中的方法和工艺。在实施方案中，高剪切条件和/或高机械能由球磨机提供。本发明的组合物和制剂可以找到许多应用，特别是在美容行业中(在配制成糊剂、软膏、乳膏或洗液的情况下)。

Description

均匀的生物聚合物悬浮液、其制备方法及其用途
相关申请的交叉引用
本申请涉及于2020年12月23日提交的美国临时专利申请号63/129,890，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及生物聚合物领域，更具体地涉及包含不溶性或半溶性生物聚合物的均匀悬浮液、其制备方法及其用途，特别是在美容行业中的用途。
背景技术
天然聚合物或生物聚合物是丰富的天然且可再生的聚合物，使其成为用于商业产品的一种有吸引力的资源。然而，最丰富的诸如纤维素和甲壳素的生物聚合物是不溶性的，从而使得它们的使用受到限制或复杂化。因此，提供将这些生物聚合物悬浮在极性溶液(例如水溶液)中的方法将为这些天然分子开辟新的商业应用，特别是在美容行业中的商业应用，美容行业需要不断创新，并一直在寻求天然的生物相容、可生物降解且无毒的新型成分。
已经提出了一些方法和工艺来尝试分解生物聚合物和/或尝试生产均匀的生物聚合物悬浮液。例如在国际PCT公开WO 2020/036872(例如淀粉)和WO 2020/024053(例如甲壳素和壳聚糖)中以及在专利公开US2004/0176477(例如壳聚糖)、JP1986149237A(例如甲壳素)和JP1986159430A(例如甲壳素和壳聚糖)中描述了这样的方法和工艺。在以下科学出版物中也已经描述了甲壳素纳米纤维的制备：Wu等人，BioMacromolecules(2014)，dx.doi.org/10.1021/bm501416q；Wang等人，Carbohydrate Polymers(2017)，dx.doi.org/10.1016/j.carbpol.2017.09.010；Drobrovol’skaya等人，Natural Polymers(2014)，dx.doi.org/10.1134/S0965545X15010022；Zhu等人，Chemistry of Materials(2019)，31，2078-2087；Ifuku和Saimoto，Nanoscale，2012，4，3308；Lv等人，Food Hydrocolloids(2020)，doi.org/10.1016/j.foodhyd.2020.106451。此外，Rochima等人(MaterialsScience and Engineering,193(2017)012043doi:10.1088/1757-899X/193/1/012043)、Wani,T.A.等人(International Journal of Biological Macromolecules(2020),154:166-172)、Piras,C.C.等人(Nanoscale Adv.(2019),1:937-947)、Baheti,V.等人(WorldJournal of Engineering(2012),9(1):45-50)、Lin,H.等人(Journal of Nano Research(2016),40:174-179)、Kazemimostaghim,M(Powder Technology(2013),241:230-235)以及专利公开CN107151276B、CN112500584A、CN103980530A和CN103316641B描述了使用球磨来从生物聚合物生产纳米颗粒。然而，这些方法和工艺因以下原因而存在不同的问题：它们通常需要诸如酸和/或碱的化学物质的存在，它们需要诸如超声处理或超声波的其他技术，和/或所得产物或悬浮液在粘度、均匀性、稳定性、颗粒和纤维的形状和尺寸、不期望的化合物的存在等方面不理想。
因此，需要均匀且稳定的由大量不溶性生物聚合物制成的悬浮液。特别需要包含如下生物聚合物分子的生物聚合物组合物，所述生物聚合物分子已被机械加工到稳定的均匀水悬浮液中。连带地需要包含如下生物聚合物纤维的组合物，所述生物聚合物纤维具有相比于先前描述的生物聚合物纤维而言更大的宽度和/或更大的长度。
还需要用于获得这样的组合物和悬浮液的简单且廉价的方法和工艺。特别需要不要求添加化合物的方法和工艺以避免在最终产物中存在不期望的化合物。
还需要包含稳定且均匀的悬浮液的美容组合物，所述悬浮液不含不期望的化合物，并且由大量的不溶性或半溶性生物聚合物制成。
本发明解决了这些需求和其他需求，这将通过对下文中本发明的特征的公开和描述的审阅而变得明显。
发明内容
根据一个方面，本发明涉及一种生物聚合物悬浮液，其包含在极性溶剂内稳定分散的纳米尺寸的不溶性和/或半溶性颗粒(例如纤维和/或附聚球体)的悬浮液。
根据另一个方面，本发明涉及一种生物聚合物组合物，其包含已被机械加工到稳定的均匀悬浮液中的生物聚合物分子。
根据另一个方面，本发明涉及一种生物聚合物组合物，其包含不溶性和/或半溶性生物聚合物在极性溶剂中的稳定的均匀悬浮液。
根据另一个方面，本发明涉及一种生物聚合物组合物，其包含：不溶性生物聚合物在极性溶剂中的稳定的均匀悬浮液。
根据另一个方面，本发明涉及一种美容组合物，其包含如在本文所限定的生物聚合物组合物或稳定的均匀悬浮液。
根据另一个方面，本发明涉及一种用于获得生物聚合物组合物的机械方法，其包括在极性溶剂存在下使不溶性和/或半溶性生物聚合物经受机械能，以获得所述不溶性和/或半溶性生物聚合物的稳定的均匀悬浮液。
根据另一个方面，本发明涉及一种用于获得生物聚合物组合物的方法，其包括在极性溶剂存在下使不溶性和/或半溶性生物聚合物经受高剪切条件，直到观察到状态变化并获得不溶性和/或半溶性生物聚合物的稳定的均匀悬浮液。
根据另一个方面，本发明涉及如在本文所限定的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物在美容组合物的制造中的用途。
根据另一个方面，本发明涉及如在本文所限定的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物的用途，所述生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物用在种子包衣、外科植入物涂层的制造中和/或用作食品添加剂。
在阅读以下对优选实施方案的非限制性描述后，本发明的其他方面、优点和特征将变得更为明显，所述优选实施方案是示例性的，不应被解释为限制本发明的范围。
附图说明
为了容易地理解本发明，在附图中以示例的方式示出了本发明的实施方案。
图1描绘出根据本发明一个实施方案的所需的状态变化和粘度递减的制剂的组织图。
图2示出根据实施例3的通过SEM对粒度进行尺寸分析的结果的条形图。
图3A示出根据实施例3的通过SEM对纤维宽度进行尺寸分析的结果的条形图。
图3B示出根据实施例3的通过SEM对纤维长度进行尺寸分析的结果的条形图。
图3C至图3I示出干燥的商业甲壳素(图3C)和根据实施例3的样品3A-F(分别是图3D至图3I)的粉末X射线衍射(pXRD)图谱。
图4为根据实施例2的从甲壳素悬浮液获得的干燥甲壳素在1000倍放大倍数下的扫描电子显微镜(SEM)显微照片。
图5为根据实施例2的从甲壳素悬浮液获得的干燥甲壳素在1000倍放大倍数下的扫描电子显微镜(SEM)显微照片。
图6为根据实施例1的从甲壳素悬浮液获得的干燥甲壳素在30000倍放大倍数下的扫描电子显微镜(SEM)显微照片。
图7为根据实施例1的从甲壳素悬浮液获得的干燥甲壳素在50000倍放大倍数下的扫描电子显微镜(SEM)显微照片。
图8为根据实施例1的从甲壳素悬浮液获得的干燥甲壳素在30000倍放大倍数下的扫描电子显微镜(SEM)显微照片。
图9示出根据实施例1的悬浮的甲壳素在0.75:20的甲壳素:水比例下的动态模量结果的线图。
图10为根据实施例2的从经预处理的甲壳素悬浮液获得的干燥甲壳素在10000倍放大倍数下的扫描电子显微镜(SEM)显微照片。
图11示出根据实施例2的经预处理的甲壳素悬浮液在1.5:20的甲壳素:水比例下的动态模量结果的线图。
图12A和图12B为包含未经研磨的甲壳素(图12A)和根据实施例4的悬浮的经研磨甲壳素(图12B)的透明塑料管的照片。
图13A和图13B为包含未经研磨的壳聚糖(图13A)和根据实施例4的悬浮的经研磨壳聚糖(图13B)的透明塑料管的照片。
图14A和图14B为包含未经研磨的α纤维素(图14A)和根据实施例4的悬浮的经研磨α纤维素(图14B)的透明塑料管的照片。
图15A和图15B为包含未经研磨的纤维素纤维(图15A)和根据实施例4的悬浮的经研磨纤维素纤维(图15B)的透明塑料管的照片。
图16A和图16B为包含未经研磨的微晶纤维素(图16A)和根据实施例4的悬浮的经研磨微晶纤维素(图16B)的透明塑料管的照片。
图17A和图17B为包含未经研磨的胶原(图17A)和根据实施例4的悬浮的经研磨胶原(图17B)的透明塑料管的照片。
图18A和图18B为包含未经研磨的蚕丝(图18A)和根据实施例4的悬浮的经研磨蚕丝(图18B)的透明塑料管的照片。
图19A和图19B为包含根据实施例5的悬浮的经研磨混合物的透明塑料管的照片，其中所述混合物为甲壳素和壳聚糖的混合物。
图20为包含根据实施例6的悬浮的经研磨混合物的透明塑料管的照片，其中所述混合物为甲壳素+蜂蜡的混合物。
图21A、图21B和图21C为包含根据实施例6的悬浮的经研磨混合物的透明塑料管的照片，其中所述混合物为甲壳素和植物油的混合物。
图22为包含根据实施例6的悬浮的经研磨混合物的透明塑料管的照片，其中所述混合物为甲壳素和大豆油的混合物。
图23为包含根据实施例7的悬浮的经研磨混合物的透明塑料管的照片，其中所述混合物为甲壳素和两种溶剂(甘油+水)的混合物。
图24A为根据实施例8的干燥悬浮液后的蚕丝粉末的FTIR的线图。
图24B为根据实施例8的干燥悬浮液后的纤维素粉末的FTIR的线图。
图24C为根据实施例8的干燥悬浮液后的胶原粉末的FTIR的线图。
图24D为根据实施例8的干燥悬浮液后的藻酸粉末的FTIR的线图。
图24E为根据实施例8的干燥悬浮液后的甲壳素粉末的FTIR的线图。
图24F为根据实施例8的干燥悬浮液后的壳聚糖粉末的FTIR的线图。
图25A为根据实施例8的蚕丝的SSNMR的线图。
图25B为根据实施例8的纤维素的SSNMR的线图。
图25C为根据实施例8的胶原的SSNMR的线图。
图25D为根据实施例8的藻酸的SSNMR的线图。
图25E为根据实施例8的甲壳素的SSNMR的线图。
图25F为根据实施例8的壳聚糖的SSNMR的线图。
图26A为根据实施例8的干燥悬浮液后的蚕丝粉末的PXRD的线图。
图26B为根据实施例8的干燥悬浮液后的纤维素粉末的PXRD的线图。
图26C为根据实施例8的干燥悬浮液后的胶原粉末的PXRD的线图。
图26D为根据实施例8的干燥悬浮液后的藻酸粉末的PXRD的线图。
图26E为根据实施例8的干燥悬浮液后的甲壳素粉末的PXRD的线图。
图26F为根据实施例8的干燥悬浮液后的壳聚糖粉末的PXRD的线图。
图27A至图27F为根据实施例10的蚕丝的悬浮液(图27A)、纤维素的悬浮液(图27B)、胶原的悬浮液(图27C)、藻酸的悬浮液(图27D)、甲壳素的悬浮液(图27E)和壳聚糖的悬浮液(图27F)的透射率的线图。
图28A至图28C为根据实施例11的藻酸在15分钟(图28A和图28B)、1小时(图28C)和3小时(图28D和图28E)时的SEM成像照片。
图29A至图29D为根据实施例11的纤维素在15分钟(图29A)、1小时(图29B)和3小时(图29C和图29D)时的SEM成像照片。
图30A至图30D为根据实施例11的甲壳素在15分钟(图30A)、1小时(图30B)和3小时(图30C和图30D)时的SEM成像照片。
图31A至图31D为根据实施例11的壳聚糖在15分钟(图31A和图31B)、1小时(图31C)和3小时(图31D)时的SEM成像照片。
图32A至图32G为根据实施例11的蚕丝在15分钟(图32A和图32B)、1小时(图32C和图32D)和3小时(图32E、图32F和图32G)时的SEM成像照片。
图33示出根据实施例13的聚合物悬浮液及其共混物的流变聚合物运动的线图。
图34示出根据实施例14的已经过预研磨或未经过预研磨的甲壳素的粘度的线图。
图35A描绘出N-乙酰葡糖胺的化学结构。
图35B描绘出得自ChemDrawTM的对N-乙酰葡糖胺1H NMR的1H NMR波谱的预估。
图36A和图36B描绘出根据实施例15的两个不同的甲壳素悬浮液的1HNMR波谱。
图36C描绘出N-乙酰葡糖胺标准品(底部)与根据实施例15的甲壳素悬浮液#2(顶部)相比的1HNMR波谱。
图37A和图37B示出未经研磨的在水中的人参粉末的照片(图37A)和根据实施例19的悬浮的经研磨人参的照片(图37B)。
图38A示出根据实施例23的在200RPM下研磨的甲壳素的粒度分布图。
图38B示出根据实施例23的在200RPM下研磨180分钟的甲壳素的SEM成像照片。
图39A示出根据实施例23的在400RPM下研磨的甲壳素的粒度分布图。
图39B示出根据实施例23的在400RPM下研磨180分钟的甲壳素的SEM成像照片。
图40示出根据实施例23的未经研磨的甲壳素的粒度分布图。
图41示出根据实施例23的经标准研磨的甲壳素的粒度分布图。
图42A示出根据实施例23的在200RPM下研磨的壳聚糖的粒度分布图。
图42B示出根据实施例23的在200RPM下研磨180分钟的壳聚糖的SEM成像照片。
图43A示出根据实施例23的在400RPM下研磨的壳聚糖的粒度分布图。
图43B示出根据实施例23的在400RPM下研磨180分钟的壳聚糖的SEM成像照片。
图44示出根据实施例23的未经研磨的壳聚糖的粒度分布图。
图45示出根据实施例23的经标准研磨的壳聚糖的粒度分布图。
图46A示出根据实施例23的在200RPM下研磨的纤维素的粒度分布图。
图46B示出根据实施例23的在200RPM下研磨180分钟的纤维素的SEM成像照片。
图47A示出根据实施例23的在400RPM下研磨的纤维素的粒度分布图。
图47B示出根据实施例23的在400RPM下研磨180分钟的纤维素的SEM成像照片。
图48示出根据实施例23的未经研磨的纤维素的粒度分布图。
图49示出根据实施例23的经标准研磨的纤维素的粒度分布图。
图50示出根据实施例27的具有乳化剂、防腐剂和/或油的甲壳素悬浮液的粘度的线图。
图51示出根据实施例27的具有乳化剂、防腐剂和/或油的纤维素悬浮液的粘度的线图。
本发明的进一步细节及其优点将通过下面包括的详细描述而变得明显。
具体实施方式
在以下对实施方案的描述中，参考附图对可以实践本发明的实施例进行说明。应理解，在不脱离所公开的本发明的范围的情况下，可以形成其他实施方案。除非另有定义，否则在本文使用的所有技术和科学术语具有如本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的相同含义。
总体概述
本发明总体上涉及不溶性和/或半溶性生物聚合物在极性溶剂中的稳定的均匀悬浮液的制备。相关方面涉及包含这种悬浮液的生物聚合物组合物、其在商业应用(例如在美容产品中)中的用途以及用于获得悬浮液的方法。
本发明人已经发现了将不溶性和/或半溶性生物聚合物悬浮在极性溶剂中的方法，从而为这些丰富的天然分子提供了有益的商业应用。本发明的关键在于，在极性溶剂存在下使不溶性和/或半溶性生物聚合物在一定条件下经受机械能从而产生不溶性和/或半溶性生物聚合物的稳定的均匀悬浮液。在实施方案中，机械能包括高剪切条件，并且可以通过改变这些高剪切和输入材料条件来改变悬浮液的粘度。
生物聚合物组合物
本发明的一个方面涉及包含生物聚合物分子(例如不溶性和/或半溶性生物聚合物分子)的生物聚合物组合物，所述生物聚合物分子已被机械加工到稳定的均匀水悬浮液中。
相关方面涉及生物聚合物组合物，其包含不溶性和/或半溶性生物聚合物在极性溶剂中的稳定的均匀悬浮液。
如本文所使用的，术语“均匀悬浮液”或“均匀组合物”是指如通过目视检查所确定的显示为均匀的悬浮液或组合物。然而，即使悬浮液或组合物包含不同尺寸或大小(例如一系列的粒度或长度)的颗粒或者包含不同形状的颗粒(例如球形颗粒、纤维等)，所述悬浮液或组合物仍将被认为是“均匀”的。优选地，根据本发明的均匀悬浮液或均匀组合物也是“稳定的”，亦即，在目视检查时其成分在数小时、数天或数周内没有相分离或存在有限的相分离。稳定的均匀悬浮液或均匀组合物可能表现出部分溶剂分离(例如取决于生物聚合物、溶剂含量、在研磨后经过的时间等)，但通常它们不会表现出固体从悬浮液中沉淀。
如本文所使用的，术语“生物聚合物”是指由活生物体的细胞产生的天然聚合物。生物聚合物由进行共价键合从而形成较大分子的单体单元组成。本发明包括如在下文限定的不溶于水或半溶于水的多肽生物聚合物、多糖生物聚合物和多核苷酸生物聚合物。生物聚合物的其他示例包括天然橡胶(异戊二烯的聚合物)、软木脂和木质素(复合多酚聚合物)、角质和角碳(cutan)(长链脂肪酸的复合聚合物)以及黑色素。在实施方案中，用作起始材料并以悬浮液方式获得的生物聚合物基本上是纯的，即它们仅由纯化的天然聚合物组成。优选地，生物聚合物基本上不含化学残留物，并且任何此类化学残留物都不存在或者以检测不到的量或微量存在(参见下文中“基本上不含化学残留物”的定义)。
如本文所使用的，术语“不溶性生物聚合物”是指在极性溶剂(特别是水)中“不溶”的生物聚合物，该术语包括等同的术语，例如“非水溶性”、“不溶于水”、“水不溶性”或“不可溶”。不溶性通常可以通过分离来观察，即在水性混合物中有两个分离的相，例如生物聚合物沉积/沉淀在水性混合物的底部或者漂浮在水性混合物的顶部。根据本发明，不溶性生物聚合物的示例包括甲壳素、壳聚糖、纤维素、半纤维素、木质素、直链淀粉、肌动蛋白、纤维蛋白、胶原、蚕丝、蚕丝蛋白、角蛋白、羊毛、藻酸及其混合物，但不限于此。
如本文所使用的，术语“半溶性生物聚合物”是指在某些条件(例如分子量、热量、添加化学物质(例如酸、醇、表面活性剂等))下可以溶解在极性溶剂(例如水)中的生物聚合物。根据本发明，半溶性生物聚合物的示例包括明胶、果胶、淀粉、支链淀粉、琼脂糖、透明质酸、RNA、DNA、黄原胶、乳胶、多聚甘露糖、软木脂、角质、角碳及其混合物，但不限于此。
如本文所使用的，术语“不溶性生物聚合物”和术语“半溶性生物聚合物”意在与术语“可溶性生物聚合物”形成对比，所述可溶性生物聚合物是指可溶解在极性溶剂(例如水)中的生物聚合物。当在基本上由生物聚合物和溶剂组成的混合物中没有观察到生物聚合物与溶剂之间存在相分离时，生物聚合物被认为是可溶的。本发明涉及不溶性和/或半溶性生物聚合物的用途，并不意在包括由可溶性生物聚合物制成的生物聚合物悬浮液。排除在本发明范围之外的已知可溶性生物聚合物(或生物聚合物来源)的示例包括未通过如下文所限定的相分离测试的那些。
本领域技术人员可理解，对于某些化合物，分子量可能对在特定溶剂中的溶解性产生影响，例如，较高分子量生物聚合物通常比较小分子量生物聚合物的溶解性小。因此，根据本发明，同一生物聚合物可以归入不同的类别(即，“不溶性”、“半溶性”和“可溶性”)中，其分子量通常决定其在溶剂中的行为(即，不溶性、半溶性或可溶性)。
根据本发明，可设想进行“相分离测试”，以预先识别最适合用于获得根据本发明的生物聚合物悬浮液的生物聚合物，其中相分离的聚合物将是用于获得根据本发明的生物聚合物悬液的良好候选物。在一个实施方案中，相分离测试可以包括在标准温度和压力(STP)下将粉末形式的生物聚合物与所需溶剂组合，其中聚合物完全溶解在溶剂中(可溶性)或者部分地溶解或溶胀(半溶性)或者不溶解且完全相分离(不溶性)。
用于获得根据本发明的生物聚合物悬浮液的良好候选物将是通过相分离测试的生物聚合物，即当与溶剂混合时相分离的化合物。例如，已经发现果胶和明胶通常无法通过相分离测试，而木质素有时会通过，这取决于其来源。无法通过测试的生物聚合物的示例(即，因已经溶解而不分离的生物聚合物)包括透明质酸钠、藻酸钠、水解胶原、卡拉胶、瓜尔胶和黄原胶，但不限于此。不希望限制于任何理论，如上文所述，溶解性可能取决于生物聚合物的分子量。鉴于本文的定义、本文的详细描述和/或下文在示例部分中提供的众多实施例，本领域技术人员将能够识别根据本发明有用的不溶性生物聚合物和半溶性生物聚合物。
如上所述，本发明包括两种、三种、四种、五种或更多种不溶性生物聚合物的混合物，包括甲壳素+壳聚糖、甲壳素+纤维素、甲壳素+胶原、甲壳素+蚕丝、壳聚糖+蚕丝、壳多糖+纤维素、壳多糖+胶原、纤维素+胶原、纤维素+蚕丝、胶原+蚕丝等，但不限于此。本发明还包括两种、三种、四种、五种或更多种半溶性生物聚合物的混合物，包括琼脂糖+DNA、黄原胶+淀粉、乳胶+藻酸盐、黄原胶+DNA、瓜尔胶+角碳等，但不限于此。还可以设想将两种、三种、四种、五种或更多种的不溶性生物聚合物和半溶性生物聚合物混合在一起，所述不溶性生物聚合物和半溶性生物聚合物包括甲壳素+琼脂糖、壳聚糖+琼脂糖、甲壳素+明胶、甲壳素+黄原胶、壳聚糖+黄原胶、甲壳素+透明质酸钠、壳聚糖+透明质酸钠、纤维素+透明质酸钠、甲壳素+琼脂糖、壳聚糖+琼脂糖、纤维素+琼脂糖，但不限于此。
根据本发明，合适的溶剂包括那些能够在溶剂和生物聚合物之间形成氢键的溶剂，因为较大的氢键力将增加悬浮液的稳定性。合适的溶剂包括极性质子溶剂、极性非质子溶剂及其混合物。
在实施方案中，溶剂为允许生物聚合物分子悬浮在稳定的均匀悬浮液中的极性溶剂。在实施方案中，溶剂为允许生物聚合物分子悬浮在稳定的胶体均匀悬浮液中的极性溶剂。极性溶剂可以为极性质子溶剂或极性非质子溶剂。极性溶剂可以为水性溶剂。本发明包括使用相同类别或不同类别中的多于一种溶剂。
可使用的极性质子溶剂的设想示例包括水、乙醇、丙醇、甲醇、甘油、异丙醇、乙酸、硝基甲烷、正丁醇、甲酸、异丙醇、1-丙醇、乙醇、甲醇、乙酸、水、甘油、乙二醇、二甘醇、戊醇、环己醇、己醇、庚醇、辛醇、2-氨基乙醇、苯甲醇、苯胺、二乙胺及其混合物，但不限于此。在实施方案中，极性质子溶剂为水(例如蒸馏水)。
可使用的极性非质子溶剂的设想示例包括丙酮、乙酸乙酯、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、六甲基磷酰三胺、二氯甲烷、二甲基丙烯脲、六甲基磷酸三酰胺、四氢呋喃、二甲亚砜、乙酰丙酮、乙酰乙酸乙酯、苄腈、吡啶、二甘醇二甲醚、苯甲酸乙酯、甲氧基苯、四氢呋喃、戊酮、乙酸甲酯、醚及其混合物，但不限于此。
