[发明专利]一种光敏壳聚糖衍生物胶体粒子作为乳化剂的应用

说明书

本发明涉及一种光敏壳聚糖衍生物胶体粒子作为乳化剂的应用。光敏壳聚糖衍生物胶体粒子可稳定地分散在油水界面，作为颗粒乳化剂稳定油‑水体系形成乳液；所制备的乳液具有pH响应性和长期稳定性；光敏壳聚糖衍生物胶体粒子作为乳化剂可单独使用或与其他乳化剂复配使用，形成的乳液具有抗紫外线的功能，可应用于防晒化妆品或抗紫外线涂层等领域。

技术领域

本发明涉及乳化剂技术领域，尤其是涉及以一种光敏壳聚糖衍生物胶体粒子作为乳化剂稳定油-水体系制备乳液的应用。

背景技术

早在20世纪初，Ramsden和Pickering研究发现，微米尺寸的固体颗粒能吸附在油水界面形成粒子膜从而阻止乳液滴发生聚并，这种固体颗粒被称为颗粒乳化剂。与传统乳化剂相比，固体颗粒乳化剂在流体界面上的吸附几乎是不可逆的，因而颗粒乳化剂稳定的乳状液-pickering乳液具有超级稳定性。pickering乳液在食品、医药、化妆品、污水处理以及油的回收等领域均有广泛应用。胶体粒子作为颗粒乳化剂的一种，一直是研究者所关注的热点。

壳聚糖是自然界广泛存在的甲壳素经过脱乙酰作用得到的，是一种无定形的半透明物质，其无毒、无害、易生物降解，不污染环境，并且具有良好的吸附性、成膜性、吸湿性等特性。然而，壳聚糖的溶解性能较差，只能溶于某些稀酸，不溶于水、碱性溶液和大部分有机溶剂。这大大限制了壳聚糖的应用。基于壳聚糖分子中存在着羟基和氨基的特征结构，可通过物理和化学改性的方法，引入化学基团以改善壳聚糖的物理和化学性质，扩大其应用范围。

香豆素(分子式为C₉H₆O₂)是一类广泛存在于植物中的芳香族化合物，大多数香豆素类化合物具有抗HIV、抗氧化、抗炎、抗菌等多方面的生物活性；9-蔥甲醇是用于生产医药和染料的中间体，具有光敏性；二者均可在365nm紫外光照射下发生光二聚作用，将其引入壳聚糖中，可提高壳聚糖衍生物胶体粒子的稳定性。胶体粒子的稳定性是影响乳液乳化性能的重要因素，因此，研究以光敏壳聚糖衍生物胶体粒子作为乳化剂对乳液稳定性的影响是非常有意义的。

相较于传统壳聚糖，本发明制得的改性壳聚糖衍生物不仅具有壳聚糖本身的良好的生物相容性及环保可降解性，同时，又因其结构上含有光敏性基团(香豆素基团、蒽基团)提高了乳液的稳定性，使形成的乳液具有抗紫外线的功能。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本申请人提供了一种光敏壳聚糖衍生物胶体粒子作为乳化剂的应用。本发明将二异氰酸酯和具有光敏性的7-羟基-4-甲基香豆素或9-蒽甲醇基团接枝到壳聚糖分子上，制备了水溶性光敏壳聚糖衍生物，以该衍生物胶体粒子为乳化剂稳定油-水体系，所得乳液可抗紫外线且具有长期稳定性。与传统表面活性剂作为乳化剂相比，具有更高的稳定性和乳化效率，实际应用中可大大较少乳化剂用量，节约成本，具有较高的工业应用价值，可应用于防晒化妆品或抗紫外线涂层等领域。

本发明的技术方案如下：

一种光敏壳聚糖衍生物胶体粒子作为乳化剂的应用，其特征在于：将光敏壳聚糖衍生物胶体粒子作为乳化剂稳定油-水体系形成稳定的乳液。

所述光敏壳聚糖衍生物胶体粒子的制备方法为：

(1)将壳聚糖、邻苯二甲酸酐溶于无水N,N-二甲基甲酰胺，在110～130℃条件下保温反应7～9h，得到产物A；

(2)将光敏单体、二异氰酸酯、催化剂二月桂酸二丁基锡溶于无水N,N-二甲基甲酰胺，在40～60℃氮气氛围下反应4～6h，制得半封端的二异氰酸酯，即为产物B；

(3)将步骤(1)所得产物A、步骤(2)所得产物B、无水N,N-二甲基甲酰胺及催化剂二月桂酸二丁基锡混合，在80～100℃条件下反应8～12h；然后加入水合肼溶液，100～120℃条件下反应10～14h，反应结束后，将产物滴加到冰水浴中沉淀，抽滤，最后60℃真空干燥24h，制得所述光敏壳聚糖衍生物；