Page 168 - 《精细化工》2021年第9期
P. 168

·1882·                            精细化工   FINE CHEMICALS                                 第 38 卷

                 富勒烯是由纯碳原子组成，可分为空心富勒烯、                         有限公司。
            内嵌富勒烯和杂环富勒烯            [1-4] ，在多个领域均具有应                RV-3 型旋转蒸发仪、顶置式搅拌器，德国 IKA
            用前景    [5-7] 。富勒烯具有持久淬灭自由基的性能，已                    公司；AH-NANO 型高压均质机，ATS 工业系统有
            被应用到化妆品行业中，以期对抗皮肤的氧化损伤，                            限公司；LGJ-30BP 型冷冻干燥机，北京八方中大科
                         [8]
            延缓皮肤衰老 。但富勒烯在水中的难溶性使其不                             技发展有限公司；UV-4802 型双光束紫外-可见分光
            能直接使用，从而限制了其应用。                                    光度计，尤尼柯（上海）仪器有限公司；Tensor 27
                 研究者们尝试了多种方式对富勒烯进行改性，                          型傅里叶变换红外光谱仪，德国 Bruker 公司；
            以提高其溶解性。如：外接亲水官能团                    [9-11] ，但此    Zetasizer Nano ZS 90 型粒度仪、8860 型气相色谱仪，
            种方法产率极低，目前较难实现大规模产业化；使                             日本岛津公司；SU-8020 型扫描电子显微镜，日立
            用高分子材料对富勒烯进行物理分散或包覆，形成                             高新技术有限公司；F205 MA 型荧光显微镜，德国
            可溶性的富勒烯复合物           [12-14] ，但此方式生产过程中            徕卡仪器有限公司；SpectraMax 190 型全波长酶标
            会引入大量有机试剂，产品中会残留溶剂。BAATI                           仪，美国分子仪器公司； JES-FA200 型电子顺磁共
            等 [15] 以物理分散形式将富勒烯分散于植物或合成油                        振波谱仪，日本 JEOL 公司。
            脂中形成脂溶性的富勒烯，此方法中富勒烯的溶解                             1.2   制备方法
            量非常有限，不利于后续的应用。而采用该方式将                                 富勒烯透明质酸钠（MHAF60）的制备：将 5.0
            富勒烯分散于高分子材料中，制备水溶性富勒烯材                             g HA 和 0.3 g 富勒烯 C 60 混合均匀，然后加入到 2 L
            料，在保持富勒烯结构的同时，可保持富勒烯的功                             去离子水中，开启顶置式搅拌器，室温下，以 1×10
                                                                                                            3
            效性，最终材料中无有机试剂残留，富勒烯质量分                             r/min 转速搅拌处理 2 h；再将混合溶液加入超高压
            数可达到 1%，非常利于产业化应用。                                 均质机中，压力 50 MPa，均质 4 次；所得溶液经过
                 本文拟采用物理分散法将富勒烯 C 60 均匀分散                      50 目筛网过滤掉不溶性大颗粒物；再进行减压浓缩
            到透明质酸钠（HA）或聚乙烯吡咯烷酮（PVP）中                           处理，真空度 2×10  Pa，水浴锅温度 75  ℃，去除
                                                                                3
            来制备两款水溶性富勒烯材料，使用去离子水配制                             溶液中大部分水；将溶液倒入不锈钢托盘中，采用
            不同质量浓度的富勒烯水溶液。采用 UV-Vis 和                          液氮冷冻后进行冷冻干燥处理，温度–50  ℃，真空
            FTIR 对材料进行表征；采用动态光散射（DLS）和                         度 50 Pa，处理 15 h，即得 MHAF60。
            高速离心方式考察材料在水溶液中的稳定性及分散                                 富勒烯聚乙烯吡咯烷酮（PPF60）的制备：称
            均匀性；采用电子顺磁共振（EPR）测试材料清除
                                                               取 5.0 g PVP 和 0.4 g 富勒烯 C 60 ，将两种材料混合
            自由基性能；以细胞实验考察材料对细胞的保护和                             均匀后加入到 2 L 去离子水中，开启顶置式搅拌器，
            修复作用；以斑马鱼模型实验验证材料美白、修复                             室温下搅拌，转速 1×10  r/min，处理 2 h；再将混合
                                                                                    3
            和抑炎功效。
                                                               溶液加入高压均质机中，压力 40 MPa，均质 6 次；
            1   实验                                             所得溶液经过 50 目筛网过滤掉不溶性大颗粒物；再
                                                                                              3
                                                               进行减压浓缩处理，真空度 1.0×10 Pa，水浴锅温度
            1.1   试剂与仪器                                        80  ℃，去除溶液中大部分水；将溶液倒入不锈钢托
                 富勒烯 C 60 ，化妆品级，北京福纳康生物技术有                     盘中，采用液氮冷冻后进行冷冻干燥处理，温度
                                             4
            限公司；PVP（相对分子质量 5.2×10 ），化妆品级，                      –50 ℃，真空度 50 Pa 处理 12 h，即得 PPF60。
            攻碧克新材料科技（上海）有限公司；HA，化妆品                            1.3    表征与测试
            级，福瑞达生物医药有限公司；乙醇、过氧化氢（质                            1.3.1  UV-Vis 和 FTIR 表征
            量分数 30%）、甲苯、邻二氯苯、溴化钾，分析纯，                              UV-Vis 表征：由于 HA 和 PVP 均无紫外特征吸
            北京化工厂；水溶性虾青素，化妆品级，武汉博聚                             收，而富勒烯 C 60 在 335 nm 处具有紫外特征吸收，因
            鑫生物科技有限公司；5,5-二甲基-1-吡啶-N-氧化物                       此，可通过紫外检测材料中富勒烯 C 60 的质量分数。
            （DMPO）、V C ，优级纯，西格玛奥德里奇(上海)                            称取富勒烯 C 60  25 mg，置于 250 mL 容量瓶中，
            贸 易有限公 司； 2′,7′- 二 氯荧光素 二乙酸酯                       加入甲苯 180 mL，超声 30 min，使富勒烯 C 60 全部
            （DCFH-DA），分析纯，北京中生瑞泰科技有限公                          溶解，冷却后，加入甲苯至刻度，摇匀，分别取上
            司；磷酸盐缓冲溶液（PBS，pH=7.2），分析纯，                         述溶液 0.2、0.4、0.5、0.6、0.8 和 1.0 mL，置于 10 mL
            上海润捷化学试剂有限公司；无色 DMEM 低糖（一                          容量瓶中，用甲苯稀释至刻度，分别得到富勒烯 C 60
            种含多种氨基酸和葡萄糖的培养基）、细胞计数试                             质量浓度为 2、4、6、8 和 10 mg/L 的甲苯溶液。
            剂盒（CCK-8），分析纯，东仁化学科技有限公司；                              甲苯为空白，测定上述溶液吸收度，绘制得到
            人体表皮角质细胞（HEK-A），中国医学科学院基                           标准曲线方程 y=0.07205x+0.0298，其中，y 为吸光
            础医学研究所；野生型 AB 斑马鱼，上海费曦生物                           度，x 为溶液中富勒烯 C 60 的质量浓度，mg/L。
   163   164   165   166   167   168   169   170   171   172   173