可使用的水性溶剂的设想示例包括水、乙醇、丙醇、甲醇和甘油等及其混合物，但不限于此。在实施方案中，溶剂为水(例如蒸馏水)。此外，在下文提供了许多可能有用的极性质子溶剂和偶极非质子溶剂的示例。
本领域技术人员能够识别最适合于某一用途的溶剂。例如，一些溶剂因对于人类应用而言可能是不安全的，从而相比于其他溶剂会是不那么可取的。类似地，乙醇和丙醇例如可用于洗手液，但不可用于面霜，而诸如乙酸乙酯、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜的溶剂可用于工业应用，但不一定可用于人类应用或美容应用。
存在于根据本发明的生物聚合物悬浮液中的纳米尺寸的不溶性和/或半溶性颗粒可以成形为类似于纤维和/或类似于附聚球体或附聚体。在实施方案中，生物聚合物悬浮液包含形状与图4至图8、图10、图28A至图28E、图29A至图29D、图30A至图30D、图31A至图31D、图32A至图32G、图38B、图39B、图42B、图43B、图46B和图47B中任一个所示的颗粒类似的颗粒。
在不受任何理论限制的情况下，可推测较大的剪切力(例如较大的研磨功率、较长的研磨持续时间等)将使得原始的生物聚合物分子(通常以纤维形式存在)变成较小的生物聚合物分子(例如球形体)，其中纤维通常比球形体大。例如，可以存在第一纤维分离步骤，其中纤维彼此分离以变得更薄且更短。此外，在这个过程中，纤维变得短得多并且可以附聚成球体，尤其是在干燥时。如此，根据本发明可设想的是，通过控制施加到原始生物聚合物分子上的剪切力(例如研磨速度、研磨功率、球的数量和/或尺寸)来获得包含所需形状或所需尺寸的颗粒的生物聚合物悬浮液。可能影响最终悬浮液中颗粒的形状和尺寸的其他因素或条件包括起始材料的来源或特性、初始粒度、材料的量、溶剂、添加剂、在研磨机的情况下球的数量和/或尺寸等，但不限于此。因此，在实施方案中，本发明包括改变或控制这些参数和/或剪切条件(例如研磨条件)中的一个或多个以改变生物聚合物悬浮液中颗粒的形状和/或尺寸。还可设想的是，进行冷冻-SEM为处于伪湿(冷冻)状态的组合物或悬浮液成像，以便获得关于颗粒在悬浮液中的外观的信息，并且将这些图像与干燥形式下的图像进行比较，以进一步可视化并相应地使得具有所需特征(例如尺寸、直径、长度等)的颗粒(例如纤维、球体)的制备最佳化。
在实施方案中，均匀悬浮液为胶体均匀悬浮液。在实施方案中，胶体均匀悬浮液包含范围为约1nm至约1μm的胶体。
在实施方案中，稳定的均匀悬浮液包含生物聚合物纤维。在实施方案中，稳定的均匀悬浮液包含宽度为约7nm至约5μm或约10nm至约5μm或约20nm至约5μm或约25nm至约5μm或约30nm至约5μm或约35nm至约5μm或约35nm至约3μm的生物聚合物纤维。
在实施方案中，稳定的均匀悬浮液包含宽度为至少10nm或至少20nm或至少30nm或至少40nm或至少50nm或至少75nm或至少100nm或至少250nm或至少500nm或至少750nm或至少1μm或至少2μm或至少3μm或至少4μm或至少5μm或至少10μm或者更宽的生物聚合物纤维。
在实施方案中，稳定的均匀悬浮液包含长度为约50nm至约10μm或约100nm至约10μm或约500nm至约10μm或约750nm至约10μm或约800nm至约10μm或约900nm至约5μm或约1μm至约10μm或约1μm至约5μm或约1μm至约3μm的生物聚合物纤维。
在实施方案中，稳定的均匀悬浮液包含长度为至少50nm或至少100nm或至少250nm或至少500nm或至少750nm或至少800nm或至少约900nm或至少1μm或至少2μm或至少3μm或至少4μm或至少5μm或至少6μm或至少7μm或至少8μm或至少9μm或至少10μm或者更长的生物聚合物纤维。
在实施方案中，稳定的均匀悬浮液包含生物聚合物纤维，所述生物聚合物纤维具有：(i)大于20nm的宽度(例如至少25nm或至少40nm或至少50nm)和大于50nm的长度(例如至少100nm或至少500nm或至少1μm或至少2μm)；或(ii)大于32nm的宽度(例如至少35nm或至少40nm或至少50nm)和大于50nm的长度(例如至少100nm或至少500nm或至少1μm或至少2μm)；或(iii)大于20nm的宽度(例如至少25nm或至少40nm或至少50nm)和大于500nm的长度(例如至少600nm或至少750nm或至少1μm或至少2μm)；或(iv)大于30nm的宽度(例如至少35nm或至少40nm或至少50nm)和大于800nm的长度(例如至少900nm或至少1μm或至少2μm)；或(v)大于8nm的宽度(例如至少10nm、至少25nm或至少35nm或至少40nm或至少50nm)和大于340nm的长度(例如至少350nm或至少500nm、至少750nm或至少900nm或至少1μm或至少2μm)；或(vi)大于11nm的宽度(例如至少15nm、至少25nm或至少35nm或至少40nm或至少50nm)和大于166nm的长度(例如至少200nm或至少350nm或至少500nm、至少750nm或至少900nm或至少1μm或至少2μm)；或(viii)大于32nm的宽度(例如至少35nm或至少40nm或至少50nm)和大于800nm的长度(例如至少900nm或至少1μm或至少2μm或至少3μm或至少4μm或至少5μm)。
在实施方案中，稳定的均匀悬浮液包含生物聚合物纤维，其中悬浮液中的纤维的平均宽度和平均长度如上文所限定，例如平均宽度大于20nm(例如至少25nm或至少40nm或至少50nm)并且平均长度大于50nm(例如至少60nm、至少75nm或至少100nm或至少500nm、至少750nm或至少1μm或至少2μm或至少3μm或者至少4μm或至少5μm)。
在实施方案中，稳定的均匀悬浮液包含兼具晶体区域和无定形区域的生物聚合物纤维。在实施方案中，稳定的均匀悬浮液包含具有球形形状的生物聚合物纤维。在实施方案中，稳定的均匀悬浮液主要由或仅由悬浮的生物聚合物纳米纤丝组成。
本领域技术人员知晓，粒度测量值会根据测量方法和颗粒的状态而变化(例如处于湿态的颗粒比处于干态的相同颗粒大)。通常，当通过动态光散射(DLS)测量时颗粒是处于湿的阶段或悬浮的阶段，而当通过扫描电子显微镜(SEM)测量时颗粒是处于干燥的阶段。
在实施方案中，根据本发明的生物聚合物悬浮液或组合物包含球形颗粒和附聚体，并且在通过动态光散射(DLS)测量时的粒度的范围如在下文表3中所限定。
在实施方案中，生物聚合物悬浮液或组合物包含藻酸的附聚球体，所述附聚球体在通过扫描电子显微镜(SEM)测量时具有约40nm至约80nm或约45nm至约75nm的平均尺寸。在实施方案中，稳定的均匀悬浮液包含藻酸的附聚球体，所述附聚球体在通过扫描电子显微镜(SEM)测量时具有约30nm至约70nm或约35nm至约65nm的中值尺寸和约40nm至约80nm或约45nm至约75nm的平均尺寸。
在实施方案中，生物聚合物悬浮液或组合物包含纤维素的附聚球体，所述附聚球体在通过扫描电子显微镜(SEM)测量时具有约50nm至约80nm或约55nm至约75nm的平均尺寸，约40nm至约80nm或约45nm至约75nm的平均尺寸。在实施方案中，稳定的均匀悬浮液包含纤维素的附聚球体，所述附聚球体在通过扫描电子显微镜(SEM)测量时具有约35nm至约75nm或约40nm至约65nm的中值尺寸，约40nm至约80nm或约45nm至约75nm的平均尺寸。
在实施方案中，生物聚合物悬浮液或组合物包含甲壳素的附聚球体，所述附聚球体具有约45nm至约85nm或约50nm至约80nm的平均尺寸。在实施方案中，稳定的均匀悬浮液包含纤维素的附聚球体，所述附聚球体在通过扫描电子显微镜(SEM)测量时具有约45nm至约80nm或约50nm至约75nm的中值尺寸。
在实施方案中，生物聚合物悬浮液或组合物包含壳聚糖的附聚球体，所述附聚球体在通过扫描电子显微镜(SEM)测量时具有约75nm至约120nm或约80nm至约115nm或约85nm至约110nm的平均尺寸。在实施方案中，稳定的均匀悬浮液包含壳聚糖的附聚球体，所述附聚球体在通过扫描电子显微镜(SEM)测量时具有约70nm至约100nm或约75nm至约95nm的中值尺寸。
在实施方案中，生物聚合物悬浮液或组合物包含蚕丝的附聚球体，所述附聚球体在通过扫描电子显微镜(SEM)测量时具有约40nm至约165nm或约45nm至约160nm的平均尺寸。在实施方案中，稳定的均匀悬浮液包含蚕丝的附聚球体，所述附聚球体在通过扫描电子显微镜(SEM)测量时具有约40nm至约150nm或约45nm至约140nm的中值尺寸。
在实施方案中，根据本发明的生物聚合物悬浮液或组合物包含藻酸、纤维素、甲壳素、壳聚糖和蚕丝中一种或多种的颗粒，其中在通过SEM测量时的粒度的范围如在下文表4中所限定(例如实施例11)，或如在下文表30至表44的任一个表中所限定(例如实施例23)，或如图38A、图39A、图40、图41、图42A、图43A、图44、图45、图46A、图47A、图48和图49中的任何一个所示(例如实施例23)。
在实施方案中，生物聚合物悬浮液或组合物的特征在于视觉特性，如图28A至图32G中的任何一个(例如实施例11)或图38B、图39B、图42B、图43B、图46B和图47B中的任何一个(例如实施例23)示出的SEM图像所描绘出的那些。
在实施方案中，生物聚合物悬浮液或组合物的特征在于如图24A至图24F中的任何一个所描绘出的傅里叶变换红外光谱学(FTIR)光谱(例如实施例8)。
在实施方案中，生物聚合物悬浮液或组合物的特征在于如图25A至图25F中的任何一个所描绘出的固态核磁共振(SSNMR)特征(例如实施例8)。
在实施方案中，生物聚合物悬浮液或组合物的特征在于如图26A至图26F中的任何一个所描绘出的功率X射线衍射(PXRD)图谱(例如实施例8)。
在实施方案中，生物聚合物悬浮液或组合物的特征在于动态光散射(DLS)测量值，如表3中所报告的那些(例如实施例9)。
在实施方案中，生物聚合物悬浮液或组合物的特征在于如图27A至图27F中的任何一个所示的透射光谱(例如实施例10)。
在实施方案中，生物聚合物悬浮液或组合物的特征在于如表5(例如实施例12)中所报告或如图33(例如实施例13)中所描绘出的运动悬浮液测试。
在实施方案中，生物聚合物悬浮液或组合物的特征在于如图34所描绘出的流变行为(例如实施例14)。
有利地，本发明的稳定的均匀悬浮液是非常稳定的，即生物聚合物(例如纤维、球形体)不会沉降在底部。在实施方案中，不溶性和/或半溶性生物聚合物在悬浮液中保持至少1周或至少1个月或至少6个月或至少12个月或至少18个月或至少两年或至少三年或者更长。
如图1所示以及在下文所说明的，可以改变根据本发明的组合物和悬浮液的粘度。实际上，可以改变粘度，以使得生物聚合物组合物具有通常所谓的糊剂、软膏、乳膏、洗剂、凝胶或乳液的粘度。在实施方案中，稳定的均匀悬浮液具有约25mPa至约85000mPa的粘度。
在实施方案中，生物聚合物组合物或悬浮液基本上是纯的，并且其基本上由生物聚合物和极性溶剂(例如水)组成。因此，这种组合物或悬浮液有利地基本上不含任何化学残留物以及现有技术中生产包含生物聚合物的悬浮液可能所需的其他化学物质。如本文所使用的，“基本上不含化学残留物”意指诸如酸、碱、反应性化学物质、有机盐和/或无机盐、表面活性剂、分散剂(如Twin 80TM)、硅烷化试剂、丙烯酰胺等的化合物在最终组合物或最终悬浮液中完全不存在或仅以检测不到的量或微量存在。在实施方案中，生物聚合物可构成生物聚合物组合物或悬浮液中有机化合物的至少98重量％或至少99重量％或至少99.9重量％或至少99.99重量％，亦即生物聚合物组合物或悬浮液可含有小于2重量％或小于1重量％、小于0.1重量％或小于0.01重量％或小于0.001重量％的除生物聚合物或降解产物以外的有机组分。
生物聚合物组合物或悬浮液还可以包含一种或多种添加剂。添加剂的非限制性列举包括防腐剂、稳定剂和乳化剂(例如鲸蜡醇、甘油硬脂酸酯、大豆油、PC90、塔拉胶、PSC3、PEG、瓜尔胶、黄原胶、琼脂糖、透明质酸钠、吐温80TM,甘油(保湿剂))、增稠剂、染料、粉剂(例如云母、颜料、白垩)、油墨、着色剂、芳香剂、精油、提取物(例如，诸如芦荟的植物提取物)、维生素(例如抗坏血酸)、酸(例如乙酸、柠檬酸、硬脂酸)、油(可可脂、鸸鹋油、橄榄油、乳木果油、硅油、矿物油)、金属氧化物(例如锌氧化物)、盐(例如海盐、乳酸钠)、蜂蜜、粘土、丙烯基二醇、聚乙二醇、干成分(例如玫瑰花瓣粉、橙皮粉、洋甘菊花、金盏花花瓣等)、尿囊素、乙酰葡糖胺(GlcNAc)、蜡(例如蜂蜡)、肽和蛋白质、药物化合物(例如N-乙酰葡糖胺、利多卡因、辣椒素、巴氯芬、氯胺酮、甲基磺酰甲烷、邻甲苯海拉明、丁卡因、阿米替林、布比卡因、环苯扎林、多塞平、加巴喷丁、愈创甘油醚、对乙酰氨基酚、布洛芬、萘普生、双氯芬酸、美洛昔康、吡罗昔康、酮洛芬、任何非甾体抗炎药)、糖(例如葡萄糖、果糖、半乳糖等)，纤维素、淀粉、甲壳素、壳聚糖、藻酸、胶原、蚕丝等中任何一种的单体，但不限于此。可以在高剪切条件和/或高机械能的步骤之前、期间和/或之后添加添加剂。
在实施方案中，添加剂或稳定剂选自以下稳定剂：琼脂、藻酸钠、卡拉胶、瓜尔胶、魔芋、黄芪胶、刺槐豆胶、车前子(psyllium)、塔拉胶、胡芦巴胶、黄原胶、枞酸、乙酰基甘露糖赤藓糖醇脂、丙烯酰胺/丙烯酰二甲基牛磺酸钠共聚物、丙烯酸酯/氨基丙烯酸酯/C10-30烷基peg-20衣康酸酯共聚物、丙烯酸酯/丙烯酸C10-30烷基酯交联聚合物、丙烯酸酯/丙烯酸C5-8烷基酯共聚物、丙烯酸酯/甲基丙烯酸十八烷基酯共聚物、丙烯酸酯/异癸酸乙烯酯交联聚合物、丙烯酸酯/新癸酸乙烯酯交联聚合物、丙烯酸/丙烯酸十八烷基酯共聚物、丙烯酸/甲基丙烯酸十八烷基酯/聚二甲基硅氧烷甲基丙烯酸酯共聚物、双丙烯酰泊洛沙姆、产碱杆菌属多糖、醇C9-11、甲基丙烯酸烯丙酯交联聚合物、甜杏仁油聚甘油-4酯、山嵛酸铝、辛酸铝、双十六烷基磷酸铝、二聚亚油酸铝、二肉豆蔻酸铝、二硬脂酸铝、异硬脂酸铝、异硬脂酸/月桂酸/棕榈酸铝、异硬脂酸/月桂酸/硬脂酸铝、异硬脂酸/肉豆蔻酸铝、异硬脂酸/棕榈酸铝、异硬脂酸/硬脂酸铝、羊毛脂酸铝、单硬脂酸铝、肉豆蔻酸铝、肉豆蔻酸/棕榈酸铝、氢氧化铝/镁硬脂酸盐、丙烯酰二甲基牛磺酸铵/硬脂醇聚醚-25甲基丙烯酸酯交联聚合物、丙烯酰二甲基牛磺酸铵/硬脂醇聚醚-8甲基丙烯酸酯共聚物、丙烯酰二甲基牛磺酸铵/乙烯基甲酰胺共聚物、藻酸铵、磷脂酰油菜籽油酸铵、聚丙烯酰基二甲基牛磺酸铵、紫胶酸铵、氨端聚二甲基硅氧烷甘油氨基甲酸酯(amodimethicone glycerocarbamate)、AMP-C8-18全氟烷基乙基磷酸酯、水前寺蓝藻多糖、花生醇、胶黄芪胶、胶黄芪根提取物、鳄梨酰胺DEA、巴巴苏酸、交联的杆菌/葡萄糖/谷氨酸钠发酵物、右旋、左旋-鲨肝醇、水解蜂蜡、合成蜂蜡、山嵛醇、膨润土、苯甲烃铵蒙脱石、苯甲烃铵海泡石、盐卤乳化稳定剂、芸苔醇润肤剂、芸苔油醇异亮氨酸酯乙磺酸盐(brassicyl isoleucinate esylate)、丁烯二醇/乙烯醇共聚物、丁氧基羟丙基十六烷基羟乙基纤维素、油脂癸酯(butter decyl ester)、丙烯酸丁酯/异丙基丙烯酰胺/peg-18二甲基丙烯酸酯交联聚合物、巴巴苏油酸丁酯、丁二醇椰油酸酯、丁二醇异硬脂酸酯、C1-5烷基半乳甘露聚糖、C12-13醇、C12-14仲链烷醇聚醚-3、C12-14仲链烷醇聚醚-5、C12-14仲链烷醇聚醚-7、C12-14仲链烷醇聚醚-8、C12-14仲链烷醇聚醚-9、C12-14仲链烷醇聚醚-12、C12-14仲链烷醇聚醚-15、C12-14仲链烷醇聚醚-20、C12-14仲链烷醇聚醚-30、C12-14仲链烷醇聚醚-40、C12-14仲链烷醇聚醚-50、C12-15醇、C12-16烷基peg-2羟丙基羟乙基纤维素、C12-18烷基葡糖苷、氢化C12-18甘油三酯、C14-15醇、C14-18二醇、C14-22醇、C15-18二醇、双-C16-18烷基甘油基十一烷基聚二甲基硅氧烷、C18-22烷基peg-25甲基丙烯酸酯/甲基丙烯酸二乙氨基乙酯共聚物、C18-30二醇、C18-38烷基羟基硬脂酰硬脂酸酯、C20-22醇、C20-30二醇、C20-40醇、C20-40烷醇(C20-40 alkyl crylene)、C22-24链烷醇聚醚-33、双-C24-28羟烷基橄榄油酰基谷氨酸盐、C28-52烯烃/十一烯酸共聚物、C30-50醇、羧甲基纤维素钙、卡拉胶钙、月桂酸钙、肉豆蔻酸钙、聚谷氨酸钙交联聚合物、卡波姆钙钾、蔗糖酸钙、辛烯基琥珀酸淀粉钙、硬脂酸钙、方苞非洲柏树脂、小烛树蜂蜡、小烛树蜡、小烛树蜡/霍霍巴/米糠聚甘油-3酯、大麻籽油甘油聚醚-8酯、辛酰基聚二甲基硅氧烷乙氧基葡糖苷、辛酰基/辛基麦麸/秸秆糖苷(caprylyl/capryl wheat bran/straw glycoside)、卡波姆934、羧甲基纤维素乙酸酯丁酸酯、羧甲基羟乙基纤维素、羧甲基羟丙基瓜尔胶、巴西棕榈蜡、红花油质体、氢化蓖麻油山嵛基酯、蓖麻油磷酸酯、氢化蓖麻油十八烷基酯、氢化蓖麻油/癸二酸共聚物、癸酸酯/辛酸酯、乙酸丙酸羧酸纤维素、水解纤维素胶、微晶纤维素、神经酰胺NS/peg-8/琥珀酸共聚物、长角豆胶、地蜡、鲸蜡硬脂醇聚醚-6橄榄油酸酯、鲸蜡硬脂醇、鲸蜡醇、鲸蜡基聚二甲基硅氧烷peg-7乙酸酯、鲸蜡基十二烯基琥珀酸酯、鲸蜡基羟乙基纤维素、鲸蜡基peg/ppg-7/3聚二甲基硅氧烷、双-鲸蜡基/peg-8鲸蜡基peg-8聚二甲基硅氧烷、壳聚糖月桂酰胺琥珀酰亚胺、壳聚糖月桂酰基甘氨酸盐、胆固醇/hdi/普鲁兰多糖共聚物、甜橙果皮提取物、雪橙纤维(citrus aurantium sinensis fiber)、椰油酰胺、椰油酰胺DEA、椰油酰胺MEA、椰油酰胺MIPA、椰油酰胺丙基月桂基醚、可可脂甘油酯、椰油醇、椰子油甲基丙二醇酯、水解玉米淀粉羟乙基醚、瓜儿豆胶、蓖麻油酸癸酯、癸基葡糖苷、大麻子油酸癸酯、7-脱氢胆甾醇、脱氢黄原胶、磺基琥珀酸二癸酯钠(dicapryl sodiumsulfosuccinate)、二甘醇/氢化二聚二亚油酸共聚物、二半乳糖基甘油亚油酸酯/棕榈酸酯/油酸酯、二甘油/二亚油酸/羟基硬脂酸共聚物、二氢羊毛甾醇、二羟乙基椰油胺氧化物、二羟乙基月桂基胺氧化物、二异十三烷基月桂酰谷氨酸酯、二月桂基马来酸酯/C20烯烃共聚物、二麦芽糖基环糊精、氢化二聚二亚油醇/二甲基碳酸酯共聚物、聚二甲基硅氧烷交联聚合物、聚二甲基硅氧烷乙氧基葡糖苷、聚二甲基硅氧烷/月桂基聚二甲基硅氧烷/双-乙烯基聚二甲基硅氧烷交联聚合物、聚二甲基硅氧烷/peg-15交联聚合物、二甲基癸酰胺、二甲基椰油胺、二甲基月桂基胺异硬脂酸盐、二油醇磷酸酯、二丙二醇异冰片醚、十二烷基十六醇、双-乙氧基二甘醇环己烷1,4-二羧酸酯、乙基羟乙基纤维素、双-乙基ppg-山嵛酸酯二甲基铵甲基硫酸酯(bis-ethyl ppg-behenate dimonium methosulfate)、双-(乙基ppg-3山嵛酸酯)二甲基铵甲基硫酸酯(bis-(ethyl ppg-3behenate)dimonium methosulfate)、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、乙烯/丙烯酸共聚物、乙烯/丙烯酸钠共聚物、阿魏酰大豆甘油酯(feruloyl soy glyceride)、全氟环己基甲醇、全氟庚烷、全氟甲基环己烷、全氟甲基十氢萘、印度树胶、葡萄糖五乙酸酯、α-右旋葡萄糖五乙酸酯、甘油聚醚-7苹果酸酯、甘油聚醚-8羟基硬脂酸酯、甘油聚醚-7苯甲酸酯、氢化甘油枞酸酯、乙二醇棕榈酸硬脂酸酯(glycolcetearate)、乙酰化乙二醇硬脂酸酯、糖基海藻糖、葡萄籽油甘油聚醚-8酯、葡萄籽油聚甘油-6酯、马来酸化己烯/丙烯共聚物、羟基喹啉硫酸盐、羟基磷灰石、羟丁基甲基纤维素、双-羟乙氧基丙基聚二甲基硅氧烷蜂蜡酯、双-羟乙氧基丙基聚二甲基硅氧烷异硬脂酸酯、丙烯酸羟乙酯/丙烯酰二甲基牛磺酸钠共聚物、羟乙基纤维素、羟乙基异硬脂氧基异丙醇胺、羟丙基纤维素、羟丙基瓜尔胶、羟丙基甲基纤维素、羟丙基黄原胶、羟丙基三甲基铵菊粉、羟丙基三甲基铵黄原胶、羟基硬脂酸/亚麻酸/亚油酸聚甘油酯、羟基硬脂酸/亚麻酸/油酸聚甘油酯、菊粉月桂基氨基甲酸酯、合成日本蜡、荷荷巴油甘油聚醚-8酯、氢化羊毛脂醇、羊毛脂酰胺DEA、月桂醇、月桂醇二磷酸、月桂基十二烯基琥珀酸酯(lauryldodecenylsuccinate)、月桂基/肉豆蔻基麦麸/秸秆糖苷(lauryl/myristyl wheat bran/straw glycoside)、氢化莱姆籽油、藻酸镁、麦芽糖醇月桂酸酯、麦芽糖糊精、甲氧基peg-22/十二烷甘醇共聚物、甲氧基peg/ppg-25/4聚二甲基硅氧烷、甲基纤维素、甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物、蒙脱石、肉豆蔻/棕榈酰胺丁基胍乙酸盐、肉豆蔻醇氨基丙酸酯、肉豆蔻醇、油酸/亚油酸/亚麻酸聚甘油、橄榄油醇、氢化橄榄油醇辛酰基酯、氢化橄榄油鲸蜡基酯、氢化橄榄油癸基酯、氢化橄榄油己基酯、氢化橄榄油月桂基酯、氢化橄榄油肉豆蔻基酯、氢化橄榄油硬脂基酯、氢化橙籽油、石蜡、棕榈仁油酰胺DEA、棕榈仁油酰胺MEA、棕榈仁油酰胺MIPA、棕榈油酸酰胺DEA(palmamide DEA)、棕榈油酸酰胺MEA、棕榈油酸酰胺MIPA、花生油酰胺MEA、花生油酰胺MIPA、果胶、三(peg-2苯丙氨酰基甲酰胺基)环己烷、peg-2牛脂酰胺DEA、peg-4peg-12聚二甲基硅氧烷、peg-5季戊四醇二羟甲基丙酸酯-2树状物、peg-5季戊四醇二羟甲基丙酸酯-3树状物、peg-5季戊四醇二羟甲基丙酸酯-4树状物、peg-7丙基庚基醚、peg-7m、peg-8聚二甲基硅氧烷/聚山梨酯20交联聚合物、peg-8丙基庚基醚、peg-9m、peg-12巴西棕榈蜡、peg-12甘油亚油酸酯、peg-14m、peg-20m、peg-23m、peg-65m、peg-90m、peg-100/IPDI共聚物、peg-114聚乳酸、peg-115m、peg-160m、peg-180m、peg-400、peg-45/十二烷甘醇共聚物、peg-450、peg-500、peg/ppg-10/3油基醚聚二甲基硅氧烷、peg/ppg-100/70生育酚醚、双-peg/ppg-15/5聚二甲基硅氧烷、peg/ppg-18/18异硬脂酸酯、peg/ppg-18/18月桂酸酯、peg/ppg-2/5生育酚醚、peg/ppg-20/23聚二甲基硅氧烷、双-peg/ppg-20/5peg/ppg-20/5聚二甲基硅氧烷、peg/ppg-2000/200共聚物、peg/ppg-23/6聚二甲基硅氧烷、peg/ppg-30/10生育酚醚、peg/ppg-5/10生育酚醚、peg/ppg-5/20生育酚醚、peg/ppg-5/30生育酚醚、peg/ppg-50/20生育酚醚、peg/ppg-6/4聚二甲基硅氧烷、peg/ppg-70/30生育酚醚、peg/ppg-8/3月桂酸酯、十五醇、微晶矿脂蜡、磷脂酸、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰甘油、松酰胺丙基甜菜碱(pineamidopropyl