[发明专利]一种基于双面粒子稳定的皮克林乳液的制备方法及其固定化酶应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于双面粒子稳定的皮克林乳液的制备方法及其固定化酶应用，属于乳化剂技术领域。

背景技术

双面粒子，是指具有各向异性结构的粒子，其在化学组成和性能方面有一定的非对称性，能够将不同的物理、化学特性组合到单个微小粒子上，在乳化剂、界面催化、药物缓释、传感检测等领域具有十分广泛的应用前景。双面粒子有多种制备方法，包括界面保护法、控制成核生长法、分子自组装法以及微流控法等，其中石蜡保护修饰法制备双面粒子应用最为广泛关注。目前，双面粒子的研究主要集中在制备结构表面特征以及性能不对称的材料，以获得结构及表面形貌单一材料所不具备的特殊功能。皮克林乳液是由固体粒子在油水界面稳定的特殊乳液，有环境污染小、稳定性好及受外界环境的影响小等特点。皮克林乳液目前已经被广泛应用于活性物质释放、固定化酶等多项体系中。但是在皮克林乳液的制备上，由于粒子的多样性，经常会形成多层和组成结构复杂的乳滴，不利于内部包覆物质的释放，且稳定性不好。因此，需要构建新型单壁均匀的皮克林乳液体系。

近年来，很多研究团队尝试用不同类型的皮克林乳液固定化酶，例如：Wu等^[1]首次用疏水改性的SiO₂纳米颗粒稳定皮克林乳液并固定化酶，其研究表明，这种酶固定化方法可以在一定程度上提高脂肪酶的酶活，但是固定化酶的重复利用性不够好。团队^[2]在此基础上以SiO₂稳定的油包水乳液为模板，用硅前驱体聚乙氧基硅烷将皮克林乳液界面中的SiO₂粒子在油-水界面交联起来，制备得到了新型的皮克林乳液，以保证其机械稳定性，但是这种方法获得的固定化酶的酶活却有所降低。因此，需要构建新型皮克林乳液体系以同时保证固定化酶的酶活及其稳定性。目前，双面粒子已在催化反应等方面有一定的应用，但是利用双亲性粒子稳定的皮克林乳液进行酶固定化的研究还未见尚未见报道。本发明参考Hong等^[3]制备双面粒子的方法用石蜡保护修饰法制得了双亲性SiO₂粒子，之后用这种双亲性粒子稳定皮克林乳液，并将其用在酶固定化中。本发明解决了目前皮克林乳液中出现的组成结构复杂以及固定化酶中出现的稳定性差等诸多问题。

参考文献：

[1].Wu,C.；Bai,S.；Ansorge-Schumacher,M.B.；Wang,D.Nanoparticle cages for enzyme catalysis in organicmedia.Adv.Mater.2011,23,5694-5699.

[2].Zhang C,Hu C,Zhao Y,et al.Encapsulation of laccase in silica colloidosomes for catalysis in organic media.Langmuir,2013,29(49):15457-15462.

[3].Hong L.,Jiang S.,Granick S.Simple method to produce Janus colloidal particles in large quantity.Langmuir.2006,22,9495-9499.

发明内容

本发明目的在于提供一种基于双面粒子稳定的皮克林乳液的制备方法及其固定化酶应用，发明中包括双亲性SiO₂粒子自组装成单壁皮克林乳液的制备方法以及单壁皮克林乳液固定化酶的应用。

具体技术方案如下：

一种基于双面粒子稳定的皮克林乳液的制备方法，其特征是：以双亲性SiO₂纳米粒子作稳定剂，正庚烷作油相，PBS缓冲液作水相，利用高速均质机搅拌上述混合液，形成均匀的由双亲性SiO₂粒子组成的白色皮克林乳液。

其中，双亲性SiO₂纳米粒子的加入量为5-25mg，油水两相体积比为6:1-10:1，高速均质机搅拌速度为10000-20000rpm。

PBS缓冲液为10mM,pH 7.4。

优选所述的皮克林乳液的油水比为6:1，双亲性SiO₂粒子加入量为25mg，高速均质机搅拌速度为15000rpm。