Page 46 - 201901
P. 46

·32·                              精细化工   FINE CHEMICALS                                  第 36 卷

                 近年来,以固体颗粒取代表面活性剂稳定的                               DF 系列集热式磁力搅拌器,上海双捷实验设备
            Pickering 乳液,因其独有的界面粒子自组装效应、                       有限公司;pH 酸度计,成都世纪方舟科技有限公司;
            较强的界面稳定性和广泛的工业应用而成为研究热                             ALPHA 1-2 LD 型冷冻干燥机,德国 Christ 公司;
              [1]
            点 。与传统表面活性剂相比,固体粒子作为乳液                             Sigma3-18K 型冷冻离心机,美国 Sigma 公司;Nicolet
                                             [3]
                               [2]
            的稳定剂不仅用量少 、毒副作用低 ,且制备的乳                            iS10  型傅里叶变换红外光谱仪,美国赛默飞世尔科
                       [4]
            液稳定性高 。目前,稳定 Pickering 乳液的固体粒                      技分子光谱部;Nano-ZS ZEN3600  型激光光散射
            子多为无机纳米粒子           [5-7] 和合成高分子制备的纳米              仪,英国 Malvern 公司;Inspect F50  型扫描电子显
                [8]
            微球 等。随着 Pickering 乳液在食品、化妆品以及                      微镜(SEM),美国 FEI  公司;SPM-9600  型原子
            医药等领域的拓展应用,研发生物相容性好、可生                             力显微镜(AFM),日本 Shimadzu 公司;ZEISS Libra
            物降解且免疫原性低的固体粒子成为发展趋势。基                             200 FE  型透射电子显微镜(TEM),德国 Carl  Zeiss
            于此,自然界中来源广泛且无毒的天然高分子材料                             AG  公司 ; OCAH  型 光 学 接触角测量 仪,德 国
            如多糖类     [9-11] ,蛋白质类  [12-13] 和脂肪类 [14] 等引起广      Dataphysics  公司;Ultra Turrax T25  型均质乳化机,
            泛关注。其中,明胶作为一种生物相容性良好的两                             德国 IKA 公司;CKX53  型倒置生物显微镜,日本
            性聚电解质其表面具有丰富的活性基团,已被研制                             Olympus 公司。
            成生物基纳米颗粒,用于稳定 Pickering 乳液               [13,15] 。   1.2   AGNPs 的制备
                 目前,制备明胶纳米颗粒(Gelatin nanoparticles,            1.2.1   氨基化明胶的制备
            GNPs)的方法多采用二次去溶剂法               [13] 。由于明胶自            以 B 型明胶为原料,采用 Morimoto         [18] 等提出的
            身分子量分布的不均一性,该方法分两次先后加入                             方法,在水溶性碳二亚胺盐酸盐(EDC)活化羧基
            去溶剂化试剂(丙酮或乙醇),第一次目的是为了分                            的条件下,利用乙二胺与明胶中的羧基发生酰胺化
            离纯化得到高分子量的明胶组分,第二次是使高分                             反应,使得明胶中的部分羧基转化为酰胺基。实验
            子量的明胶分子脱水引起明胶分子链蜷曲,然后加                             中采用反应时间 1 h,温度 37 ℃,pH = 5.0,乙二胺、
            入交联剂固定分子聚集体形成 GNPs。该方法在制备                          EDC 及明胶的质量比为 3.2∶0.62∶1 的优化条件,
            过程中由于交联剂的引入,使颗粒自身氨基数量减                             制备的产物的氨基含量为 0.839 mmol/g,其等电点
            少、表面净电荷量降低,影响其长期储存稳定性                      [16] 。  约为 11.5。
            另外,颗粒的均一性         [17] 是影响 Pickering 乳液稳定性         1.2.2  AGNPs 的制备
            的重要因素。杨岚         [16] 等在二次去溶剂法的基础上,                    以 1.2.1 节制备的氨基化明胶为原料,采用
            通过减小明胶在分散体系中的浓度来制备粒径较                              Azarmi [19] 等提出的二次去溶剂法。氨基化明胶比纯
            小、分散较为均匀的 GNPs,不过该法是以增加有机                          明胶等电点高,故需要优化制备过程的 pH。制备步
            溶剂丙酮的用量来实现的。因此,寻找新方法或工                             骤与文献    [16] 一致,反应温度为 40 ℃,交联剂用量为
            艺来改善明胶纳米颗粒的储存稳定性和粒径均一性                             4.5%(以氨基化明胶的质量为基准,下同),通过改
            很有必要。                                              变制备过程中体系的 pH 制得系列 AGNPs 分散液。
                 本文首先对明胶改性制得氨基化明胶,然后以                          具体过程为:将 1.25 g 氨基化明胶溶于 25 mL 去离
            戊二醛为交联剂,采用二次去溶剂法制备氨基化明                             子水中,充分溶解后加入 25 mL 去溶剂化试剂丙酮,
            胶纳米颗 粒( Aminated gelatin nanoparticles ,           继续加入 25 mL 去离子水,随后采用 1 mol/L 的 HCl
            AGNPs)。考察了制备过程中 pH 对 AGNPs  粒径以                    溶液调节体系的 pH 分别为 3.0、4.0、5.0、7.0,接
            及分散性的影响,分析对比了 GNPs 和 AGNPs 的分                      着缓慢搅拌并滴加丙酮直至溶液变为乳白色。然后加
            散性、储存稳定性、结构及表面润湿性等方面的差                             入 100 µL 戊二醛,持续搅拌反应 3 h。最后采用冷
            异,并初步探索了其在稳定 Pickering 乳液方面的应用。                    冻离心机将反应后的液体于 10000 r/min 离心 30 min,
                                                               并将该下层固体复溶于蒸馏水中即得 AGNPs 分散液。
            1    实验部分
                                                               1.3   表征及性能测定
            1.1   试剂与仪器                                        1.3.1   明胶、氨基化明胶及AGNPs的红外光谱(FTIR)
                 B 型明胶(医用级,胶强度为 Bloom 240 g)、                        测试
            碳化二亚胺盐酸盐(AR)、戊二醛(AR,质量分数                               分别称取 1 mg 干燥的明胶、氨基化明胶以及
            50%),上海阿拉丁生化科技有限公司;三硝基苯磺                           AGNPs 样品与 KBr 粉末充分混合,在研钵中研磨成
            酸(AR,质量分数 5%),西格玛奥德里奇(上海)                          粉末,并用压片机压制成型。使用红外光谱仪对其
                                                                                               –1
            贸易有限公司;乙二胺、丙酮、盐酸、磷酸二氢钾,                            进行测试,扫描范围为 400~4000 cm ,扫描频率为
                                                                   –1
            AR,成都科龙化工试剂厂。                                      4 cm /s。
   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51