betaine)、聚C10-30烷基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯交联聚合物-4、聚丙烯酸酯交联聚合物-6、聚丙烯酸酯交联聚合物-11、聚丙烯酸酯交联聚合物-14、聚丙烯酸酯-10、聚丙烯酸酯-11、聚丙烯酸酯-27、聚丙烯酸酯-28、聚丙烯酸、聚酯-14、聚酯-15、聚乙烯/马来酸异丙酯/MA共多元醇(polyethylene/isopropyl maleate/MA copolyol)、聚甘油-2二异硬脂酸酯/异佛尔酮二异氰酸酯共聚物、聚甘油-3葵花籽油酸甲酯/柠檬酸酯交联聚合物、聚甘油-4二异硬脂酸酯/聚羟基硬脂酸酯/癸二酸酯、聚甘油-6山嵛酸酯、聚丙二醇、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚季铵盐交联聚合物-2、聚季铵盐-65、聚季铵盐-83、聚季铵盐-102、聚季铵盐-103、聚硅氧烷-25、聚氨酯-29、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯吡咯烷酮、藻酸钾、山嵛酰基水解大米蛋白钾(potassium behenoyl hydrolyzed rice protein)、山嵛酰基羟基脯氨酸钾(potassium behenoyl hydroxyproline)、卡波姆钾、卡拉胶钾、硬脂酰基水解大米蛋白钾、十一碳烯酰基藻酸钾、十一碳烯酰基卡拉胶钾、十一碳烯酰基水解玉米蛋白钾、十一碳烯酰基水解大豆蛋白钾、十一碳烯酰基水解小麦蛋白钾、水解马铃薯块茎提取物、ppg-4荷荷巴醇、ppg-4月桂醇聚醚-2、ppg-4月桂醇聚醚-5、ppg-6-月桂醇聚醚-3、ppg-20生育酚聚醚-5、ppg-10荷荷巴酸、ppg-2-丁醇聚醚-2、PVM/MA共聚物丙酯(propyl esterof PVM/MA copolymer)、甜扁桃油不皂化物、表生假酵母黑粉菌/茶籽油/葡萄糖/野大豆粗粉/麦芽提取物/酵母提取物发酵产物滤液、PVP蒙脱石、PVP/癸烯共聚物、苹果(pyrusmalus)纤维、季铵盐-90海泡石、鼠李糖脂、小核菌胶、氢化芝麻籽油、倍半乙氧基三乙醇胺、倍半辛基十二烷基月桂酰谷氨酸盐、牛油树脂甘油酯、二甲基甲硅烷基化硅石、甲硅烷基化硅石、β-谷甾醇、丙烯酸钠/丙烯酰基二甲基牛磺酸化物/二甲基丙烯酰胺交联聚合物、丙烯酸钠/丙烯酰基二甲基牛磺酸钠共聚物、丙烯酸钠/丙烯酰基二甲基牛磺酸钠/丙烯酰胺共聚物、丙烯酸钠/乙烯醇共聚物、丙烯酸钠/异癸酸乙烯酯交联聚合物、丙烯酰基二甲基牛磺酸钠/丙烯酰胺/VP共聚物、丙烯酰基二甲基牛磺酸钠/VP交联聚合物、花生酸钠、C4-12烯烃/马来酸共聚物钠(sodium C4-12olefin/maleic acid copolymer)、卡波姆钠、羧甲基纤维素钠、羧甲基葡聚糖钠、羧甲基淀粉钠、卡拉胶钠、纤维素硫酸钠结合物(sodiumcellulose sulfate binding)、椰油酰大麦钠氨基酸、椰油酰/硬脂酰(丙氨酸/精氨酸/天冬酰胺/天冬氨酸/谷氨酸/谷氨酰胺/甘氨酸/组氨酸)钠(sodium cocoyl/stearoyl(alanine/arginine/asparagine/aspartic acid/glutamic acid/glutamine/glycine/histidine))、硫酸环糊精钠、糊精辛烯基琥珀酸酯钠(sodium dextrinoctenylsuccinate)、羊毛脂醇聚醚硫酸酯钠(sodium laneth sulfate)、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钠接枝淀粉(sodium polyacrylate starch)、聚丙烯酰基二甲基牛磺酸钠、聚γ-谷氨酸钠、聚γ-谷氨酸钠交联聚合物、聚谷氨酸钠交联聚合物、聚甲基丙烯酸钠、聚萘磺酸钠、聚苯乙烯磺酸钠、辛烯基琥珀酸淀粉钠、苯乙烯/MA共聚物钠(sodium styrene/MAcopolymer)、生育酚磷酸酯钠抗氧化剂、海藻糖辛烯基琥珀酸酯钠、十一碳烯酰藻酸钠/TEA盐(sodium/TEA-undecylenoyl alginate)、十一碳烯酰卡拉胶钠/TEA盐(sodium/TEA-undecylenoyl carrageenan)、脱水山梨醇棕榈酸酯、大豆蛋白邻苯二甲酸酯、大豆酰胺DEA、绣球菌提取物、淀粉羟丙基三甲基氯化铵、异硬脂醇聚醚-200棕榈酸酯、硬脂酸、硬脂醇、硬脂二醇、硬脂乙烯基醚/MA共聚物、刺苹婆胶、豆甾基氯(stigmasteryl chloride)、豆甾醇壬酸酯(stigmasteryl nonanoate)、豆甾醇琥珀酸酯、苯乙烯/ma共聚物、蔗糖多棕榈酸酯、葵花籽油乙基阿魏酸酯、葵花籽油聚甘油-10酯、葵花籽油聚甘油-6酯、牛脂醇(tallow alcohol)、牛脂酰胺美容试剂、酸豆籽胶、藻酸三乙醇胺盐(TEA-alginate)、糊精辛烯基琥珀酸酯TEA盐(TEA-dextrin octenylsuccinate)、十四烷基二十烷酸、十四烷基十八烷酸、十四烷基十八醇山嵛酸酯、十四烷基十八醇肉豆蔻酸酯、十四烷基十八醇硬脂酸酯、羟乙磷酸四钠、大花可可树籽脂甘油酯、生育酚琥珀酸酯甲基葡糖酰胺(tocopherylsuccinate methylglucamide)、银耳多糖、三十烯/VP共聚物、1-十三醇、三丙二醇、十一烷醇聚醚-40、十一碳烯酰基菊粉、十一碳烯酰基黄原胶、乙烯醇/乙烯甲酰胺共聚物、双-乙烯基聚二甲基硅氧烷/聚二甲基硅氧烷共聚物、双-乙烯基聚二甲基硅氧烷/peg-10聚二甲基硅氧烷交联聚合物、经氢化处理的氢化微晶蜡、韦兰胶、黄原胶、十一碳烯酰基水解小麦蛋白锌。
在实施方案中，根据本发明的生物聚合物组合物或悬浮液满足ISO 11930防腐功效测试，该测试是用于评估产品的抗微生物防护的程序。已将该测试专门针对美容产品进行了书面成文，它正在迅速成为评估美容产品和个人护理产品的防腐功效的“首选”测试方法。在实施方案中，根据本发明的生物聚合物组合物或悬浮液提供了在美容方面有益的针对一种或多种微生物菌种的抗微生物防护，所述微生物菌种包括金黄色葡萄球菌(S.aureus)、大肠杆菌(E.coli)、绿脓杆菌(P.aeruginosa)、白色念珠菌(C.albicans)和巴西曲霉(A.brasiliensis)，但不限于此。
如实施例6所证实的，不溶性和/或半溶性生物聚合物可以用作乳化剂，其可以有利地用作稳定乳剂的乳化剂。
在实施方案中，生物聚合物组合物或悬浮液是通过除化学处理之外的方法获得的。在实施方案中，根据本发明的生物聚合物组合物或悬浮液是通过使生物聚合物和极性溶剂经受高剪切条件(例如高机械能)而获得的。在实施方案中，高剪切条件和/或高机械能通过包括以下的方法来获得：机械剪切、剪切稀化、行星式球磨、轧磨、振动式球磨、翻滚搅拌式球磨、卧式介质研磨(horizontal media mill)、胶体磨法，但不限于此。如下文所述，高剪切条件和/或高机械能可以在参数下、合适的条件下等持续一段时间，直到获得期望的状态变化，例如颜色变化、粘度变化、从浆料变为糊剂、软膏、乳膏、洗剂、凝胶或乳液等。
在实施方案中，高剪切条件和/或高机械能需要使用合适的装置或设备，所述装置或设备包括球磨机(例如行星式球磨机、滚轧式磨机、振动式球磨机、翻滚搅拌式球磨机、卧式介质磨机、胶体磨机、磁力磨机)、双螺杆挤出机、高压均化器、叶片式均化器、搅拌均化器、分散器、转子-定子均化器、高剪切混合器、犁头式混合器、动态混合器、犁耙式混合器、涡轮混合器、速度混合器、摩擦式磨机、超声仪、组织撕裂器、细胞裂解器(cell lysor)、均质器(polytron)、带式搅拌器、微流化器及其组合，但不限于此。在优选的实施方案中，本发明使用湿条件下的球磨。
可以使用本领域已知的任何合适的方法或技术来表征根据本发明的组合物或悬浮液的所需性质(例如物理和化学性质、纯度、额外的化学物质存在与否等)。示例包括表征粒度的扫描电子显微镜(SEM)、表征触变性和剪切稀化(sheer-thinning)行为的流变学、表征结晶度的X射线衍射(XRD)、表征粒度分布的动态光散射(DLS)，可用于获得固体、液体和气体的吸收、发射和光电导的红外光谱的傅里叶变换红外光谱学(FTIR)光谱法，可用于研究无定形材料以及检测组合物中存在的不同组分的固态核磁共振(SSNMR)表征，原子力显微镜(AFM)、表征湿粒度的质谱法、表征湿/冷冻粒度的冷冻扫描电子显微镜(冷冻-SEM)、表征样品颜色的液体颜色分析等，但不限于此。
用于获得生物聚合物组合物和悬浮液的方法
本发明的其他方面涉及用于获得如在本文所限定的生物聚合物组合物和悬浮液的工艺和方法。
根据一个特定方面，本发明涉及一种用于获得生物聚合物组合物的机械方法，该方法包括在极性溶剂存在下使不溶性和/或半溶性生物聚合物经受机械能，以获得不溶性和/或半溶性生物聚合物的稳定的均匀悬浮液。
在不受任何理论限制的情况下，如上文所述，提出了机械能引起对生物聚合物剪切和/或剪切稀化。机械能也可使得多聚体生物聚合物进行一定的“降解”或“转化”而成为更小的单体单元。
因此，本发明的另一个特定方面涉及一种用于获得生物聚合物组合物的方法，该方法包括在极性溶剂存在下使不溶性和/或半溶性生物聚合物经受高剪切条件，直到观察到状态变化并获得不溶性和/或半溶性生物聚合物的稳定的均匀悬浮液。
在实施方案中，不溶性生物聚合物选自甲壳素、壳聚糖、纤维素、半纤维素、木质素、直链淀粉、肌动蛋白、纤维蛋白、胶原、蚕丝、蚕丝蛋白、角蛋白、羊毛及其混合物。在实施方案中，半溶性生物聚合物选自明胶、果胶、淀粉、支链淀粉、琼脂糖、藻酸、藻酸盐、透明质酸、RNA、DNA、黄原胶、瓜尔胶、卡拉胶、乳胶、多聚甘露糖、软木脂、角质、角碳及其混合物。
在实施方案中，不溶性或半溶性生物聚合物从真菌和蘑菇获得。在实施方案中，不溶性或半溶性生物聚合物从植物材料获得，所述植物材料包括根、块茎、叶、花瓣、种子、果实等，但不限于此。在特定的实施方案中，根据本发明的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物通过使来自以下中一种或多种的植物材料经受高剪切条件和/或高机械能来获得：匍匐花荵根(abscess root)、巴西莓药炭鼠李(alder buckthorn)、苜蓿、芦荟、阿曼巴(amargo)、山金车、阿魏(asafoetida)、无忧树(ashoka tree)、印度人参(ashwagandha)、飞扬草(asthma-plant)、黄芪(astragalus)、耳叶决明(avaram senna)、气球花、伏牛花、罗勒、月桂树(bay laurel)、月桂叶(bay leaf)、颠茄、本杰明(Benjamin)、旱莲草(bhringraj)、越桔(bilberry)、苦叶(bitter leaf)、苦木(bitter-wood)、黑升麻(blackcohosh)、赐福蓟草(blessed thistle)、蓝花蛇草(blue snakeweed)、蓝莓、琉璃苣、牛蒡、金盏花、亚麻荠(camelina)、葛缕子、胡萝卜、猫爪(cat's claw)、辣椒(cayenne)、芹菜、积雪草、甘菊(chamomile)、丛树(chaparral)、木炭树(charcoal-tree)、圣洁莓、繁缕(chickweed)、菊苣、红辣椒(chili)、金鸡纳树、肉桂皮、丁香、三叶草、可可(cocoa)、望江南(coffee senna)、聚合草(comfrey)、芫荽(coriander)、矢车菊、小红莓(cranberry)、黄瓜、莳萝、雏菊、蒲公英、喜马拉雅杉(deodar)、毛地黄(digitalis)、酸模(dock)、山茱萸、当归、鼓槌树(drumstick tree)、紫锥菊(echinacea)、接骨木(elderberry)、接骨木花(elderflower)、土木香、麻黄(ephedra)、桉树(eucalyptus)、小米草、假苦菜(falsesowthistle)、胡芦巴、莛子藨(fever root)、小白菊(feverfew)、田野孀草(fieldscabious)、亚麻籽、毛地黄、延胡索(fumitory)、高良姜、欧白芷(garden angelica)、大蒜、老鹳草(geranium)、生姜、银杏(ginkgo)、人参(ginseng)、北美黄莲、雷公根(gotu kola)、葡萄、连钱草、番石榴、阿拉伯树胶、山柳菊、山楂、散沫花(heena)、蜡菊、麻(hemp)、指甲花、獐耳细辛、木槿、蜀葵、蝴蝶亚(hoodia)、七叶树(horse chestnut)、马尾草(horsetail)、啤酒花(humulus lupulus)、海索草、吊竹梅(inchplant)、茉莉、黑色小茴香(kalonji)、松叶菊(kanna)、卡普木(kapurkachir)、卡维花(karvy)、卡瓦(kava)、阿拉伯茶(khat)、魔芋、卡痛(kratom)、斗篷草(lady's mantle)、棉毛荚莱(laurustinus)、熏衣草(lavender)、柠檬、柠檬香蜂草(lemon balm)、柠檬柑橘(lemon citrus)、地衣、甘草根(licorice root)、百合花(lilly)、甘草(liquorice)、莲花、兜藓(lungwort)、蔓生盘叶忍冬(madreselva)、厚朴(magnolia-bark)、锦葵、茜草(manjistha)、万寿菊(marigold)、药蜀葵(marsh-mallow)、甜瓜、奶蓟(milk thistle)、紫莉花、薄荷、槲寄生、辣木(moringa)、毛蕊花(mullein)、没药(myrrh)、印度楝(neem)、荨麻、黑种草(nigella)、诺丽(noni)、燕麦、橙、牛至(oregano)、鸢尾草(orris)、三色堇、木瓜(papaya)、西番莲(passion flower)、胡椒薄荷(peppermint)、大蕉(plantai)、车前草(plantain)、桔梗、报春花(primrose)、紫松果菊(purpleconeflower)、罗伯特氏老鹳草(robert geranium)、玫瑰、迷迭香、藏红花、鼠尾草、萨拉(salae)、檀香木、肥皂草(saponaria)、香薄荷(savory)、沙棘(sea buckthorn)、金合欢(shikakai)、海马齿(shoreline purslane)、小叶椴(small-leaved linden)、金鱼草根、雪花莲(snowdrop)、肥皂草(soap wort)、婆婆纳(speedwell)、圣约翰草(St.john's wort)、八角(star anise)、夏雪片(summer snowflake)、向日葵、白菖(sweet flag)、骆驼蓬(syrian rue)、茶、茶树油、百里香(thyme)、番茄、圣罗勒(tulsi)、姜黄(turmeric)、天竺葵(umckaloabo)、缬草(valerian)、绒毛叶(velvetleaf)、马鞭草(verbena)、婆婆纳(veronica)、香根草(vetiver)、紫罗兰、忽布根皮(wafer ash)、火树(wahoo)、水石蚕(water germander)、泽泻(water-plantain)、水田芥(watercress)、小麦胚芽、小麦草(wheatgrass)、白时钟花(white buttercup)、白蛇根草(white snakeroot)、白柳(whitewillow)、野樱皮(wild cherry bark)、金缕梅(witch-hazel)、蓍草(yarrow)、黄花杓兰(yellow lady's slipper)、马黛茶(yerba mate)、散塔草(yerba santa)和莪术(zedoary)。
在实施方案中，极性溶剂选自极性质子溶剂、极性非质子溶剂及其混合物。极性溶剂可以为水性溶剂。本发明包括使用相同类别或不同类别中的多于一种溶剂。极性质子溶剂、极性非质子溶剂和水性溶剂的设想示例如上文所限定。
可以使用各种来源的生物聚合物，本发明并不限于特定的材料来源。例如，甲壳素的合适来源可以包括绿色植物、藻和真菌，但不限于此。甲壳素和壳聚糖的合适来源可以包括真菌、甲壳类动物(例如螃蟹和虾)和昆虫，但不限于此。
在实施方案中，经受机械能或高剪切条件的生物聚合物为纯生物聚合物材料(例如Sigma)的粉末。在实施方案中，生物聚合物为干燥的生物聚合物(例如不是湿的和/或不是溶胀的)。在实施方案中，生物聚合物为干燥的生物聚合物，其不是待干燥的湿生物聚合物(这种先是湿的然后经干燥的生物聚合物在SEM中通常看起来是多孔的)。
在实施方案中，生物聚合物为与湿的甲壳素、预湿的甲壳素和/或溶胀的甲壳素不同的生物聚合物，如从壳中提取而且暴露于酸以去矿化并暴露于碱以脱蛋白的甲壳素。在实施方案中，生物聚合物为这样的生物聚合物，其最初为干燥形式，此后在经受机械能/高剪切条件之前将其变湿、预湿和/或溶胀。
根据本发明，还可以设想使用生物聚合物的“低纯度”提取物，例如从大虾壳、蟹壳、小虾壳、龙虾壳、昆虫、真菌、木材、植物纤维素等获得的提取物。
在实施方案中，在不使用催化剂或其他化学添加剂的情况下获得生物聚合物组合物或悬浮液。在实施方案中，本发明的方法不需要化学处理，这与现有方法不同，现有方法通常需要化学残留物(例如酸、碱、反应性化学物质和/或有机盐和/或无机盐)来生产生物聚合物悬浮液。因此，本发明的方法可以提供基本上不含如上文所限定的任何化学物质、添加剂等的生物聚合物组合物和悬浮液。避开化学物质有利于获得基本上是纯的天然的生物相容、可生物降解和/或不含毒性成分的生物聚合物组合物和悬浮液。
在实施方案中，高剪切条件和/或高机械能通过包括以下的方法来获得：机械剪切、剪切稀化、行星式球磨、轧磨、振动式球磨、翻滚搅拌式球磨、卧式介质研磨、胶体磨法，但不限于此。
在需要或优选的情况下，可以使悬浮液加工中使用的生物聚合物材料在经受机械能或高剪切条件之前发生变化。可能的变化的示例包括用于减小粒度的用剪刀剪切、用叶片式研磨机研磨、冷冻-解冻和/或干球磨等，但不限于此。
在实施方案中，高剪切条件和/或高机械能需要使用合适的装置或设备，所述装置或设备包括球磨机(例如行星式球磨机、滚轧式磨机、振动式球磨机、翻滚搅拌式球磨机、卧式介质磨机、胶体磨机)、双螺杆挤出机、高压均化器、叶片式均化器、搅拌均化器、分散器、转子-定子均化器、高剪切混合器、犁头式混合器、动态混合器、犁耙式混合器、涡轮混合器、超声仪、组织撕裂器、细胞裂解器、均质器、带式搅拌器、微流化器及其组合，但不限于此。
在一个特定的实施方案中，使用带有100ml容量的氧化锆罐和10mm直径的氧化锆球的立式行星式磨机(例如Tencan XQM-2ATM)来实施方法。也可以使用其他类型的球(例如5mm至15mm)和其他罐尺寸(即250mL)。在一个特定的实施方案中，使用带有40mL的氧化锆罐和5mm直径的氧化锆球或氧化锆环的FlacktekTM速度混合器(DAC 330-11SE)来实施方法。在一个特定的实施方案中，使用用1.4至1.7mm的氧化锆珠的1.5L Supermill PlusTM来实施方法。
本发明包括使用球磨机的不同方式，包括单向连续研磨(无暂停)、具有周期性暂停(例如在10分钟、20分钟或30分钟时)的单向研磨、具有周期性暂停(例如在10分钟、20分钟或30分钟时)的交替方向研磨等，但不限于此。在实施方案中，方法包括交替研磨，其中将生物聚合物研磨一定时间段(例如10分钟、15分钟或20分钟或30分钟或更长)，随后短时暂停(例如30秒或1分钟或2分钟或5分钟或10分钟或15分钟或更长)，然后在相反方向上研磨一定时间段(例如10分钟、15分钟或20分钟或30分钟或更长)，总共进行1小时或2小时或3小时或5小时或10小时或12小时或15小时或更长。
在特定实施方案中，根据本发明的生物聚合物组合物和悬浮液是使用本文中称为“10+1Alt方法”的特定方案获得的。该方法包括将生物聚合物研磨一定时间段(例如10分钟)，随后短时暂停(例如1分钟)，然后在相反方向上研磨一定时间段(例如10分钟)，总共进行1小时或2小时或3小时或5小时、10小时或12小时。在实施例8至27中描述了该方法的使用。
有利地，可以通过改变生物聚合物所经受的高剪切条件和/或机械能来改变组合物/悬浮液的粘度。可以调节这些条件以获得具有所需粘度的稳定的均匀悬浮液(例如稳定的胶体均匀悬浮液)。例如，如图1所示，可以使粘度变化，以使得生物聚合物组合物或悬浮液具有糊剂、软膏、乳膏、洗剂、凝胶或乳液的递减粘度。通常，提供更多的机械能将增加剪切，并相应地降低最终产品的粘度。
可改变的示例性条件或参数包括速度(例如每分钟转数(RPM))、容器尺寸、球量、球尺寸、容器介质、球介质、处理时间、处理周期、批次尺寸、成分比例(例如生物聚合物:溶剂重量比)等，但不限于此。
在实施方案中，生物聚合物和水性溶剂的生物聚合物:溶剂重量比为约0.2:20至约10:20，或约0.5:20至约3:20，或约0.75:20，或约1.0:20，1.25:20，或约1.5:20。
在实施方案中，实施机械能或高剪切条件，直到观察到颜色变化。在实施方案中，这样的颜色变化包括从具有粉末沉积物的透明溶液到具有稠糊粘度的不透明的灰白色均匀悬浮液的变化(参见图1和表1)。在一个特定的实施方案中，方法包括为体系中的材料总量(即生物聚合物+溶剂+添加剂)提供至少0.4至500W/kg的比机械能。
在实施方案中，将机械能或高剪切条件持续实施至少15分钟或至少30分钟或至少45分钟或至少60分钟或至少90分钟或至多2小时或至少3小时或至少5小时。在实施方案中，将机械能/高剪切条件实施一定时间段，并且持续实施使得多聚体生物聚合物“降解”成较小的单体单元。在实施方案中，多聚体生物聚合物为多糖，并且单体单元为单糖。例如，多聚体生物聚合物可以为甲壳素和单体单元N-乙酰葡糖胺(GlcNAc)。
