[發明專利]一種耐強酸型木質素納米粒子的制備方法及其應用

在審

• 申請號: 202211705532.6
• 申請日: 2022-12-19
• 公開（公告）號: CN115819807A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 周景蓬;郭延柱;康悅;王麗娜;劉燕韶;張鳳山;周景輝
• 申請（專利權）人: 山東華泰紙業股份有限公司;大連工業大學
• 主分類號: C08J3/12
• 分類號: C08J3/12;C08J3/03;C08L97/00;C08K5/17;B82Y40/00
• 代理公司: 山東祺智知識產權代理有限公司 37361
• 代理人: 趙斌

本發明屬于新材料技術領域，尤其涉及一種耐強酸型木質素納米粒子的制備與應用，首先利用納米沉淀法制得木質素納米粒子(LNPs)，將LNPs與β?丙氨酸按一定比例混合形成LβNPs復合物，以所述LβNPs分散液為水相,植物油為油相,按配比將油相與水相混合并均質,獲得木質素基O/W型Pickering乳液。本發明首次利用β?丙氨酸與木質素納米粒子復配，基于β?丙氨酸與LNPs在強酸環境(pH4)下的非共價鍵作用，通過調節β?丙氨酸與LNPs的比例，實現了木質素納米粒子在強酸條件下的穩定存在；由LβNPs制備的Pickering乳液具有優異的低pH值穩定性，可對在強酸環境中失穩的活性成分提供有效保護。

技術領域

本發明涉及新材料技術領域，具體提供了一種耐強酸型木質素納米粒子的制備方法及其應用。

背景技術

Pickering乳液是由吸附到兩相界面的固體顆粒穩定的乳液，在醫藥、食品以及化妝品領域發揮著重要作用。Pickering乳液包含油相、水相以及吸附在兩相界面處的固體顆粒，其中，固體顆粒對維持Pickering乳液的穩定具有重要意義。目前用于穩定Pickering乳液的納米粒子分為無機納米粒子(二氧化硅、二氧化鈦)和有機納米粒子(纖維素、淀粉、蛋白質以及木質素)。近年來，已有較多納米粒子被開發出來作為Pickering乳液的穩定劑，但這些納米粒子多數存在制備工藝復雜、乳液體系不穩定以及生物相容性差等問題。因此，亟需一種高效綠色的制備工藝使得Pickering乳液具備更高的生物相容性及穩定性。

木質素是自然界中產量僅次于纖維素的生物質資源，擁有疏水的苯環結構，以及親水的酚羥基與羧基官能團。木質素基納米粒子作為木質素高附加值應用的重要途徑，已有研究者將其作為藥物活性成分的載體，在生物醫學等領域具有廣闊的應用前景。但由于其自身異質性及結構復雜性，導致僅靠木質素納米粒子穩定Pickering乳液時的效果不甚理想。故而采用改性或者接枝處理的方式，調節木質素納米粒子在相界面的潤濕行為，使其在水油界面的吸附力增強，形成穩定的Pickering乳液。

當前，木質素納米粒子作為Pickering乳液的穩定劑，在制備技術上仍存在諸多不足。王等人(申請號：CN202111540365.X)以天然木質素粉為原料，采用毒性及揮發性較強的N,N-二甲基甲酰胺作為溶劑溶解木質素，通過靜電紡絲法制備木質素納米粒子，并將其用于穩定Pickering乳液。也有研究者(申請號：202011639371.6)采用新型綠色的低共熔溶劑溶解木質素，通過加入反相溶劑制得顆粒分布均勻、具有優異抗氧化活性的木質素納米粒子。但該技術工藝流程多、實驗耗時長。因此，亟需發展綠色環保的溶劑來溶解木質素且探索工藝流程簡單的制備技術。同時，制得的木質素基納米粒子Pickering乳液使用環境多為中性或堿性。在強酸(1pH4)環境中，木質素分子上的羧基官能團發生質子化，造成顆粒表面電荷減少，范德華力增大，導致木質素納米粒子穩定性降低，Pickering乳液的使用范圍縮減。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的首要目的在于提出一種耐強酸型木質素納米粒子的制備方法及其應用，以硫酸鹽木質素為原料，采用納米沉淀法制備木質素納米粒子(LNPs)；隨后將LNPs與β-丙氨酸按一定比例混合，形成在強酸環境下穩定存在的木質素基納米粒子(LβNPs)；再以所述LβNPs分散液為水相,植物油為油相,按配比將油相與水相混合并均質,獲得木質素基O/W型Pickering乳液。本發明采用β-丙氨酸與木質素納米粒子進行復配，基于β-丙氨酸及LNPs在強酸環境(pH4)下的非共價鍵作用，通過調節β-丙氨酸及LNPs的比例，實現木質素納米粒子在強酸條件下的穩定存在；由LβNPs穩定的Pickering乳液具有優異的低pH值穩定性，可對在強酸環境中失穩的活性成分提供有效保護。本發明所述耐強酸型木質素納米粒子制備過程綠色環保，原料易得，有利于拓寬木質素高值化利用的渠道