一种制备紫外吸收剂纳米颗粒的方法与流程

本发明涉及一种用于制备紫外吸收剂的纳米颗粒的方法，属于纳米颗粒制备技术领域。

背景技术：

紫外线(uv)是导致皮肤晒伤以及皮肤癌变的主要因素，因此防晒产品受到越来越多人们的注意，紫外吸收剂的光不稳定、皮肤刺激性使其在化妆品中的应用受到了一定的限制。因此选用合适的封装体系例如纳米颗粒对紫外吸收剂进行包封，可以减少紫外吸收剂与皮肤的直接接触，减少刺激性，增加其光稳定性。聚合物纳米颗粒由于其稳定性高、生物相容性好使其在食品、医药、化妆品领域有良好的应用前景。

医药领域通常使用聚合物纳米颗粒包载药物以及活性成分，常用的聚合物有聚乳酸乙醇酸(plga)、乙基纤维素(ec)、聚乳酸(pla)等。聚合物纳米颗粒的制备一般分为聚合物预分散法和单体聚合法，其中单体聚合会产生副产物(残余单体或引发剂)导致纯化步骤复杂，聚合物预分散法包括溶剂挥发法、溶剂扩散法、超临界流体技术等。其中溶剂挥发是应用最广泛的一种技术，将聚合物、药物、有机溶剂、表面活性剂制备水包油型粗乳液、纳米乳液或微乳液，再通过升高温度、降低压力或搅拌去除有机溶剂而得到稳定的纳米胶体分散体系，但由于纳米乳液是热力学不稳定体系，制备纳米乳液模板时一般需要高压均质或超声等仪器对体系输入大量能量，仪器成本较高，能量耗费较大，不适用于工业大规模生产，而且均质或超声条件下会产生大量的热，对于含有温度敏感的活性成分的制备受到限制，高能可能会对活性物质的结构以及包封状态产生影响，因此通过使用能量较低的方法制备纳米颗粒有较好前景。

纳米乳液作为纳米颗粒制备的模板，具有稀释稳定、沉降稳定的优点，纳米乳液的低能制备方法包括相转变温度法、相转变组分法、微乳稀释法等。其中相转变组分法通过在温度不变的情况下逐渐增加水相含量促使表面活性剂自发曲率发生变化，经历油包水—双连续相微乳液或液晶相—水包油的相转变过程制备水包油纳米乳液。相转变组分法制备纳米乳液方法简便，在常温磁力搅拌下即可进行，且能量利用率高，制备得到的纳米乳液粒径较小且分布均匀，溶剂蒸发后得到纳米颗粒呈规整的球形形貌。

中国专利文献cn108969388a公开的一种复凝聚制备增效防晒微米胶囊的方法，本发明选择的壁材酪蛋白酸钠具备紫外吸收效果。壁材酪蛋白酸钠和防晒剂对紫外吸收起到协同增效效果。

中国专利文献cn108042382a公开的一种含甲氧基肉桂酸辛酯微粒和阿伏苯宗的防晒组合物及其应用，解决了甲氧基肉桂酸辛酯与阿伏苯宗无法组合使用的问题,明显提高了组合物的光稳定性,同时也提高了阿伏苯宗防晒剂的稳定性。

美国专利文献us8709600公开的polymer-encapsulatedcolorantnanoparticles(聚合物包封的着色剂纳米颗粒)，通过微流化技术制备了10-250nm的树脂包封的着色剂纳米颗粒。

美国专利文献us20030146529公开的polymericencapsulationofnanoparticles(聚合物包封的纳米颗粒)，提供了结合超声处理和非溶剂温度诱导结晶的聚合物纳米包封方法。

上述制备纳米颗粒的技术中，使用了聚合反应或者交联剂，得到纳米颗粒需进一步纯化，或制备过程使用高压均质、超声、高温等条件，高温以及均质可能会对于温度敏感的活性物质或者颗粒的包封状态造成影响。

技术实现要素：

本发明针对现有紫外吸收剂存在的皮肤刺激性大、纳米颗粒制备所需成本高、耗能大的不足，提出一种温和条件制备紫外吸收剂纳米颗粒的方法，以有效减少紫外吸收剂与皮肤的直接接触，并且能减少纳米颗粒制备过程的成本以及能量损耗。