下表1提供了根据本发明的组合物/悬浮液的期望粘度的非限制性示例。
表1：所需粘度的示例
所需的黏稠度 示例性粘度(mPa·s)
糊剂 约40000至约100000
软膏 约20000至约50000
乳膏 约1500至约30000
洗剂 约800至约4000
凝胶 约1000至约40000
乳液 约20至约2000
如实施例所证实的，本发明的方法也可以用于制备稳定的乳剂，所述乳剂包含油和/或蜡(实施例6、18和24)，或包含N-乙酰葡糖胺(实施例16)，或包含添加剂，例如以下被添加至纤维素悬浮液的添加剂：鲸蜡醇、甘油硬脂酸酯、大豆油、PC90、塔拉胶、PSC3、PEG、瓜尔胶、黄原胶、琼脂糖、透明质酸钠、吐温80TM和甘油(实施例20)，以及乳化剂和防腐剂(实施例27)。在如本文所限定的不溶性和/或半溶性生物聚合物的存在下使这些化合物中的任何一种经受机械能或高剪切条件可以产生稳定的乳剂。
本发明的方法可以进一步包括附加步骤，所述附加步骤包括一个或多个预处理步骤，包括预研磨、微波处理、冷冻-解冻和蒸汽处理，但不限于此。在一个特定的实施方案中，方法包括在干燥环境中预研磨生物聚合物，以减小特定尺寸和/或获得细粉末(例如约小于10μm或小于5μm或小于3μm)。在实施方案中，将预研磨持续进行至少15分钟或至少30分钟或至少45分钟或至少60分钟或至少90分钟或至少2小时或至少3小时或至少5小时或至少9小时或至少12小时。在另一个特定的实施方案中，方法包括在高剪切步骤(例如研磨)之前在水中冷冻/解冻生物聚合物材料的预处理步骤(例如一个、两个、三个或更多个冷冻-解冻循环)。在另一个特定的实施方案中，方法包括在高剪切步骤(例如研磨)之前对生物聚合物材料进行微波处理和/或蒸汽处理的预处理步骤。在另一个特定的实施方案中，方法包括在高剪切步骤(例如研磨)之前在丙醇(例如异丙醇)中预研磨生物聚合物材料的预处理步骤。
在实施方案中，本发明的方法不包括和/或明确地排除可能在用于获得生物聚合物组合物或悬浮液的现有技术方法中使用的步骤或技术，所述步骤或技术包括沉淀、离心、过滤、超声处理、均化(例如高压均化器)、冻干、盐碱化、粉碎、冲压、溶胀、磨碎、低温研磨(例如液氮与搅拌球磨结合)、高剪切(通过搅拌、混合和/或使用叶轮)、微流化、脆化和摩擦式研磨，但不限于此。
本发明的方法可以进一步包括：在预处理步骤之前、期间和/或之后，和/或在高剪切和/或高机械能的步骤之前、期间和/或之后，添加一种或多种如在本文所限定的添加剂。
本领域技术人员知晓根据特定需要来扩大本发明的组合物和/或制剂的生产(例如，用以获得至少1.5升或至少15升或至少45升或至少75升或至少100升或至少150升或更多)。例如，用于在较大体积中实现高剪切条件的现有设备包括SuperMill Plus MediaMillTM1.5升、SuperMill Plus Media MillTM15升、SuperMill Plus Media MillTM45升、Batch MillTM型号100、Batch MillTM型号256、Double PlanetaryTM混合器、PlanetaryPlusTM混合器7升、Planetary PlusTM混合器150升、冲压机、三辊研磨机和SHRED/内置转子定子，但不限于此。
商业应用
本发明的组合物和制剂可以找到许多应用。
本发明的另一个方面涉及美容组合物，其包含如在本文所限定的生物聚合物组合物或悬浮液。在实施方案中，美容组合物被配制为糊剂、软膏、乳膏、洗剂、凝胶或乳液。在实施方案中，美容组合物被配制为皮肤护理组合物、头发护理组合物、基础组合物、载体组合物、抗老化组合物、防晒隔离组合物、保湿组合物、化妆品组合物。有利地，美容组合物可以包含多聚体生物聚合物的较小单体单元，例如乙酰葡糖胺(GlcNAc)和/或NAG的低聚物，因此表现出抗老化和/或紫外线隔离性质。
本发明的组合物和制剂并不限于美容应用，因为它可以在各个领域中找到许多应用。例如，可以设想将在本文所限定的组合物和制剂用于种子包衣、外科植入物涂层中，用作食品添加剂、涂料、材料添加剂、药物释放平台等。
本领域技术人员可识别或能够仅仅使用常规实验来确定本文所描述的具体程序、实施方案、权利要求和实施例的许多等效方式。这样的等效方式被认为是在本发明的范围内，并且被所附的权利要求覆盖。通过以下实施例进一步说明了本发明，这些实施例不应被解释为进一步或具体的限制。
实施例
该部分提供了根据本发明的获得稳定的均匀生物聚合物悬浮液的非限制性实施例。除非另有说明，否则剪切过程是使用带有100mL容量的氧化锆罐和10mm直径的氧化锆球的立式行星式磨机(例如Tencan XQM-2ATM)来进行的。也已成功地使用其他类型的球(例如5mm至15mm)和其他罐尺寸(即250mL)。
实施例1：将甲壳素在水存在下(比例0.75:20)进行研磨
使用15个直径为10mm的球，以670RPM将甲壳素在水存在下研磨3小时，甲壳素:水的比例为0.75:20w/w。
如图6、图7、图8和图9所示，这产生了宽度为纳米尺寸的分离的纤维，其低剪切速率粘度为11819mPaS。SEM图像显示出甲壳素纤维的部分原纤化，其中存在着附聚，该附聚表现为球形形状以及不同尺寸的纤维，这表明与酸处理的甲壳素中更均匀的纳米甲壳素晶体棒相比，无定形区域仍然存在。
实施例2：将甲壳素在水存在下(比例1.5:20)进行研磨
使用30个直径为10mm的球，以670RPM将甲壳素在水存在下研磨3小时，甲壳素:水的比例为1.5:20w/w，其中用30个球以670RPM将甲壳素预研磨3小时。
如图4、图5、图10和图11所示，这产生了宽度为纳米尺寸的分离的纤维，其低剪切速率粘度为6105mPaS。这表明，与上述动态模量相比，预处理可以显著降低悬浮液的粘度。图4和图5示出为准备SEM进行干燥时甲壳素纤维的球形附聚。
实施例3：样品A至F
制备各种类型的样品以确认本发明在不同条件下的稳健性。将每个样品测量三次。
简言之，将样品标记为A至F，并如下所述那样进行制备。大写字母表示在制得悬浮液后如何制备其来用于SEM扫描。大写字母表示以下任何一种：稀释，用字母标记(例如：A)；进一步稀释和超声处理，用字母和数字1标记(例如：A1)，或冻干(FD)，用字母和数字1以及FD标记(例如：A1+FD)。
样品A：用15个球以670RPM将甲壳素在水存在下研磨3小时，甲壳素和水的比例为0.75:20。该样品对应于以上所限定的实施例1。
样品B：用30个球以670RPM将甲壳素在水存在下研磨9小时，甲壳素和水的比例为1.00:20。
样品C：用5个球以670RPM将干甲壳素研磨15分钟。用30个球以670RPM将甲壳素在水存在下研磨3小时，甲壳素和水的比例为1.00:20。
样品D：用5个球以670RPM将干甲壳素研磨1小时。用30个球以670RPM将甲壳素在水存在下研磨3小时，甲壳素和水的比例为1.00:20。
样品E：用30个球以670RPM将干甲壳素研磨3小时。用30个球以670RPM将甲壳素在水存在下研磨3小时，甲壳素和水的比例为1.25:20。
样品F：用30个球以670RPM将干甲壳素研磨3小时。用30个球以670RPM将甲壳素在水存在下研磨3小时，甲壳素和水的比例为1.50:20。该样品对应于以上所限定的实施例2。
结果呈现于图2和图3中。特别地，在甲壳素悬浮液中，颗粒的尺寸在50nm至9μm内变化，其平均值的范围为200nm至3μm(图2)。作为附聚体，纤维宽度在7nm至3μm内变化，其平均值的范围为20nm至93nm(图3A)。这些样品的纤维长度范围为350nm至2.5μm(图3B)。
下表2示出了样品A至F的测量粘度。
表2：样品A至F的测量粘度
样品 最大粘度(mPa·s)
A 11819.13
B 10849.29
C 3661.398
D 11662.38
E 4077.273
F 6105.36
这些实验的结果表明，预研磨降低了最终悬浮液的粘度。粘度也随着球数量的增加、研磨时间的增加和速度(即RPM)的增加而降低。
另一方面，也可以获得具有高粘度的悬浮液。在一个实验中，用10个球以670RPM将甲壳素在水存在下并且在1.00:20的比例下研磨3小时，产生了40028mPa·s的粘度(数据未示出)。在另一个实验中，用20个球以670RPM将甲壳素在水存在下并且在1.50:20的比例下研磨3小时，产生了85608mPa·s的粘度(数据未示出)。
研磨强烈地影响了粉末x射线衍射(pXRD)图谱。图3C示出了在研磨前的商业甲壳素的粉末x射线衍射。基于在约9.5°和19.5°2θ的峰位置，x射线图谱证实了它是甲壳素。因此，该图谱被认为对应于根据当前技术(即参考)的甲壳素的特征。
悬浮液(未干燥)的样品3A至F的x射线图谱示于图3D至图3I中。总体而言，图谱表明样品是部分结晶和部分无定形的，而基于在约9.5°和19.5°2θ的峰位置，x射线图谱证实了它是甲壳素。
实施例4：其他生物聚合物悬浮液
为了证明本发明适用于许多不同的生物聚合物，在根据本发明的方法中使用了以下不溶性生物聚合物：甲壳素、壳聚糖、纤维素(纤维、α纤维素、微晶纤维素)、胶原(牛)和蚕丝。
简言之，用10个直径为10mm的球，以670RPM将生物聚合物在水存在下研磨3小时，生物聚合物和水的比例为1:20。如图12A至图17B所示，所有这些生物聚合物都成功地获得了稳定的均匀悬浮液。
同样地，用40个直径为10mm的球将蚕丝干式预研磨3小时。用40个球以670RPM将丝素蛋白在水存在下研磨1小时，丝素蛋白和水的比例为1:20。如图18A和图18B所示，使用该生物聚合物获得了稳定的均匀悬浮液。
实施例5：生物聚合物的组合
用30个直径为10mm的球以670RPM将甲壳素和壳聚糖在水存在下研磨3小时，甲壳素:壳聚糖:水的比例为0.5:0.5:20。获得了稳定的均匀悬浮液(参见图19A)。
用30个直径为10mm的球以670RPM将甲壳素和壳聚糖在水存在下研磨3小时，甲壳素:壳聚糖:水的比例为0.6:0.4:20。获得了稳定的均匀悬浮液(参见图19B)。
实施例6：添加剂
甲壳素和蜂蜡
用50个直径为10mm的球以670RPM将甲壳素和蜂蜡在水存在下研磨3小时，甲壳素:蜂蜡:水的比例为1:0.25:20。获得了稳定的均匀悬浮液(参见图20)。
甲壳素和植物油
用30个直径为10mm的球以670RPM将甲壳素和植物油在水存在下研磨3小时，甲壳素:植物油:水的比例为1:20:20。获得了稳定的均匀悬浮液(参见图21A)。
用30个直径为10mm的球以670RPM将甲壳素和植物油在水存在下研磨3小时，甲壳素:植物油:水的比例为1:2:20。获得了稳定的均匀悬浮液(参见图21B)。
用30个直径为10mm的球以670RPM将甲壳素和植物油在水存在下研磨3小时，甲壳素:植物油:水的比例为1:1:20。获得了稳定的均匀悬浮液(参见图21C)。
甲壳素和大豆油
用30个直径为10mm的球以670RPM将甲壳素和大豆油在水存在下研磨3小时，甲壳素:大豆油:水的比例为1:20:20。获得了稳定的均匀悬浮液(参见图22)。
实施例7：溶剂的混合物
测试了两种溶剂的组合，即甘油+水。简言之，用50个直径为10mm的球以670RPM将甲壳素和甘油在水存在下研磨3小时，甲壳素:甘油:水的比例为1:0.5:20。获得了稳定的均匀悬浮液(图23)。
实施例8：通过FTIR、SSNMR和PXRD对样品表征
1)样品制备
制备了以下样品，并使用其进行FTIR、SSNMR和PXRD表征。使用带有100ml容量的氧化锆罐和10mm直径的氧化锆球的立式行星式磨机(Tencan XQM-2ATM)来进行研磨。
蚕丝
使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将蓬松的蚕丝干式预研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
通过以下方式产生蚕丝悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将经预研磨的蚕丝在水中以2.00:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行1小时。
纤维素
通过以下方式产生该纤维素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将纤维素在水中以1.50:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行1小时。
胶原
使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将胶原干式预研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行2小时。
通过以下方式产生该胶原悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将经预研磨的胶原在水中以2.00:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行6小时。
藻酸
通过以下方式产生该藻酸悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将藻酸在水中以:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
甲壳素
通过以下方式产生甲壳素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将甲壳素在水中以1.00:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
壳聚糖
使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将壳聚糖干式预研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
通过以下方式产生壳聚糖悬浮液：使用10+1Alt方法，用30个10mm的球部件以670RPM将经预研磨的壳聚糖在水中以0.75:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
2)傅立叶变换红外光谱学(FTIR)分析
如上所述制备了聚合物悬浮液。然后将悬浮液干燥并研磨成粉末以执行FTIR光谱法。以4cm-1的分辨率在4000cm-1至400cm-1的范围内采集了总共24次累积扫描。FTIR光谱法分析的图示于图24A至图24F中。
蚕丝
该样品的FTIR光谱法分析的图示于图24A。相关的峰为：3600至2800cm-1-OH和NH伸缩；1630、1509和1222cm-1酰胺。
纤维素
该样品的FTIR光谱法分析的图示于图24B。相关的峰为：3300cm-1-OH伸缩；1624cm-1-纤维素中吸收的水分子；～1348cm-1-CH2和CH3弯曲；1011cm-1-C-O伸缩。
胶原
该样品的FTIR光谱法分析的图示于图24C。相关的峰为：3262cm-1-NH伸缩；3039、2917、2850cm-1-C-H伸缩；1625、1523cm-1-酰胺弯曲。
藻酸
该样品的FTIR光谱法分析的图示于图24D。相关的峰为：3335cm-1-OH伸缩；2909cm-1-C-H伸缩；1711、1617cm-1-羧酸；1026cm-1-C-O伸缩。
甲壳素
该样品的FTIR光谱法分析的图示于图24E。相关的峰为：3245cm-1-OH伸缩；3070cm-1-NH伸缩；2903、2854cm-1-烯烃；1625、1540cm-1-酰胺；1022cm-1-C-O伸缩。
壳聚糖
该样品的FTIR光谱法分析的图示于图24F。相关的峰为：3300cm-1-OH和NH伸缩；2860cm-1-烯烃；1636、1546cm-1-酰胺；1020cm-1-C-O伸缩。
3)固态核磁共振表征(SSNMR)
使用固态核磁共振(13C)(SSNMR)来确定生物聚合物悬浮液在干燥后的组成。如上所述制备了悬浮液，然后将其干燥并研磨成粉末。
使用VNMRS 400TM宽孔径波谱仪采集了数据，所述波谱仪以4mm VarianChemagneticsTM双共振探头在针对1H的399.9MHz和针对13C的100.5MHz下操作。循环延迟为4s。样品在13kHz下旋转，其中CP接触时间为2ms，为每个样品收集了2048次扫描。这些分析的图示于图25A至图25F中。
蚕丝
该样品的SSNMR分析的图示于图25A。以下峰位移表明了与碳相关的相应官能团：172ppm-酰胺；156ppm-羰基；62ppm-C-O；55ppm-CH；49ppm-CH2；43ppm-CH2；17ppm-CH3。
纤维素
该样品的SSNMR分析的图示于图25B。以下峰位移表明了与碳相关的相应官能团：104ppm-C-O；82ppm-O-CH；75.4ppm-O-CH；62.5ppm-O-CH2。
胶原
该样品的SSNMR分析的图示于图25C。以下峰位移表明了与碳相关的相应官能团：174ppm-羰基/酰胺；71ppm-C-O；59ppm-20ppm-CH变体；17ppm-CH3。
藻酸
该样品的SSNMR分析的图示于图25D。以下峰位移表明了与碳相关的相应官能团：170ppm-羰基；103ppm-C-O；79ppm-O-CH；72ppm-67ppm-O-CH。
甲壳素
该样品的SSNMR分析的图示于图25E。以下峰位移表明了与碳相关的相应官能团：174ppm-羰基；104ppm-C-O；83ppm-55ppm-O-CH；23ppm-CH3。
壳聚糖
该样品的SSNMR分析的图示于图25F。以下峰位移表明了与碳相关的相应官能团：174ppm-羰基；104ppm-C-O；83ppm-55ppm-O-CH；23ppm-CH3。
4)功率X射线衍射(PXRD)表征
使用粉末X射线衍射(PXRD)来研究生物聚合物悬浮液在干燥后的结晶度图谱。这样的图谱可以用作干燥的产品的识别工具。
如上所述制备了悬浮液，然后将其干燥并研磨成粉末。使用配备有Cu-Kα(λ＝1.54A)源的Bruker D8 ADVANCETMX射线衍射仪，记录了在零背景板上以0.02度的增量从4°到50°的样品衍射图。PXRD图谱的图示于图26A至图26F中。
蚕丝
该样品的PXRD图谱的图示于图26A。主要的峰为：2θ＝10.71°、20.64°、30.45°。
纤维素
该样品的PXRD图谱的图示于图26B。主要的峰为：2θ＝20.39°、28.34°、30.43°、31.53°、35.32°。
胶原
该样品的PXRD图谱的图示于图26C。主要的峰为：2θ＝8.21°、19.8°、20.5°、26.82°、28.56°、30.47°、31.57°、35.48°。
藻酸
该样品的PXRD图谱的图示于图26D。主要的峰为：2θ＝14.58°、15.85°、20.97°、28.5°、30.43°。
甲壳素
该样品的PXRD图谱的图示于图26E。主要的峰为：2θ＝9.58°、13.06°、19.62°、20.95°、20.62°、26.40°、28.36°、30.43°、31.57°、35.30°。
壳聚糖
该样品的PXRD图谱的图示于图26F。主要的峰为：2θ＝13.52°、20.21°、28.42°、30.33°、31.63°、35.40°。
实施例9：通过动态光散射(DLS)对样品表征
使用动态光散射来确定悬浮液中的粒度。如下所述制备了悬浮液。
1)样品制备
蚕丝
使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将蓬松的蚕丝干式预研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
通过以下方式产生蚕丝悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将经预研磨的蚕丝在水中以2.00:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行1小时。
纤维素
通过以下方式产生纤维素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将纤维素在水中以1.50:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
胶原
使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将胶原干式预研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
通过以下方式产生胶原悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将经预研磨的胶原在水中以1.25:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
藻酸
通过以下方式产生藻酸悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将藻酸在水中以1.00:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
壳聚糖
使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将壳聚糖干式预研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
通过以下方式产生壳聚糖悬浮液：使用10+1Alt方法，用30个10mm的球部件以670RPM将经预研磨的壳聚糖在水中以1.50:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行2小时。
2)DLS测量
将如上所述制得的样品在水中稀释，在15mL水中使用一滴样品，其中稀释液不浑浊。完成三次重复测量，每次持续2分钟。将温度保持在25℃，粘度(cP)：0.8900，折射率：1.3310，散射角：90°。
与在SEM情况下的干燥聚合物颗粒相比，使用DLS确定的值表示溶胀的聚合物颗粒。
3)结果
下表3汇总了每个样品中的粒度的测量结果：
表3：制得的悬浮液的DLS测量
实施例10：通过光透射率对样品表征
透射率表示光穿过物质的能力。该测量可以表明悬浮液的不透明度，并且可以对光谱进行比较以区分各种不同的纳米生物聚合物悬浮液/溶液。
