Page 23 - 《精细化工》2020年第5期
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第 5 期 郭永顺，等: 复合型乳液拓扑结构调控及其应用研究进展 ·873·
KIM 课题组 [84] 以可生物降解的聚乳酸-co-羟基 的用途选用不同的方法，但这些方法仍存在调控仪
乙酸（PLGA）为内相，利用 W/O/W 型多重乳液的 器复杂、过程繁琐且不能大批量制备等问题，进一
模板效应，调控得到 PLGA 壳的微胶囊，用于亲水 步限制了其在实际生活中的用途。为了克服这些弊
性生物活性物质的包封。通过对 PLGA 起始浓度的 端，目前国内外多个课题组开始致力于刺激响应性
调节，能够将 PLGA 壳的厚度控制在 70~150 nm，从 复合型乳液体系的开发和构建，主要是利用刺激响
而控制生物活性物质的释放时间。此外，改变溶液 应性表面活性剂在外界刺激因素作用时，分子结构、
环境的 pH 值和渗透压也能对释放时间进行加速或 物理化学性质及表面活性剂发生相应变化。当该表
者减缓。若将微胶囊植入小鼠体内，虽然释放周期 面活性剂用于构建复合型乳液时，这些变化会导致
减少到一个月左右，但是活性物质仍能在体内持续 乳液界面间张力发生持续改变，引起乳液界面发生
[7]
释放（见图 15）。此外，XU 课题组 将磁性纳米颗 张力梯度，形成的流场可改变乳液的拓扑结构。除
粒掺入含有聚(N-异丙基丙烯酰胺)（PNIPAm）的水 此之外，多重刺激响应复合型乳液的构建，可使该
溶液中，利用微流体装置制备包封亲脂类活性物质 乳液更加智能化，可同时适应不同刺激场景，这会
的 O/W/O 型多重乳液，然后通过改变重力和磁力的 进一步拓宽其在更为智能、精密领域的应用。这种
方向，在紫外线照射下固化得到壳体厚度不均匀的 刺激响应调控方法具有操作简单、无污染、智能且
磁响应核-壳微胶囊。当温度升高超过 PNIPAm 的最 可大批量制备等优点。但到目前为止，关于刺激响
低临界转变温度时，PNIPAm 会发生收缩从而在薄 应性尤其多重刺激响应性复合型乳液的报道并不
壳上产生间隙，导致壳体破裂释放活性物质。通过 多，对于不同刺激及多重刺激响应复合型乳液的构
在外部施加磁场，微胶囊可以响应磁场并在靶向位 建及其刺激驱动过程的机理需要进一步深入研究。
置释放药物。 该领域的研究有助于丰富和发展智能复合型乳液体
系，为新型材料表面结构的可控制备提供科学依据。
参考文献：
[1] GARTI N, ASERIN A. Double emulsions stabilized by
macromolecular surfactants[J]. Advances in Colloid and Interface
Science, 1996, 65: 37-69.
[2] HASINOVIC H, FRIBERG S E, RONG G. A one-step process to a
Janus emulsion[J]. Journal of Colloid and Interface Science, 2011,
354(1): 424-426.
[3] GUZEY D, MCCLEMENTS D J. Formation, stability and properties
of multilayer emulsions for application in the food industry[J].
Advances in Colloid and Interface Science, 2006, 128-130: 227-248.
[4] MUSCHIOLIK G. Multiple emulsions for food use[J]. Current
Opinion in Colloid & Interface Science, 2007, 12(4/5): 213-220.
[5] GALLARATE M, CARLOTTI M E, TROTTA M, et al. On the
stability of ascorbic acid in emulsified systems for topical and cosmetic
use[J]. International Journal of Pharmaceutics, 1999, 188(2): 233-241.
[6] WALTHER A, MULLER A H E. Janus particles: Synthesis,
self-assembly, physical properties, and applications[J]. Chemical
Reviews, 2013, 113(7): 5194-5261.
[7] GE X H, HUANG J P, XU J H, et al. Controlled stimulation-burst
targeted release by smart decentered core-shell microcapsules in
图 15 a—在无微胶囊包封下活性物质的释放时间；b、c— gravity and magnetic field[J]. Lab on a Chip, 2014, 14(23):
在有微胶囊包封下活性物质的释放时间 [84] 4451-4454.
Fig. 15 (a) Release time of the active substance without [8] ZHANG Q F, SAVAGATRUP S, KAPLONEK P, et al. Janus
microencapsulation; (b,c) release time of the active emulsions for the detection of bacteria[J]. ACS Central Science,
sub stance under microencapsulation [84] 2017, 3(4): 309-313.
[9] NAGELBERG S, ZARZAR L D, NICOLAS N, et al. Reconfigurable
and responsive droplet-based compound micro-lenses[J]. Nature
Communications, 2017, 8: 14673.
3 结论与展望 [10] ZHU Y, JIANG J, LIU K, et al. Switchable pickering emulsions
stabilized by silica nanoparticles hydrophobized in situ with a
conventional cationic surfactant[J]. Langmuir, 2015, 31(11): 3301-
复合型乳液因其独特的结构特征，在材料、食
3307.
品、医药及生物分析等领域具有重要用途，是目前 [11] LIANG F X, SHEN K, QU X Z, et al. Inorganic Janus nanosheets[J].
Angewandte Chemie International Edition, 2011, 50(10): 2379-2382.
乳液研究领域一个重要研究方向。通过调节复合型 [12] YANG Z, WEI J, SOBOLEV Y I, et al. Systems of mechanized and
乳液的拓扑结构，有助于赋予该乳液更加智能的功 reactive droplets powered by multi-responsive surfactants[J]. Nature,
2018, 553: 313-318.
能，目前调控的主流方法，例如微流体法、相分离 [13] SUCI P A, KANG S, YOUNG M, et al. A streptavidin−protein cage
法和一步高能剪切法，具有各自的优点，可在特定 Janus particle for polarized targeting and modular functionalization[J].
