[發明專利]一種二氧化鈦/木質素基復合納米顆粒及制備方法和應用

有效

• 申請號: 201610824400.3
• 申請日: 2016-09-14
• 公開（公告）號: CN106633967B
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 楊東杰;李圓圓;邱學青;錢勇;樓宏銘;黃錦浩;龐煜霞
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08L97/00
• 分類號: C08L97/00;C08K3/22;C08K5/42;C08K5/41;C08H7/00;A61K8/29;A61K8/72;A61K8/02;A61Q17/04;A61Q19/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 楊燕瑞

本發明屬于復合納米顆粒技術領域，公開了一種二氧化鈦/木質素基復合納米顆粒及制備方法和應用。本發明方法包括以下步驟：堿性的堿木質素溶液中加入季銨化試劑，反應得到季銨化木質素；將其調酸后，加入陰離子表面活性劑，得到季銨化木質素/陰離子表面活性劑復配物，將其加入納米二氧化鈦乙醇懸浮液中，得到二氧化鈦/木質素基復配物的混合溶液；然后向上述混合溶液中加入pH值為1～7的水進行自組裝，陳化，得到二氧化鈦/木質素基復合納米顆粒。本發明的復合納米顆粒成本低，粒徑大小均一，分散性好，與有機介質相容性強，應用于護膚品、防紫外材料中可顯著提高抗紫外能力，木質素基復配物包裹二氧化鈦有效屏蔽其光催化活性，提高光穩定性。

技術領域

本發明屬于復合納米顆粒技術領域，特別涉及一種二氧化鈦/木質素基復合納米顆粒及制備方法和應用。

背景技術

近年來，由于氟利昂氣體的隨意排放等原因而引起的臭氧層損傷，已成為全球規模的環境問題。有一種學說認為：臭氧層減少10％，將使達到地球的紫外線B波增加20％。隨著人們對紫外線過量照射危險性的日益重視，防曬護膚品是當今也是今后護膚品發展的重要品種。二氧化鈦是無機防曬劑的代表，它具有很好的紫外線吸收和散射能力，與有機防曬劑相比，刺激性小，穩定性好，在防曬霜中廣泛使用。但納米二氧化鈦粒徑過小(10～50nm)，處于熱力學高度不穩定狀態，極易團聚。此外，納米二氧化鈦顆粒易導致皮膚毛孔阻塞，不利于透氣和汗液排出，從而導致各種皮膚病和安全性問題。同時由于納米二氧化鈦具有光學活性，在光的照射下會發生復雜的化學過程，從而使周圍的介質被破壞，加速皮膚的老化。而且其本身的強極性和顆粒的微細化，在有機介質中難以均勻地分散，從而大大限制了其在護膚品中的廣泛應用。因此，用于護膚品中的納米二氧化鈦必須進行表面改性處理，以提高其耐候性和分散性等。目前納米二氧化鈦顆粒的表面化學改性劑主要有醇胺類化合物、多元醇、有機硅化合物、有機酸鹽等，其中大部分來源于石化資源，同時具有一定的毒性。

化學防曬劑主要為甲氧基肉桂酸辛酯(OMC)、阿伏苯宗(BMDM)等小分子化合物，這些化學防曬劑在防曬護膚品中含量往往高達25％。如此大量化學活性成分的使用引發了人們對其在機體安全和生態環境方面的擔憂。研究表明，OMC、BMDM等常用化學防曬劑光穩定性差，陽光輻照后也容易產生自由基。這些自由基在生理條件下可以與氧結合進而消耗體液中的氨基酸，而自由基相互結合的產物可以破壞細胞結構或改變細胞形態。無論是物理防曬劑中的二氧化鈦，還是化學防曬劑中的小分子防曬活性成分，當滲透到皮膚內層時，容易引發過敏等一系列不適，進一步傳輸到細胞內時，小分子化合物可以破壞DNA。因此，研發環境友好、價格低廉且對人體無毒害的來源于可再生資源的防紫外劑成為人們研究熱點。

木質素是一種芳香族天然高分子化合物，其基本結構單元為苯丙烷，在自然界中含量僅次于纖維素和半纖維素。在結構上，木質素主要是由香豆醇、松柏醇和芥子醇三種初級前驅體通過酶的脫氧聚合及自由基耦合得到，在聚合的過程中，與酚羥基共軛的乙烯基上的電子消失，導致在共軛位點上產生UV發色基團。由于發色基團的產生，木質素能吸收UV/可見光。另外木質素中羰基、雙鍵等官能結構的存在使得木質素的紫外吸收具有廣譜性，大量酚羥基的存在，更賦予了木質素抗氧化性能。目前的商用木質素主要來源于制漿工業或者生物煉制工業，其分子團聚嚴重，主要以微米級的顆粒存在，難以分散均勻，顏色過深，未經改性的木質素防紫外性能還難以超越化學合成有機防曬劑，限制了其在護膚品等領域中的應用。