1)样品制备
蚕丝
使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将蓬松的蚕丝干式预研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行1小时。
通过以下方式产生蚕丝悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将经预研磨的蚕丝在水中以1.50:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行1小时。
纤维素
通过以下方式产生纤维素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将纤维素在水中以2.00:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
胶原
使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将胶原干式预研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行2小时。
通过以下方式产生胶原悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将经预研磨的胶原在水中以1.00:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
藻酸
通过以下方式产生藻酸悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将藻酸在水中以1.00:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
甲壳素
通过以下方式产生甲壳素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将甲壳素在水中以0.60:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
壳聚糖
使用10+1Alt方法，用30个10mm的球部件以670RPM将壳聚糖干式预研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行1小时。
通过以下方式产生壳聚糖悬浮液：使用10+1Alt方法，用30个10mm的球部件以670RPM将经预研磨的壳聚糖在水中以1.00:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行1小时。
2)透射率测量
在thermo Scientific EvolutionTM260bio上，在石英比色皿中以从200nm到800nm的透射率模式按原样测量以上样品。此外，在400至320nm范围内的吸光度是防晒霜的UV-A范围，在320至280nm范围内的吸光度是防晒霜的UV-B范围。所有悬浮液均显示出290nm至800nm的吸光度。
蚕丝(图27A)、纤维素(图27B)、胶原(图27C)、藻酸(图27D)、甲壳素(图27E)和壳聚糖(图27F)的透射光谱的图示于图27A至图27F中。尽管未显示，但当样品被稀释时，透射率的百分比增加。
实施例11：通过扫描电子显微镜(SEM)对样品表征
1)样品制备
蚕丝
使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将蓬松的蚕丝干式预研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
通过以下方式产生蚕丝悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将经预研磨的蚕丝在水中以1.00:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行15分钟或1小时或3小时。
纤维素
通过以下方式产生纤维素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将纤维素在水中以1.00:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行15分钟或1小时或3小时。
藻酸
通过以下方式产生藻酸悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将藻酸在水中以1.00:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行15分钟或1小时或3小时。
甲壳素
通过以下方式产生甲壳素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将甲壳素在水中以1.00:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行15分钟或1小时或3小时。
壳聚糖
使用10+1Alt方法，用30个10mm的球部件以670RPM将壳聚糖干式预研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
通过以下方式产生壳聚糖悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将经预研磨的壳聚糖在水中以1.00:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行15分钟或1小时或3小时。
2)SEM成像
如上所述制备了聚合物悬浮液。然后将样品悬浮液稀释，一滴加入到5mL水中。将一滴稀释液添加至SEM托台(stub)，然后在测量前用铂涂覆。
SEM照片示于图28A至图32G中。下表4汇总了在水中研磨15分钟、1小时或3小时的样品的所观察的性质。
表4：通过SEM评价的样品的性质
实施例12：生物聚合物扫视悬浮液测试
为了进一步研究通过研磨制得的生物聚合物/材料悬浮液，对扫视的经研磨的样品与其未经研磨的形式进行比较，以目视确定差异。研究了甲壳素、壳聚糖、纤维素、胶原、果胶、明胶和蜂蜡的悬浮能力。
将细粉化的生物聚合物样品添加至水，比例为1:20。根据10+1Alt方法研磨混合物，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
对研磨前后的视觉评估进行评价和比较。发现了甲壳素、壳聚糖、纤维素、胶原、藻酸在研磨处理之前都不溶于水，而在研磨之后它们被成功地悬浮。然而，果胶、明胶、木质素、瓜尔胶和黄原胶显示出部分溶解性或完全溶解性，在一些情况下可被研磨以进一步溶解。蜂蜡既不溶解，研磨后也不悬浮；它漂浮在水的表面。琼脂糖不溶于水，研磨会形成稠的固体凝胶。这些观察结果汇总在表5中。
表5：研磨前后的生物聚合物的悬浮液
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实施例13：流变行为
生物聚合物悬浮液的流变数据可用于证实观察到了剪切稀化。它还可以给出随特定制剂实现的粘度的示例。因此，研究了甲壳素、壳聚糖、纤维素、胶原、蚕丝和藻酸的各种不同聚合物悬浮液以及包括甲壳素-蚕丝-胶原、甲壳素-矿物油和甲壳素-蜂蜡的共混物的流变行为。
1)样品制备
蚕丝
使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将蓬松的蚕丝干式预研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行6小时。
通过以下方式产生蚕丝悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将经预研磨的蚕丝在水中以2.00:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行6小时。
纤维素
通过以下方式产生纤维素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将纤维素在水中以1.50:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
胶原1.25
使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将胶原干式预研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
通过以下方式产生胶原悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将经预研磨的胶原在水中以1.25:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
胶原1.50
使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将胶原干式预研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行2小时。
通过以下方式产生胶原悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将经预研磨的胶原在水中以1.50:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行1小时。
藻酸
通过以下方式产生藻酸悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将藻酸在水中以1.00:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
甲壳素
通过以下方式产生甲壳素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将甲壳素在水中以1.00:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
壳聚糖
使用10+1Alt方法，用30个10mm的球部件以670RPM将壳聚糖干式预研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行1小时。
通过以下方式产生壳聚糖悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将经预研磨的壳聚糖在水中以1.50:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行1小时。
甲壳素-矿物油
通过以下方式产生甲壳素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将甲壳素和矿物油在水中以1.00:0.50:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
甲壳素-蜂蜡
通过以下方式产生甲壳素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将甲壳素在水中以0.90:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。以0.50:0.90:20的比例添加蜂蜡，并在相同条件下研磨3小时。
甲壳素-胶原-蚕丝
使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将胶原干式预研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行2小时。
使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将蓬松的蚕丝干式预研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行6小时。
通过以下方式产生甲壳素-胶原-蚕丝悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将甲壳素、胶原和蚕丝在水中以0.70:0.15:0.15:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
2)结果
图33示出了每种聚合物悬浮液及其共混物的流变聚合物运动。
实施例14：流变甲壳素预研磨影响
将甲壳素悬浮液的流变效应在比例影响和预研磨影响下进行了比较。在相同的条件下以0.60、0.80、1.00和2.00的比例制备了甲壳素悬浮液，其中按原样使用甲壳素或将其预研磨以减小粒度。
未预研磨：通过以下方式产生甲壳素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将甲壳素在水中以0.60:20(或0.8:20或1.00:20或2.00:20)的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
预研磨：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将甲壳素干式预研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。通过以下方式产生甲壳素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将经预研磨的甲壳素在水中以0.60:20(或0.8:20或1.00:20或2.00:20)的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
如图34所示，总体比较表明，无论使用的甲壳素比例如何，预研磨都会降低最终粘度。因此，这些结果表明，通过预研磨步骤可以将粘度降低一半以上。这是非常有利的，因为如果需要，它允许包含更多的材料，而且不影响生物聚合物悬浮液的最终粘度。
实施例15：N-乙酰葡糖胺的1H NMR
通常，在本文所述的甲壳素悬浮液仅由甲壳素和水组成，伴有一定程度的甲壳素降解，预计该降解可达到聚合物的水溶性形式。进行了1HNMR波谱法以深入了解存在于本文甲壳素制剂中的生物聚合物的物种的类型。初步结果表明存在水溶性组分，其特征与甲壳素的单体形式和二聚体形式的预计波谱部分地匹配。
1)样品制备
如下产生了两种甲壳素悬浮液。使用10+1Alt方法，用90个10mm的球部件以670RPM将甲壳素在水中以0.90:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行12小时。然后使用3μm WhatmanTM过滤器在真空下过滤甲壳素悬浮液以捕获制剂的水溶性组分。
然后将样品进行1H NMR波谱法，其中将滤液冷冻干燥，并在分析之前用D2O重悬所得固体。同时还分析了N-乙酰葡糖胺标准品。
2)结果
预计的波谱
使用ChemDrawTM软件(V 16.0.1.49)生成了N-乙酰葡糖胺(NAG；图35A)1HNMR的预计波谱，如图35B所示。
将NAG标准品与甲壳素悬浮液的水溶性滤液进行比较
如下产生了两个甲壳素悬浮液(#1和#2)。简言之，使用10+1Alt方法，用90个10mm的球部件以670RPM将甲壳素在水中以0.90:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行12小时。然后使用3μm WhatmanTM过滤器在真空下过滤甲壳素悬浮液以捕获制剂的水溶性组分。接下来通过1HNMR波谱法对这两种悬浮液进行分析。可注意到对于这两个重复，波谱总体相似，表明通过所述方法一致地产生了水溶性组分(图36A和图36B)。
随后将甲壳素悬浮液#2的1HNMR特征与N-乙酰葡糖胺标准品产生的1HNMR波谱进行比较。如图36C所示，在这些波谱之间发现了总体一致性，为根据本发明的甲壳素悬浮液中存在甲壳素单体物种和其他水溶性甲壳素组分提供了初步证据。
实施例16：掺杂N-乙酰葡糖胺的甲壳素悬浮液
由于根据本发明的甲壳素悬浮液独特地由长链N-乙酰葡糖胺组成，因此通过添加N-乙酰葡糖胺单体来研究悬浮液的稳定性。
通过以下方式产生甲壳素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将甲壳素和N-乙酰葡糖胺(NAG)在水中以a)0.80:0.04:20(即5％w/w NAG)或b)0.80:0.08:20(10％w/w NAG)的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
虽然未示出，但所得的甲壳素-NAG-水悬浮液是均匀且稳定的。这些结果证实，N-乙酰葡糖胺单体可以作为添加剂引入到甲壳素悬浮液中，从而表明了将已确立的抗老化剂如NAG添加到本发明的这种制剂中的巨大前景。
实施例17：化妆品颜色测试
进行研究以测试本发明的生物聚合物悬浮液携带着色添加剂和诸如云母粉末的粉末的能力。
通过以下方式产生甲壳素悬浮液：使用10+1Alt方法，用30个10mm的球部件以670RPM将甲壳素在水中以0.80:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
然后将市售的各种颜色(例如青铜色、芥末黄、钴蓝色、蓝绿色、淡紫色、红色)的云母粉末单独添加到甲壳素悬浮液中，并用抹刀手动混合。所制备的在3ml悬浮液中的云母量的范围为10mg至100mg。
作为示例性测试，将各种颜色的云母粉末(100mg)均匀地悬浮在甲壳素制剂中，然后施用到皮肤上。
虽然没有示出，但发现了制剂干燥均匀，触感光滑，而且没有剥落。颜色饱和度的强度与引入悬浮液中的云母的量成比例。通过用水擦，很容易将着色悬浮液冲洗掉，而不会在使用者的皮肤上留下着色残留物。
这些结果表明，云母能够适当地悬浮在甲壳素悬浮液中，证实了本发明的生物聚合物制剂在涉及化妆品的美容应用中的用途。
实施例18：油和蜡生物聚合物悬浮液
研究了根据本发明的生物聚合物悬浮液在诸如油和蜡的添加剂存在下保持均匀的能力。
1)样品制备
甲壳素-矿物油：通过以下方式产生甲壳素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将甲壳素和矿物油在水中以1.00:0.50:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
甲壳素-蜂蜡：通过以下方式产生甲壳素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将甲壳素在水中以0.90:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。将蜂蜡添加至甲壳素悬浮液，然后再研磨3小时，产生的最终的甲壳素:蜂蜡:水比例为0.90:0.50:20。
壳聚糖-添加剂：使用10+1Alt方法，用30个10mm的球部件以670RPM将壳聚糖干式预研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。通过以下方式产生壳聚糖悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将壳聚糖在水中以1.20:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行2小时。将蜂蜡或矿物油添加至壳聚糖悬浮液，然后再研磨2小时，产生的最终的壳聚糖:蜂蜡:水或壳聚糖:矿物油:水比例为1.20:0.50:20。
纤维素-添加剂：通过以下方式产生纤维素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将纤维素在水中以1.00:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行1小时。将蜂蜡或矿物油添加至纤维素悬浮液，然后再研磨1小时，产生的最终的纤维素:蜂蜡:水或纤维素:矿物油:水比例为1.00:0.50:20。
藻酸-添加剂：通过以下方式产生藻酸悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将藻酸在水中以2.00:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。将蜂蜡或矿物油添加至藻酸悬浮液，然后再研磨3小时，产生的最终的藻酸:蜂蜡:水或藻酸:矿物油:水比例为2.00:0.50:20。
胶原-添加剂：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将胶原干式预研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。通过以下方式产生胶原悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将胶原在水中以1.00:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。将蜂蜡或矿物油添加至胶原悬浮液，然后再研磨3小时，产生的最终的胶原:蜂蜡:水或胶原:矿物油:水比例为1.00:0.50:20。
蚕丝-添加剂：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将蚕丝干式预研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。通过以下方式产生蚕丝悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将经蚕丝在水中以1.00:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行6小时。将蜂蜡或矿物油添加至蚕丝悬浮液，然后再研磨3小时，产生的最终的蚕丝:蜂蜡:水或蚕丝:矿物油:水比例为1.00:0.50:20。
2)结果
对于甲壳素共混物、壳聚糖共混物、纤维素共混物、藻酸共混物、胶原共混物和蚕丝共混物，所得的生物聚合物-添加剂-水悬浮液是稳定且均匀的。所得的共混物全部都提供了在皮肤上的光滑施用(数据未示出)。这些结果证实了根据本发明的生物聚合物悬浮液可以成功地引入添加剂。
实施例19：人参悬浮液的制备
通过以下方式产生人参悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将人参粉末在水中以1.00:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行1小时。
如图1和图2所示，人参粉末不溶于水，但研磨产生了稳定且均匀的悬浮液。还可以通过增加剪切速率来降低经研磨悬浮液的粘度，如在表6详述。
表6：人参悬浮液的粘度
剪切速率(s-1) 粘度(mPas)
0.14 21000
0.28 10080
0.56 5375
1.4 2683
2.24 1729
2.8 1358
实施例20：含有添加剂的悬浮液的制备
在制备生物聚合物悬浮液时，分离通常是一个问题，因为一些水可能由于颗粒的附聚和内聚而在悬浮液的顶部分离。乳化剂通常有助于将油相和水相保持在一起。
测试了不同添加剂解决本发明的生物聚合物悬浮液中可能出现的任何分离问题的能力。
对样品评价了分离、附聚体的形成、粘度。用在4000RPM下进行10分钟的离心试验对悬浮后未显示分离的样品进行了测试。将以下添加剂添加至纤维素悬浮液：鲸蜡醇、甘油硬脂酸酯、PC90、PSC3、PEG、瓜尔胶、黄原胶、琼脂糖、透明质酸钠、吐温80TM、甘油(保湿剂)。
1)纤维素
1.1)吐温80TM
通过以下方式产生纤维素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将纤维素在水中以1.5:1.25:20的纤维素:添加剂:水比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
结果：相分离：<1mL；附聚体的形成：无；颜色变化：无，仍为白色；粘度：参见表7。
表7：包含吐温80TM添加剂的纤维素悬浮液的粘度
剪切速率(Hz) 粘度(mPa·s)
0.14 30330
0.28 20580
0.56 13580
1.4 8483
2.24 6917
2.8 6292
1.2)甘油硬脂酸酯
通过以下方式产生纤维素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将纤维素在水中以1.5:1.25:20的纤维素:添加剂:水比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
结果：相分离：无；附聚体的形成：无；颜色变化：无，仍为白色；粘度：参见表8。
表8：包含甘油硬脂酸酯添加剂的纤维素悬浮液的粘度
剪切速率(Hz) 粘度(mPa·s)
0.14 253800
0.28 109900
0.56 61500
1.4 34600
2.24 27350
2.8 24790
1.3)鲸蜡醇
通过以下方式产生纤维素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将纤维素在水中以1.5:1.25:20的纤维素:添加剂:水比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
结果：相分离：<1mL；附聚体的形成：无；颜色变化：无，仍为白色；粘度：参见表9。
表9：包含鲸蜡醇添加剂的纤维素悬浮液的粘度
剪切速率(Hz) 粘度(mPa·s)
0.14 114500
0.28 46330
0.56 22920
1.4 10630
2.24 7490
2.8 6192
1.4)透明质酸钠
通过以下方式产生纤维素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将纤维素在水中以1.5:1.25:20的纤维素:添加剂:水比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
结果：相分离：无；附聚体的形成：无；颜色变化：浅灰色，仍为白色；粘度：粘性太强，无法用所具有的带心轴和腔室的Brookfield粘度计(最大1M mPa·s)进行测量。
通过以下方式产生另一种纤维素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将纤维素在水中以1.5:0.2:20的纤维素:添加剂:水比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
结果：相分离：无；附聚体的形成：无；颜色变化：无，仍为白色；粘度：参见表10。
表10：包含透明质酸钠添加剂的纤维素悬浮液的粘度
剪切速率(Hz) 粘度(mPa·s)
0.14 106800
0.28 88420
0.56 60960
1.4 34870
2.24 26040
2.8 22920
1.5)PSC3
通过以下方式产生纤维素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将纤维素在水中以1.5:1.25:20的纤维素:添加剂:水比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
结果：相分离：无；附聚体的形成：无；颜色变化：无，仍为白色；粘度：参见表11。
表11：包含PSC3添加剂的纤维素悬浮液的粘度
剪切速率(Hz) 粘度(mPa·s)
0.14 190200
0.28 81670
0.56 47040
1.4 26570
2.24 21490
2.8 20560
1.6)PC90
通过以下方式产生纤维素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将纤维素在水中以1.5:1.30:20的纤维素:添加剂:水比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
结果：相分离：～2mL；附聚体的形成：无；颜色变化：无，仍为白色；粘度：参见表12。
表12：包含PC90添加剂的纤维素悬浮液的粘度
剪切速率(Hz) 粘度(mPa·s)
0.14 22000
0.28 9667
0.56 5708
1.4 7100
2.24 5563
2.8 3933
1.7)琼脂糖
通过以下方式产生纤维素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将纤维素在水中以1.5:0.5:20的纤维素:添加剂:水比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
结果：相分离：无；附聚体的形成：无；颜色变化：浅灰色；粘度：形成固体凝胶，粘性太强，无法用所具有的带心轴和腔室的Brookfield粘度计(最大1M mPa·s)进行测量。
通过以下方式产生另一种纤维素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将纤维素在水中以1.5:0.2:20的纤维素:添加剂:水比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
结果：相分离：无；附聚体的形成：无；颜色变化：无，仍为白色；粘度：粘性太强，无法用所具有的带心轴和腔室的Brookfield粘度计(最大1M mPa·s)进行测量。
1.8)黄原胶
通过以下方式产生纤维素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将纤维素在水中以1.5:0.5:20的纤维素:添加剂:水比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
结果：相分离：无；附聚体的形成：无；颜色变化：无，仍为白色；粘度：参见表13。
表13：包含黄原胶添加剂的纤维素悬浮液的粘度
剪切速率(Hz) 粘度(mPa·s)
0.14 483800
0.28 289000
0.56 180100
通过以下方式产生另一种纤维素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将纤维素在水中以1.5:0.2:20的纤维素:添加剂:水比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
结果：相分离：无；附聚体的形成：无；颜色变化：无，仍为白色；粘度：参见表14。
表14：包含黄原胶添加剂的纤维素悬浮液的粘度
剪切速率(Hz) 粘度(mPa·s)
0.14 233300
0.28 121400
0.56 70250
1.4 39450
2.24 31530
2.8 29440
1.9)PEG 20K
通过以下方式产生纤维素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将纤维素在水中以1.5:0.5:20的纤维素:添加剂:水比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
结果：相分离：<1mL；附聚体的形成：无；颜色变化：无，仍为白色；粘度：参见表15。
表15：包含PEG 20K添加剂的纤维素悬浮液的粘度
剪切速率(Hz) 粘度(mPa·s)
0.14 104300
0.28 61170
0.56 36460
1.4 21570
2.24 17450
2.8 16720
1.10)甘油
通过以下方式产生纤维素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将纤维素在水中以1.5:1.25:20的纤维素:添加剂:水比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
结果：相分离：<1mL；附聚体的形成：无；颜色变化：无，仍为白色；粘度：参见表16。
表16：包含甘油添加剂的纤维素悬浮液的粘度
剪切速率(Hz) 粘度(mPa·s)
0.14 104300
0.28 60080
0.56 34130
1.4 17900
2.24 14010
2.8 12620
1.11)瓜尔胶
通过以下方式产生纤维素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将纤维素在水中以1.5:0.15:20的纤维素:添加剂:水比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
结果：相分离：无；附聚体的形成：无；颜色变化：灰色；粘度：参见表17。
表17：包含瓜尔胶添加剂的纤维素悬浮液的粘度
剪切速率(Hz) 粘度(mPa·s)
0.14 173000
0.28 87500
0.56 46750
1.4 20970
2.24 14310
2.8 12510
2)甲壳素
2.1)鲸蜡醇
通过以下方式产生甲壳素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将甲壳素在水中以1:20的甲壳素:水比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。添加鲸蜡醇以产生1:1.25:20的甲壳素:鲸蜡醇:水比例，然后在相同条件下研磨3小时。
结果：相分离：～2mL；附聚体的形成：无；颜色变化：浅灰色；粘度：参见表18。
表18：包含鲸蜡醇添加剂的甲壳素悬浮液的粘度
剪切速率(Hz) 粘度(mPa·s)
0.14 315500
0.28 137800
0.56 71880
1.4 31680
2.24 19670
2.8 15300
2.2)甘油硬脂酸酯
通过以下方式产生甲壳素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将甲壳素在水中以1:20的甲壳素:水比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。添加鲸蜡醇以产生1:1.25:20的甲壳素:甘油硬脂酸酯:水比例，然后在相同条件下研磨3小时。
结果：相分离：无；附聚体的形成：无；颜色变化：无，仍为白色；粘度：参见表19。
表19：包含甘油硬脂酸酯添加剂的甲壳素悬浮液的粘度
剪切速率(Hz) 粘度(mPa·s)
0.14 567700
0.28 265600
0.56 148100
1.4 79380
2.24 60070
2.8 49250
3)壳聚糖
3.1)鲸蜡醇
使用10+1Alt方法，用30个10mm的球部件以670RPM将壳聚糖干式预研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。通过以下方式产生壳聚糖悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将壳聚糖在水中以1.3:20的壳聚糖:水比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。添加鲸蜡醇以产生1:1.25:20的壳聚糖:鲸蜡醇:水比例，然后在相同条件下研磨3小时。
结果：相分离：无；附聚体的形成：无；颜色变化：无，仍为灰白色；粘度：参见表20。
表20：包含鲸蜡醇添加剂的壳聚糖悬浮液的粘度
剪切速率(Hz) 粘度(mPa·s)
0.14 512000
0.28 331300
0.56 169500
1.4 60780
2.24 36490
2.8 29060
3.2)甘油硬脂酸酯
使用10+1Alt方法，用30个10mm的球部件以670RPM将壳聚糖干式预研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。通过以下方式产生壳聚糖悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将壳聚糖在水中以1.3:20的壳聚糖:水比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。添加甘油硬脂酸酯以产生1:1.25:20的壳聚糖:甘油硬脂酸酯:水比例，然后在相同条件下研磨3小时。
结果：相分离：无；附聚体的形成：无；颜色变化：无，仍为灰白色；粘度：参见表21。
表21：包含甘油硬脂酸酯添加剂的壳聚糖悬浮液的粘度
剪切速率(Hz) 粘度(mPa·s)
0.14 197000
0.28 92420
0.56 48460
1.4 19370
2.24 10830
2.8 8275
4)离心分离试验
将样品以4000RPM离心10分钟。结果如下：
·纤维素和甘油硬脂酸酯，<200μL分离；
·纤维素和鲸蜡醇，～5mL分离；
·纤维素和PSC3，无分离；
·纤维素和黄原胶，无分离；
·纤维素和透明质酸钠，无分离；
·纤维素和透明质酸钠，～6mL分离：凝胶和水；
·甲壳素和鲸蜡醇，～4mL分离；
·甲壳素和甘油硬脂酸酯，无分离；
·壳聚糖和鲸蜡醇，～2mL分离；
·壳聚糖和甘油硬脂酸酯，～2mL分离。
结论
几种添加剂显示为足以减少或消除在原始的水和生物聚合物制剂中可能观察到的任何相分离。甘油硬脂酸酯、鲸蜡醇、塔拉胶、透明质酸钠、PSC3、黄原胶和瓜尔胶显示为可在使用适量添加剂的情况下稳定悬浮液。可注意到含有添加剂的制剂的总体粘度显著增加，这可以通过添加其他添加剂来减轻。通过离心(4000RPM，10分钟)进行进一步的分离试验，甘油硬脂酸酯共混物、PSC3共混物、黄原胶共混物和透明质酸钠共混物显示出继续以稳定状态存在。
实施例21：基于花的悬浮液
将薰衣草花、菊花、玫瑰花蕾、茉莉花和金盏花转变为仅含有花和水的悬浮液。
对于本文中的所有样品，采集干燥的花。在叶片式研磨机中将干燥的花磨碎成较小的颗粒，进行30秒。
使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将干燥且经磨碎的花颗粒干式预研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行1小时，从而获得细粉末。
通过以下方式产生花的悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将花的粉末在水中以2.00:20的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行1小时。
1)薰衣草：悬浮液的外观：均匀的深绿色。粘度：参见表22。
表22：薰衣草悬浮液2:20的粘度
剪切速率(Hz) 粘度(mPa·s)
0.14 278200
0.28 149200
0.56 81670
1.4 33050
2.24 16340
2.8 12670
2)菊花：悬浮液的外观：均匀的深米色。粘度：参见表23。
表23：菊花悬浮液2:20的粘度
剪切速率(Hz) 粘度(mPa·s)
0.14 287000
0.28 141000
0.56 79290
1.4 40430
2.24 28740
2.8 22910
3)玫瑰花蕾：悬浮液的外观：均匀的黄/米色。粘度：参见表24。
表24：玫瑰花蕾悬浮液2:20的粘度
剪切速率(Hz) 粘度(mPa·s)
0.14 79500
0.28 48830
0.56 27630
1.4 13130
2.24 9052
2.8 7567
4)茉莉花：悬浮液的外观：均匀的褐色。粘度：参见表25。
表25：茉莉花悬浮液2:20的粘度
剪切速率(Hz) 粘度(mPa·s)
0.14 5500
0.28 4583
0.56 3792
1.4 2367
2.24 1656
2.8 1417
5)金盏花：悬浮液的外观：均匀的深芥末黄。粘度：参见表26。
表26：金盏花悬浮液2:20的粘度
剪切速率(Hz) 粘度(mPa·s)
0.14 279700
0.28 145900
0.56 81080
1.4 40170
2.24 28640
2.8 24630
结论：有利地，干燥的花可以是用于生产具有适当粘度的均匀悬浮液的合适材料。紧接着制得后，整体气味仍然令人愉快。防腐剂可以是优选的，用于稳定悬浮液，以便长期存储。
实施例22：冷冻/解冻预处理
将冷冻/解冻作为研磨前的预处理技术进行了测试，因为它有可能破坏聚合物链之间的氢键，从而增加生物聚合物的溶胀。
将生物聚合物润湿，然后在-15℃下冷冻10小时，之后解冻。将该冷冻/解冻循环重复2次。然后将处理过的生物聚合物研磨以悬浮。
将生物聚合物与至少足够的水混合，直到其变湿并充满水。将混合物在-15℃下冷冻10小时，然后解冻。将该冷冻/解冻循环重复2次。然后将处理过的生物聚合物研磨以悬浮。注意以下目视观察结果：相分离、附聚体的形成、颜色变化和粘度。
1)甲壳素
制备冷冻预处理的甲壳素混合物，用额外的水产生1:20比例的悬浮液。使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将混合物研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
结果：相分离：无；附聚体的形成：无；颜色变化：从米色变为灰白色；粘度：参见表27。
表27：在冷冻/解冻预处理后的甲壳素悬浮液的粘度
剪切速率(Hz) 粘度(mPa·s)
0.14 139000
0.28 62830
0.56 30710
1.4 13200
2.24 8740
2.8 7158
2)壳聚糖
制备冷冻预处理的壳聚糖混合物，用额外的水产生1.30:20比例的悬浮液。使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将混合物研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
结果：相分离：无；附聚体的形成：无；颜色变化：从米色变为米白色；粘度：参见表28。
表28：在冷冻/解冻预处理后的壳聚糖悬浮液的粘度
剪切速率(Hz) 粘度(mPa·s)
0.14 417000
0.28 193400
0.56 82580
1.4 35480
2.24 21830
2.8 17150
3)纤维素
制备冷冻预处理的纤维素混合物，用额外的水产生1:20比例的悬浮液。使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将混合物研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
结果：相分离：无；附聚体的形成：无；颜色变化：无；粘度：参见表29。
表29：在冷冻/解冻预处理后的纤维素悬浮液的粘度
剪切速率(Hz) 粘度(mPa·s)
0.14 53000
0.28 22170
0.56 13630
1.4 12880
2.24 8573
2.8 7058
结论
冷冻预处理使甲壳素的粘度降低～18％，使壳聚糖的粘度增加115％，使纤维素的粘度增加～25％。粘度的增加可能是聚合物分离的结果，而粘度的降低可能是聚合物链断裂的结果。
实施例23：对甲壳素悬浮液、壳聚糖悬浮液和纤维素悬浮液的低能研磨
使用低能研磨研究了生物聚合物悬浮液在转变点时的粒度。这允许对悬浮不充分的样品进行粒度分析，并识别颗粒或纤维的形态变化。
该分析是通过在低RPM下进行研磨来完成的。在研磨过程中在不同的时间间隔移取等分试样。分别使用Horiba粒度分析和SEM成像来分析粒度和形态。
使用行星式磨机，用10个10mm的部件以200RPM和400RPM将生物聚合物以甲壳素的1:20比例、壳聚糖的1.30:20比例和纤维素的1.5:20比例悬浮。
1)甲壳素
用不同的功率输出将甲壳素研磨不同的持续时间，以观察对悬浮液和粒度的影响。在没有研磨时以及在产生完全悬浮的形式之后，同样在水中测量甲壳素的粒度。表30汇总了在以下部分所述的研磨条件下的结果。
表30：在不同研磨条件下的甲壳素的粒度
*C0＝未研磨；C18＝200RPM；C6＝400RPM；CF＝标准研磨。
1.1)对甲壳素以200RPM研磨(C18)
通过以下方式产生甲壳素悬浮液：用10个10mm的球部件以200RPM将甲壳素在水中以1:20比例的甲壳素:水比例进行研磨，按照十分钟增量进行研磨，其中在10分钟、20分钟、30分钟、60分钟和180分钟移取等分试样以进行成像。
悬浮液外观：聚合物呈絮状但分离，未完全悬浮。粒度分析：数均粒度：181.8μm；粒度范围：11.00至418.6μm。测量的详细内容示于图38A和表31中。SEM成像示于图38B中，图片显示出一些较大的颗粒和较小的附聚颗粒。
表31：以200RPM研磨的甲壳素(C18)的粒度分析
1.2)对甲壳素以400RPM研磨(C6)
通过以下方式产生甲壳素悬浮液：用10个10mm的球部件以400RPM将甲壳素在水中以1:20比例的甲壳素:水比例进行研磨，按照十分钟增量进行研磨，其中在10分钟、30分钟和60分钟移取等分试样以进行成像。
悬浮液外观：部分悬浮，～15％分离。粒度分析：数均粒度：172.2μm；粒度范围：9.25至418.6μm。测量的详细内容示于图39A和表32中。SEM成像示于图39B中。
表32：以400RPM研磨的甲壳素(C6)的粒度分析
1.3)对甲壳素未研磨(C0)
作为参考，对水和甲壳素进行了粒度分析。将甲壳素和水以1:20的比例混合，未进行任何研磨。
粒度分析：数均粒度：218.7μm；粒度范围：15.56至418.6μm。测量的详细内容示于图40和表33中。
表33：未研磨甲壳素(C0)的粒度分析
1.4)对甲壳素标准研磨(CF)
通过以下方式产生甲壳素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将甲壳素在水中以1.00:20的甲壳素:水比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
悬浮液外观：完全悬浮。粒度分析：数均粒度：110.3μm；粒度范围：1.156至74μm。测量的详细内容示于图41和表34中。
表34：标准研磨甲壳素(CF)的粒度分析
2)壳聚糖
用不同的功率输出将壳聚糖研磨不同的时间，以观察对悬浮液和粒度的影响。在没有研磨时以及在完全悬浮的形式时，同样在水中测量壳聚糖的粒度。表35汇总了在以下所述的研磨条件下的结果。
表35：在不同研磨条件下的壳聚糖的粒度
*B0＝未研磨；B18＝200RPM；B6＝400RPM；BF＝标准研磨。
1.1)对壳聚糖以200RPM研磨(B18)
通过以下方式产生壳聚糖悬浮液：用10个10mm的球部件以200RPM将壳聚糖在水中以1.3:20比例的壳聚糖:水比例进行研磨，按照十分钟增量进行研磨，其中在10分钟、20分钟、30分钟、60分钟和180分钟移取等分试样以进行成像。
悬浮液外观：聚合物呈絮状但分离，未完全悬浮。粒度分析：数均粒度：92.78μm；粒度范围：5.50至248.9μm。测量的详细内容示于图42A和表36中。SEM成像示于图42B中，图片显示出小的纳米尺寸的颗粒。
表36：以200RPM研磨的壳聚糖(B18)的粒度分析
2.2)对壳聚糖以400RPM研磨(B6)
通过以下方式产生壳聚糖悬浮液：用10个10mm的球部件以400RPM将壳聚糖在水中以1:20比例的壳聚糖:水比例进行研磨，按照十分钟增量进行研磨，其中在10分钟、30分钟和60分钟移取等分试样以进行成像。
悬浮液外观：部分悬浮，～15％分离。粒度分析：数均粒度：95.83μm；粒度范围：7.78至296μm。测量的详细内容示于图43A和表37中。SEM成像示于图43B中，图片显示出纳米尺寸的颗粒。
表37：以400RPM研磨的壳聚糖(B6)的粒度分析
2.3)对壳聚糖未研磨(B0)
作为参考，对水和甲壳素进行了粒度分析。将甲壳素和水以1:20的比例混合，未进行任何研磨。
数均粒度：65.76μm。粒度范围：7.78至248.9μm。测量的详细内容示于图44和表38中。
表38：未研磨壳聚糖(B0)的粒度分析
2.4)对壳聚糖标准研磨(BF)
使用10+1Alt方法，用30个10mm的球部件以670RPM将壳聚糖干式预研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。通过以下方式产生CXC壳聚糖悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将壳聚糖在水中以1.30:20的壳聚糖:水比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
悬浮液外观：完全悬浮。粒度分析：数均粒度：32.99μm；粒度范围：3.89至148.0μm。测量的详细内容示于图45和表39中。
表39：标准研磨壳聚糖(BF)的粒度分析
3)纤维素
用不同的功率输出将纤维素研磨不同的时间，以观察对悬浮液和粒度的影响。在没有研磨时以及在完全悬浮的形式时，同样在水中测量纤维素的粒度。表40汇总了在以下所述的研磨条件下的结果。
表40：在不同研磨条件下的纤维素的粒度
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*A0＝未研磨；A18＝200RPM；A6＝400RPM；AF＝标准研磨。
3.1)对纤维素以200RPM研磨(A18)
通过以下方式产生纤维素悬浮液：用10个10mm的球部件以200RPM将纤维素在水中以1:20比例的纤维素:水比例进行研磨，按照十分钟增量进行研磨，其中在10分钟、20分钟、30分钟、60分钟和180分钟移取等分试样以进行成像。
悬浮液外观：聚合物呈絮状但分离，未完全悬浮。粒度分析：数均粒度：81.19μm；粒度范围：9.25至296μm。测量的详细内容示于图46A和表41中。SEM成像示于图46B中，图片显示出20至62μm宽的大纤维。
表41：以200RPM研磨的纤维素(B18)的粒度分析
3.2)对纤维素以400RPM研磨(A6)
通过以下方式产生纤维素悬浮液：用10个10mm的球部件以400RPM将纤维素在水中以1:20比例的纤维素:水比例进行研磨，按照十分钟增量进行研磨，其中在10分钟、30分钟和60分钟移取等分试样以进行成像。
悬浮液外观：部分悬浮，～15％分离。粒度分析：数均粒度：82.72μm。粒度范围：7.72至296μm。测量的详细内容示于图47A和表42中。SEM成像示于图47B中，图片显示出4至16μm宽的大纤维。
表42：以400RPM研磨的纤维素(A6)的粒度分析
3.3)对纤维素未研磨(A0)
作为参考，对水和甲壳素进行了粒度分析。将纤维素和水以1:20的比例混合，未进行任何研磨。
悬浮液外观：完全分离。粒度分析：数均粒度：82.83μm；粒度范围：11至296μm。测量的详细内容示于图48和表43中。
表43：未研磨纤维素(A0)的粒度分析
3.4)对纤维素标准研磨(AF)
通过以下方式产生CXC纤维素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将纤维素在水中以1.00:20的纤维素:水比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
悬浮液外观：完全悬浮。粒度分析：数均粒度：1.117μm；粒度范围：0.578至124.5μm。测量的详细内容示于图49和表44中。
表44：标准研磨纤维素(AF)的粒度分析
结论
总体而言，显示为生物聚合物的最大粒度在减小时会产生悬浮液。
实施例24：将油引入到壳聚糖悬浮液和纤维素悬浮液中
在美容品中，含有油是很常见的。混合物的稳定性可能受添加到体系中的油的量影响。可包含大量油的基础材料改善了适用性，并将减少维持悬浮液完整性所需的乳化剂的量。
对于生物聚合物悬浮液，将油量从总液体含量的10％或更高改变，以测试总油浓度对悬浮液稳定性的影响。使用行星式磨机制得悬浮液。
使用行星式磨机将生物聚合物以甲壳素的1:20比例、壳聚糖的1.30:20比例和纤维素的1.5:20比例悬浮，其中液体含量从90％水/10％油变化直至50％水/50％油。
使用Brookfield RVDVNX流变仪测量了样品的粘度。可注意以下目视观察结果：相分离、附聚体的形成、颜色变化。
1)甲壳素和油
通过以下方式产生甲壳素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将甲壳素在水和油中以1:18:2(10％油)、1:16:4(20％油)、1:14:6(30％油)、1:12:8(40％油)或1:10:10(50％油)的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
1.1)甲壳素和10％油在水中
结果：相分离：无。附聚体的形成：均匀的外观。颜色：灰白色。粘度：参见表45。
表45：甲壳素和10％油在水中的悬浮液的粘度
剪切速率(Hz) 粘度(mPa·s)
0.14 148200
0.28 75170
0.56 40210
1.4 17250
2.24 11890
2.8 9850
1.2)甲壳素和20％油在水中
结果：相分离：微量～30μL。附聚体的形成：均匀的外观。颜色：灰白色。粘度：参见表46。
粘度：
表46：甲壳素和20％油在水中的悬浮液的粘度
剪切速率(Hz) 粘度(mPa·s)
0.14 258500
0.28 101200
0.56 47040
1.4 19720
2.24 14150
2.8 12820
1.3)甲壳素和30％油在水中
结果：相分离：微量～30μL。附聚体的形成：均匀的外观。颜色：灰白色。粘度：参见表47。
表47：甲壳素和30％油在水中的悬浮液的粘度
剪切速率(Hz) 粘度(mPa·s)
0.14 286700
0.28 98000
0.56 51670
1.4 20950
2.24 11790
2.8 10500
2)壳聚糖和油
通过以下方式产生壳聚糖悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将壳聚糖在水和油中以1:18:2(10％油)、1:17:3(15％油)或1:16:4(20％油)的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
2.1)壳聚糖和10％油在水中
结果：相分离：无。附聚体的形成：均匀的外观。颜色：灰白色/米色。粘度：参见表48。
表48：壳聚糖和10％油在水中的悬浮液的粘度
剪切速率(Hz) 粘度(mPa·s)
0.14 302000
0.28 141400
0.56 64750
1.4 23400
2.24 13120
2.8 9742
2.2)壳聚糖和15％油在水中
结果：相分离：无。附聚体的形成：均匀的外观。颜色：浅灰色。粘度：参见表49。
表49：壳聚糖和油在水中的悬浮液的粘度
剪切速率(Hz) 粘度(mPa·s)
0.14 58330
0.28 22170
0.56 9375
1.4 3617
2.24 2917
2.8 2075
2.3)壳聚糖和20％油在水中
结果：相分离：少量～1mL。附聚体的形成：均匀的外观。颜色：浅灰色。粘度：参见表50。
表50：壳聚糖和20％油在水中的悬浮液的粘度
剪切速率(Hz) 粘度(mPa·s)
0.14 498200
0.28 220500
0.56 92750
1.4 32400
2.24 18640
2.8 13970
3)纤维素和油
通过以下方式产生CXC纤维素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将纤维素在水和油中以1:18:2(10％油)、1:16:4(20％油)、1:14:6(30％油)、1:12:8(40％油)或1:10:10(50％油)的比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
3.1)纤维素和10％油在水中
结果：相分离：无。附聚体的形成：均匀的外观。颜色：白色。粘度：参见表51。
表51：纤维素和10％油在水中的悬浮液的粘度
剪切速率(Hz) 粘度(mPa·s)
0.14 184500
0.28 56500
0.56 26540
1.4 13230
2.24 9521
2.8 8425
3.2)纤维素和20％油在水中
结果：相分离：无。附聚体的形成：均匀的外观。颜色：白色。粘度：参见表52。
表52：纤维素和20％油在水中的悬浮液的粘度
剪切速率(Hz) 粘度(mPa·s)
0.14 274200
0.28 133400
0.56 60960
1.4 24370
2.24 16270
2.8 15090
3.3)纤维素和30％油在水中
结果：相分离：无。附聚体的形成：均匀的外观。颜色：白色。粘度：参见表53。
表53：纤维素和30％油在水中的悬浮液的粘度
剪切速率(Hz) 粘度(mPa·s)
0.14 390200
0.28 210200
0.56 102300
1.4 39420
2.24 22520
2.8 17470
3.4)纤维素和40％油在水中
结果：相分离：无。附聚体的形成：均匀的外观；颜色：白色。粘度：参见表54。
表54：纤维素和40％油在水中的悬浮液的粘度
剪切速率(Hz) 粘度(mPa·s)
0.14 584800
0.28 318800
0.56 168600
1.4 71650
2.24 46510
2.8 36580
结论
引入到甲壳素悬浮液、壳聚糖悬浮液和纤维素悬浮液中的油可以达到超过10％的显著的量。直到至少30％的油甲壳素都是稳定的；直到至少20％的油壳聚糖都是稳定的，直到至少40％的油纤维素都是稳定的。这表明聚合物作为Pickering试剂的乳化能力。
实施例25：悬浮液中的甲壳素、壳聚糖和纤维素的引入量范围
进行了测试以有助于限定生物聚合物在悬浮液中的可能的引入量范围。这是通过以下方式来完成的：从生物聚合物与水的高比例开始，然后增加生物聚合物的量，直至悬浮液的外观是不均匀的，即存在非悬浮的颗粒，或者粘度阻碍通过行星式磨机进行处理(与罐中的球一起结块)。进一步评价了均匀性和光滑性。
1)甲壳素
通过以下方式产生甲壳素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将甲壳素在水中以3:20、4:20或5:20的甲壳素:水比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。结果呈现于表55中。
表55：各种不同的甲壳素悬浮液的外观
甲壳素:水比例 外观
3:20 均匀的，不流动，光滑
4:20 均匀的，不流动，光滑
5:20 均匀的，不流动，光滑
2)壳聚糖
使用10+1Alt方法，用30个10mm的球部件以670RPM将壳聚糖干式预研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。通过以下方式产生壳聚糖悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将壳聚糖在水中以3:20、4:20或5:20的壳聚糖:水比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。结果呈现于表56和表57中。
表56：各种不同的壳聚糖悬浮液的外观
壳聚糖:水比例 外观
3:20 均匀的，流动，光滑
4:20 均匀的，不流动，光滑
5:20 均匀的，不流动，光滑
表57：壳聚糖:水的3:20的悬浮液的粘度
剪切速率(Hz) 粘度(mPa·s)
0.14 173000
0.28 74670
0.56 29460
1.4 9867
2.24 5406
2.8 4133
3)纤维素
通过以下方式产生纤维素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将纤维素在水中以3:20或4:20、5:20的纤维素:水比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。结果呈现于表58中。
表58：各种不同的纤维素悬浮液的外观
甲壳素:水比例 外观
3:20 均匀的，不流动，光滑
4:20 均匀的，不流动，光滑
结论
对于测试的所有三种生物聚合物—甲壳素、壳聚糖和纤维素，在至少3:20、至少4:20或至少5:20的生物聚合物:水比例下产生悬浮液。
实施例26：甲壳素、壳聚糖和纤维素的pH稳定性
在美容品中，成分和混合物的pH值可能会有所不同。可适应宽pH范围的基础材料改善了适用性。
因此，进行了测试以有助于限定可能的pH范围。为此，将生物聚合物悬浮液的pH改变至极限，即低pH和高pH，以测试对悬浮液稳定性的影响。用pH试纸测量悬浮液混合物的pH。可注意以下目视观察结果：相分离、附聚体的形成和颜色变化。
1)甲壳素(起始pH：6-7)
1.1)甲壳素酸性测试
通过以下方式产生甲壳素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将甲壳素在水中以1.00:20的甲壳素:水比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
将甲壳素悬浮液(6.08g)和1M HCl(5.45g)混合并使其涡旋20秒。结果：相分离：无；附聚体的形成：无；颜色变化：无；最终的pH：～1。
1.2)甲壳素碱性测试
将甲壳素悬浮液(6.15g)和1M NaOH(5.09g)混合并使其涡旋20秒。结果：相分离：无；附聚体的形成：无；颜色变化：无；最终的pH：>12。
2)壳聚糖(起始pH：7-8)
使用10+1Alt方法，用30个10mm的球部件以670RPM将壳聚糖干式预研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
通过以下方式产生壳聚糖悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将壳聚糖在水中以1.00:20的壳聚糖:水比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
2.1)壳聚糖酸性测试
将壳聚糖悬浮液(6.03g)和1M HCl(5.11g)混合并使其涡旋20秒。结果：相分离：无；附聚体的形成：无；颜色变化：不透明到半透明的灰白色；最终的pH：～1。
2.1)壳聚糖碱性测试
将壳聚糖悬浮液(6.08g)和1M NaOH(5.01g)混合并使其涡旋20秒。结果：相分离：无；附聚体的形成：无；颜色变化：无；最终的pH：>12。
3)纤维素(起始pH：6-7)
通过以下方式产生纤维素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将纤维素在水中以1.00:20的纤维素:水比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。
3.1)纤维素酸性测试
将纤维素悬浮液(6.12g)和1M HCl(5.24g)混合并使其涡旋20秒。结果：相分离：无；附聚体的形成：无；颜色变化：无；最终的pH：～1。
3.2)纤维素碱性测试
将纤维素悬浮液(6.01g)和1M NaOH(5.04g)混合并使其涡旋20秒。结果：相分离：无；附聚体的形成：无；颜色变化：无；最终的pH：>12。
结论
所有样品显示为在1至12的pH范围内是稳定的(即没有分离)。酸性下的壳聚糖悬浮液从固形不透明悬浮液转变为半透明悬浮液。这是可预料的，因为壳聚糖确实在酸中溶解，尽管它没有形成溶解的透明聚合物溶液。
实施例27：甲壳素悬浮液、壳聚糖悬浮液和纤维素悬浮液的完整制剂
生成了生物聚合物悬浮液的完整制剂，这些制剂包含用于保存和乳化的添加剂。通过添加矿物油来进一步测试了制剂稳定性。
对于下面列出的所有特定实施例：1)使用苯甲酸作为防腐剂；2)使用甘油硬脂酸酯和鲸蜡醇作为乳化剂；3)进行了离心分离试验以测试水与生物聚合物悬浮相的相分离；4)测量了最终组合物的粘度。
1)甲壳素
1.1)伴有乳化剂和防腐剂的甲壳素
通过以下方式产生甲壳素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将甲壳素在水中以1.00:20的甲壳素:水比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。添加甘油硬脂酸酯和苯甲酸以产生1:1.25:0.10:20的甲壳素:甘油硬脂酸酯:苯甲酸:水比例，然后在相同条件下研磨3小时。
悬浮液的粘度示于图50中。以4000RPM进行10分钟的离心分离试验显示出部分分离：～100μL。
1.2)伴有乳化剂、防腐剂和油的甲壳素
通过以下方式产生甲壳素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将甲壳素在水中以1.00:20的甲壳素:水比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。添加甘油硬脂酸酯和苯甲酸以产生1:1.25:0.10:20的甲壳素:甘油硬脂酸酯:苯甲酸:水比例，然后在相同条件下研磨3小时。
在该阶段添加矿物油以产生以下最终比例：甲壳素:甘油硬脂酸酯:苯甲酸:矿物油:水比例为1:1.25:0.10:0.50:20；然后在相同条件下研磨3小时。
悬浮液的粘度示于图50中。以4000RPM进行10分钟的离心分离试验显示出部分分离：～0.5mL。
2)壳聚糖
2.1)伴有乳化剂和防腐剂的壳聚糖
使用10+1Alt方法，用30个10mm的球部件以670RPM将壳聚糖干式预研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。通过以下方式产生CXC壳聚糖悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将壳聚糖在水中以1.30:20的壳聚糖:水比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。添加甘油硬脂酸酯和苯甲酸以产生1.30:1.25:0.10:20的壳聚糖:甘油硬脂酸酯:苯甲酸:水比例，然后在相同条件下研磨3小时。
粘度太粘，无法用BrookfieldTM粘度计进行测量。以4000RPM进行10分钟的离心分离试验显示无分离。
2.2)伴有乳化剂、防腐剂和油的壳聚糖
使用10+1Alt方法，用30个10mm的球部件以670RPM将壳聚糖干式预研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。通过以下方式产生CXC壳聚糖悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将壳聚糖在水中以1.30:20的壳聚糖:水比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。添加甘油硬脂酸酯和苯甲酸以产生1.30:1.25:0.10:20的壳聚糖:甘油硬脂酸酯:苯甲酸:水比例，然后在相同条件下研磨3小时。
在该阶段添加矿物油以产生以下最终比例：壳聚糖:甘油硬脂酸酯:苯甲酸:矿物油:水比例为1.30:1.25:0.10:0.50:20；然后在相同条件下研磨3小时。
粘度太粘，无法用BrookfieldTM粘度计进行测量。以4000RPM进行10分钟的离心分离试验：无分离。
3)纤维素
3.1)伴有乳化剂和防腐剂的纤维素
通过以下方式产生纤维素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将纤维素在水中以1.00:20的纤维素:水比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。添加甘油硬脂酸酯和苯甲酸以产生1:1.25:0.10:20的纤维素:甘油硬脂酸酯:苯甲酸:水比例，然后在相同条件下研磨3小时。
悬浮液的粘度示于图51中。以4000RPM进行10分钟的离心分离试验显示出部分分离：～1mL。
3.2)伴有乳化剂、防腐剂和油的纤维素
通过以下方式产生纤维素悬浮液：使用10+1Alt方法，用50个10mm的球部件以670RPM将纤维素在水中以1.00:20的纤维素:水比例进行研磨，其中研磨十分钟，随后暂停一分钟，然后在相反方向上研磨十分钟，总共进行3小时。添加甘油硬脂酸酯和苯甲酸以产生1:1.25:0.10:20的纤维素:甘油硬脂酸酯:苯甲酸:水比例，然后在相同条件下研磨3小时。
在该阶段添加矿物油以产生以下最终比例：纤维素:甘油硬脂酸酯:苯甲酸:矿物油:水比例为1:1.25:0.10:0.50:20；然后在相同条件下研磨3小时。
悬浮液的粘度示于图51中。以4000RPM进行10分钟的离心分离试验显示出部分分离：～3mL。
结论
在制剂中包含乳化剂和防腐剂产生了稳定的甲壳素制剂、壳聚糖制剂和纤维素制剂。对于所有三种生物聚合物，进一步包含油也产生了稳定的制剂。基于离心分离试验的结果，似乎壳聚糖制剂表现出最高的稳定性，而观察到甲壳素(较低程度)制剂和纤维素(较严重程度)制剂有分离。
实施例28：大批量扩大规模
使用1.5L的Supermill PlusTM(流通式卧式磨机)，在扩大规模的方法中悬浮甲壳素、壳聚糖和纤维素。
通常的研磨条件是2400FPM(英尺/分钟)的旋转速度和7.3GPH(加仑/小时)的泵流量，使用982mL的1.4至1.7mm氧化锆珠，其中将20升的浆料以5％的固体含量(1.05:20)进行处理。
通过扩大规模的方法成功地使得甲壳素、壳聚糖和纤维素悬浮，在研磨140分钟时，产生了具有下表59、表60和表61所报告的粘度的均匀悬浮液。
表59：甲壳素在扩大规模的方法之后的粘度
剪切速率(s-1) 粘度(mPas)
0.14 646000
0.28 341400
0.56 179000
1.4 82050
2.24 55570
2.8 46150
表60：壳聚糖在扩大规模的方法之后的粘度
剪切速率(s-1) 粘度(mPas)
0.14 571500
0.28 346000
0.56 185100
1.4 56880
2.24 32510
2.8 25450
表61：纤维素在扩大规模的方法之后的粘度
剪切速率(s-1) 粘度(mPas)
0.14 614300
0.28 283600
0.56 139000
1.4 58500
2.24 40300
2.8 34580
结论
卧式介质磨机可以生产有用的生物聚合物悬浮液，显示出成功的扩大规模的平移方法，其可产生高粘度悬浮液。
***
在本文包含标题以供参考，并有助于定位某些部分。这些标题并不旨在限制其中描述的概念的范围，并且这些概念可以在整个说明书的其他部分中具有适用性。因此，本发明不旨在局限于本文所示的实施方案，而是被赋予与本文所公开的原理和新颖特征一致的最宽范围。
单数形式“一个”、“一种”和“该”包括相应的复数引用，除非上下文另外明确说明。因此，例如，提及的“生物聚合物”包括一种或多种这样的生物聚合物，提及的“方法”包括引用本领域普通技术人员已知的等效步骤和方法，这些步骤和方法可以被修改或取代本文所述的方法。
除非另有说明，否则说明书和权利要求书中使用的表示成分、反应条件、浓度、性质等的量的所有数值在所有情况下都应理解为由术语“约”修饰。至少，每个数值参数都应至少根据所报告的有效位数并采用常规的舍入技术来解释。因此，除非相反地说明，否则本说明书和所附权利要求中所述的数值参数是近似值，其可能根据寻求获得的性质而变化。尽管陈述实施方案的大范围的数值范围和参数是近似值，但在具体实施例中所述的数值被尽可能精确地报告。然而，任何数值都固有地包含由实验、测试测量、统计分析等的变化引起的某些误差。
应理解，本文所描述的实施例和实施方案仅用于说明目的，并且向本领域技术人员建议针对其的各种修改或改变，这些修改或改变被包括在本发明和所附权利要求的范围内。

Claims (77)

1.一种生物聚合物悬浮液，其包含在极性溶剂内稳定分散的纳米尺寸的不溶性和/或半溶性颗粒的悬浮液。
2.根据权利要求1所述的生物聚合物悬浮液，其中，所述颗粒包括纤维和/或附聚球体。
3.一种生物聚合物组合物，其包含已被机械加工到稳定的均匀悬浮液中的生物聚合物分子。
4.一种生物聚合物组合物，其包含不溶性和/或半溶性生物聚合物在极性溶剂中的稳定的均匀悬浮液。
5.一种生物聚合物组合物，其包含：不溶性生物聚合物在极性溶剂中的稳定的均匀悬浮液。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物，其中，所述不溶性生物聚合物选自甲壳素、壳聚糖、纤维素、半纤维素、木质素、直链淀粉、肌动蛋白、纤维蛋白、胶原、蚕丝、蚕丝蛋白、角蛋白、羊毛、藻酸及其混合物。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物，其中，所述半溶性生物聚合物选自明胶、果胶、淀粉、支链淀粉、琼脂糖、藻酸、藻酸盐、透明质酸、RNA、DNA、黄原胶、瓜尔胶、乳胶、多聚甘露糖、软木脂、角质、角碳及其混合物。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物，其中，所述极性溶剂包括极性质子溶剂。
9.根据权利要求8所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物，其中，所述极性质子溶剂选自水、乙醇、丙醇、甲醇、甘油、异丙醇、乙酸及其混合物。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物，其中，所述极性溶剂包括极性质子溶剂。
11.根据权利要求10所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物，其中，所述极性质子溶剂选自丙酮、乙酸乙酯、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、六甲基磷酰三胺及其混合物。
12.根据权利要求1至7中任一项所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物，其中，所述极性溶剂包括水性溶剂。
13.根据权利要求1至7中任一项所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物，其中，所述极性溶剂包括水。
14.根据权利要求1至7中任一项所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物，其中，所述极性溶剂由水组成。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物，其中，所述稳定的均匀悬浮液包含生物聚合物纤维。
16.根据权利要求15所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物，其中，所述生物聚合物纤维的宽度为约7nm至约5μm或约10nm至约5μm或约20nm至约5μm或约25nm至约5μm或约30nm至约5μm或约35nm至约5μm或约35nm至约3μm。
17.根据权利要求15所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物，其中，所述生物聚合物纤维的宽度为至少10nm或至少20nm或至少30nm或至少40nm或至少50nm或至少75nm或至少100nm或至少250nm或至少500nm或至少750nm或至少1μm或至少2μm或至少3μm或至少4μm或至少5μm或至少10μm或者更宽。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物，其中，所述生物聚合物纤维的长度为约50nm至约10μm或约100nm至约10μm或约500nm至约10μm或约750nm至约10μm或约800nm至约10μm或约900nm至约5μm或约1μm至约10μm或约1μm至约5μm或约1μm至约3μm。
19.根据权利要求15至17中任一项所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物，其中，所述生物聚合物纤维的长度为至少50nm或至少100nm或至少250nm或至少500nm或至少750nm或至少800nm或至少约900nm或至少1μm或至少2μm或至少3μm或至少4μm或至少5μm或至少6μm或至少7μm或至少8μm或至少9μm或至少10μm或者更长。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物，其中，所述稳定的均匀悬浮液包含具有晶体区域和无定形区域的生物聚合物纤维。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物，其中，所述稳定的均匀悬浮液包含具有球形形状的生物聚合物纤维。
22.根据权利要求1至20中任一项所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物，其中，所述稳定的均匀悬浮液包含球形体。
23.根据权利要求22所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物，其中，球形体具有如表3中所限定的平均有效直径，和/或如表3中所限定的根据强度的平均直径，和/或如表3中所限定的根据体积的平均直径，和/或如表3中所限定的根据数量的平均直径。
24.根据权利要求1至22中任一项所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物，其中，所述稳定的均匀悬浮液在通过SEM测量时具有的粒度的范围如表4中所限定或如表30至表34的任一个中所限定。
25.根据权利要求1至22中任一项所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物，其包含藻酸颗粒，所述藻酸颗粒在通过扫描电子显微镜(SEM)测量时具有的平均尺寸为约40nm至约80nm。
26.根据权利要求1至22中任一项所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物，其包含具有约50nm至约80nm的平均尺寸的纤维素颗粒。
27.根据权利要求1至22中任一项所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物，其包含具有约45nm至约85nm的平均尺寸的甲壳素颗粒。
28.根据权利要求1至22中任一项所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物，其包含具有约75nm至约120nm的平均尺寸的壳聚糖颗粒。
29.根据权利要求1至22中任一项所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物，其包含具有约40nm至约165nm的平均尺寸的蚕丝颗粒。
30.根据权利要求1至29中任一项所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物，其中，不溶性和/或半溶性生物聚合物在悬浮液中保持至少1周或至少1个月或至少6个月或至少12个月或至少18个月。
31.根据权利要求1至30中任一项所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物，其中，所述生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物具有糊剂、软膏、乳膏、洗剂、凝胶或乳液中任一种的粘度。
32.根据权利要求1至30中任一项所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物，其中，生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物具有约20mPa*s至约100000mPa*s或约20mPa*s至约500mPa*s或约1000mPa*s至约40000mPa*s或约500mPa*s至约2000mPa*s或约1500mPa*s至约30000mPa*s或约20000mPa*s至约50000mPa*s或约40000mPa*s至约100000mPa*s的粘度。
33.根据权利要求1至32中任一项所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物，其中，所述生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物基本上由所述生物聚合物和水组成。
34.根据权利要求1至32中任一项所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物，其中，所述生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物基本上不含额外的化学物质和/或不含化学残留物。
35.根据权利要求34所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物，其中，所述生物聚合物组合物基本上不含任何额外的酸、任何额外的碱、任何额外的反应性化学物质和/或任何额外的盐。
36.根据权利要求1至35中任一项所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物，其中，所述生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物是通过除化学处理之外的方法获得的。
37.根据权利要求1至36中任一项所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物，其中，所述生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物是通过选自机械剪切、剪切稀化、球磨和胶体磨法中的方法获得的。
38.根据权利要求1至36中任一项所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物，其中，所述生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物是通过使所述生物聚合物经受高剪切条件和/或高机械能而获得的。
39.一种美容组合物，其包含如在权利要求1至38中任一项所限定的生物聚合物组合物或稳定的均匀悬浮液。
40.根据权利要求39所述的美容组合物，其中，所述美容组合物被配制为糊剂、软膏、乳膏、洗剂、凝胶或乳液。
41.根据权利要求39或40所述的美容组合物，其中，所述美容组合物包含N-乙酰葡糖胺(GlcNAc)和/或NAG的低聚物。
42.根据权利要求41所述的美容组合物，其中，所述美容组合物表现出抗老化和/或紫外线隔离性质。
43.根据权利要求39至42中任一项所述的美容组合物，其中，所述美容组合物选自皮肤护理组合物、抗老化组合物、防晒隔离组合物、保湿组合物和化妆品组合物。
44.一种用于获得生物聚合物组合物的机械方法，其包括在极性溶剂存在下使不溶性和/或半溶性生物聚合物经受机械能，以获得所述不溶性和/或半溶性生物聚合物的稳定的均匀悬浮液。
45.一种用于获得生物聚合物组合物的方法，其包括在极性溶剂存在下使不溶性和/或半溶性生物聚合物经受高剪切条件，直到观察到状态变化并获得不溶性和/或半溶性生物聚合物的稳定的均匀悬浮液。
46.根据权利要求44或45所述的方法，其中，生物聚合物和极性溶剂的生物聚合物:溶剂重量比为约0.25:20至约10:20或约0.5:20至约3:20。
47.根据权利要求44至46中任一项所述的方法，其中，所述经受机械能包括高剪切条件。
48.根据权利要求47所述的方法，其中，所述经受机械能或高剪切条件包括机械剪切、剪切稀化、行星式球磨、轧磨、振动式球磨、翻滚搅拌式球磨、卧式介质研磨和胶体磨法中至少一种。
49.根据权利要求44至48中任一项所述的方法，其中，所述经受机械能包括使用球磨机、磁力磨机、双螺杆挤出机、高压均化器、叶片式均化器、搅拌均化器、分散器、转子-定子均化器、高剪切混合器、犁头式混合器、动态混合器、犁耙式混合器、涡轮混合器、速度混合器、超声仪、组织撕裂器、细胞裂解器、均质器、带式搅拌器和微流化器中的至少一种。
50.根据权利要求44至49中任一项所述的方法，其中，进行所述经受机械能或高剪切条件，直至观察到颜色变化。
51.根据权利要求50所述的方法，其中，所述颜色变化包括从具有粉末沉积物的透明溶液到不透明的灰白色均匀悬浮液的变化。
52.根据权利要求44至51中任一项所述的方法，其中，将所述经受机械能或高剪切条件持续进行至少15分钟或至少30分钟或至少45分钟或至少60分钟或至少90分钟或至少2小时或至少3小时或至少5小时或至少10小时或至少12小时或至少15小时或至少24小时。
53.根据权利要求44至52中任一项所述的方法，其中，调节所述经受机械能或高剪切条件，以获得具有所需粘度的稳定的均匀悬浮液。
54.根据权利要求53所述的方法，其中，所述稳定的均匀悬浮液具有约20mPa*s至约100000mPa*s或约20mPa*s至约500mPa*s或约1000mPa*s至约40000mPa*s或约500mPa*s至约2000mPa*s或约1500mPa*s至约30000mPa*s或约20000mPa*s至约50000mPa*s或约40000mPa*s至约100000mPa*s的粘度。
55.根据权利要求53所述的方法，其中，调节所述机械能或高剪切条件包括调节球磨机中的选自以下的一个或多个参数：每分钟转数(RPM)、容器尺寸、球量、球尺寸、容器介质、球介质、处理时间、处理周期和批次尺寸。
56.根据权利要求44至55中任一项所述的方法，其中，所述方法不包括添加酸、碱、反应性化学物质和/或盐中的任一种。
57.根据权利要求44至56中任一项所述的方法，其中，所述生物聚合物组合物基本上不含任何额外的酸、任何额外的碱、任何额外的反应性化学物质和/或任何额外的盐。
58.根据权利要求44至57中任一项所述的方法，其中，所述稳定的均匀悬浮液基本上由所述生物聚合物和水组成。
59.根据权利要求44至58中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括在干燥环境中预研磨生物聚合物以获得细粉末。
60.根据权利要求59所述的方法，其中，将所述预研磨持续进行至少15分钟或至少30分钟或至少45分钟或至少60分钟或至少90分钟或至少2小时或至少3小时或至少5小时或至少9小时或至少10小时或至少12小时或至少15小时。
61.根据权利要求44至60中任一项所述的方法，其中，将所述经受机械能或高剪切条件在使得生物聚合物降解成较小的单体单元的条件下进行一定的时间段。
62.根据权利要求61所述的方法，其中，生物聚合物为多糖，单体单元为单糖。
63.根据权利要求61所述的方法，其中，生物聚合物为甲壳素，单体单元为N-乙酰葡糖胺(GlcNAc)。
64.根据权利要求44至63中任一项所述的方法，其中，所述不溶性生物聚合物选自甲壳素、壳聚糖、纤维素、半纤维素、木质素、直链淀粉、肌动蛋白、纤维蛋白、胶原、蚕丝、蚕丝蛋白、角蛋白、羊毛、藻酸及其混合物。
65.根据权利要求44至63中任一项所述的方法，其中，所述半溶性生物聚合物选自明胶、果胶、淀粉、支链淀粉、琼脂糖、藻酸、藻酸盐、透明质酸、RNA、DNA、黄原胶、瓜尔胶、乳胶、多聚甘露糖、软木脂、角质、角碳及其混合物。
66.根据权利要求44至65中任一项所述的方法，其中，所述极性溶剂包括极性质子溶剂。
67.根据权利要求66所述的方法，其中，所述极性质子溶剂选自水、乙醇、丙醇、甲醇、甘油、异丙醇、乙酸及其混合物。
68.根据权利要求44至64中任一项所述的方法，其中，所述极性溶剂包括极性非质子溶剂。
69.根据权利要求68所述的方法，其中，所述极性非质子溶剂选自丙酮、乙酸乙酯、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、六甲基磷酰三胺及其混合物。
70.根据权利要求44至64中任一项所述的方法，其中，所述极性溶剂包括水性溶剂。
71.根据权利要求44至64中任一项所述的方法，其中，所述极性溶剂包括水。
72.根据权利要求44至64中任一项所述的方法，其中，所述极性溶剂由水组成。
73.根据权利要求44至72中任一项所述的方法，其进一步包括在所述经受机械能之前或在所述经受高剪切条件之前预处理所述不溶性和/或半溶性生物聚合物，其中所述预处理包括预研磨、微波处理、冷冻-解冻和蒸汽处理中的至少一种。
74.根据权利要求44至72中任一项所述的方法，其进一步包括在使所述生物聚合物经受湿式研磨之前对所述生物聚合物进行干式研磨以减小粒度。
75.根据权利要求1至38中任一项所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物在美容组合物的制造中的用途。
76.根据权利要求75所述的用途，其中，所述美容组合物选自皮肤护理组合物、抗老化组合物、防晒隔离组合物、保湿组合物和化妆品组合物。
77.根据权利要求1至38中任一项所述的生物聚合物悬浮液或生物聚合物组合物在种子包衣、外科植入物涂层的制造中、作为食品添加剂、在涂料中和/或在药物释放平台中的用途。
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