本发明的制备紫外吸收剂纳米颗粒的方法，包括以下步骤：

(1)称取原料：

按14：1.5：6：0.5-4：30-180的质量比分别称取乙酸乙酯、乙基纤维素、表面活性剂、紫外吸收剂和超纯水；

所述步骤(1)中紫外吸收剂为甲氧基肉桂酸辛酯和阿伏苯宗中的一种或两种。

所述步骤(1)中表面活性剂为span80和tween80按质量比例4:2-1:5的混合物。

(2)制备油相：

①将乙基纤维素溶于乙酸乙酯中，室温下搅拌均匀；

②加入表面活性剂，室温下搅拌均匀；

③加入紫外吸收剂，室温下搅拌均匀，形成混合油相；

所述步骤(2)①中的搅拌为磁力搅拌30分钟。

所述步骤(2)②中的搅拌为磁力搅拌10分钟。

所述步骤(2)③中的搅拌为磁力搅拌10分钟。

(3)制备纳米乳液：

将超纯水在室温下逐滴滴入油相中，边滴入边搅拌，得到蓝色乳光的纳米乳液；

所述步骤(3)中搅拌速度为800-1200转/分钟。

所述步骤(3)中滴入速率为0.1ml/min-0.6ml/min。

(4)制备纳米颗粒分散体系：

将得到的纳米乳液转移至蒸馏烧瓶中，室温下旋转蒸发去除乙酸乙酯。

所述步骤(4)中旋转蒸发的速率为100转/分钟，旋转蒸发过程中蒸馏烧瓶的真空度为0.09mpa。

最终制得的紫外吸收剂纳米颗粒粒径水合直径达到140-180nm，透射电镜得到的粒径为60-120nm。紫外吸收剂纳米颗粒水分散体系在稀释1000倍后仍有较强的紫外吸收。

本发明先制备纳米乳液模板，再除去溶剂得到纳米颗粒。制备紫外吸收剂纳米颗粒的关键是通过利用表面活性剂分子随水相含量的增多发生的自发曲率的变化制备纳米乳液，需要控制水相的滴加速度以及均匀搅拌。

本发明针对普通紫外防晒剂皮肤刺激性的特点，利用生物可降解的高分子聚合物乙基纤维素包封紫外吸收剂，减少紫外吸收剂与皮肤的接触；以纳米乳液为模板制备纳米颗粒，减少纳米颗粒制备过程的成本以及能量损耗。

附图说明：

图1为实施例1所得甲氧基肉桂酸辛酯纳米颗粒的粒径分布图。

图2为实施例1所得甲氧基肉桂酸辛酯纳米颗粒的紫外吸收图。

图3和图4为实施例1所得甲氧基肉桂酸辛酯纳米颗粒的透射电镜图。

图5为实施例5所得阿伏苯宗纳米颗粒的粒径分布图。

图6为实施例5所得阿伏苯宗纳米颗粒的紫外吸收图。

图7为实施例5所得阿伏苯宗纳米颗粒的透射电镜图。

图8为实施例8所得甲氧基肉桂酸辛酯和阿伏苯宗纳米颗粒的粒径分布。

图9为实施例8所得甲氧基肉桂酸辛酯和阿伏苯宗纳米颗粒的紫外吸收图。

图10为实施例8所得甲氧基肉桂酸辛酯和阿伏苯宗纳米颗粒的透射电镜图。

具体实施方式

实施例1

取乙酸乙酯1.4g，将0.15g乙基纤维素溶于乙酸乙酯中，室温下磁力搅拌30分钟。再加入0.4gtween80和0.2gspan80，室温下磁力搅拌10分钟。最后加入甲氧基肉桂酸辛酯0.2g。室温下磁力搅拌10分钟，形成混合油相。称取18g超纯水，室温下将水逐滴滴入油相中，并以800转/分钟的转速搅拌，滴入速率为0.6ml/min，滴加完毕，得到蓝色乳光的纳米乳液。将得到的纳米乳液转移至蒸馏烧瓶中，通过旋转蒸发仪蒸发除去溶剂乙酸乙酯，蒸馏烧瓶真空度0.09mpa，旋转速率100转/分钟条件下旋转蒸发45分钟，得到甲氧基肉桂酸辛酯纳米颗粒的水分散体系。

本实施例所得甲氧基肉桂酸辛酯纳米颗粒的粒径分布如图1所示，纳米颗粒平均水合直径为147.0nm，紫外吸收如图2所示，甲氧基肉桂酸辛酯纳米颗粒水分散体系在稀释1000倍后在310nm处仍有较强的紫外吸收。透射电镜图如图3和图4所示，透射电镜得到的粒径范围为60-120nm。

实施例2

取乙酸乙酯1.4g，将0.15g乙基纤维素溶于乙酸乙酯中，室温下磁力搅拌30分钟。再加入0.5gtween80和0.1gspan80，室温下磁力搅拌10分钟。最后加入甲氧基肉桂酸辛酯0.2g。室温下磁力搅拌10分钟，形成混合油相。称取3g超纯水，室温下将水逐滴滴入油相中，并以900转/分钟的转速搅拌，滴入速率为0.1ml/min，滴加完毕，得到蓝色乳光的纳米乳液。将得到的纳米乳液转移至蒸馏烧瓶中，通过旋转蒸发仪蒸发除去溶剂乙酸乙酯，蒸馏烧瓶真空度0.09mpa，旋转速率100转/分钟条件下旋转蒸发15分钟，得到甲氧基肉桂酸辛酯纳米颗粒的水分散体系。

本实施例所得所得甲氧基肉桂酸辛酯纳米颗粒水分散体系稀释4倍的效果与实施例1相当。

实施例3

取乙酸乙酯1.4g，将0.15g乙基纤维素溶于乙酸乙酯中，室温下磁力搅拌30分钟。再加入0.3gtween80和0.3gspan80，室温下磁力搅拌10分钟。最后加入甲氧基肉桂酸辛酯0.2g。室温下磁力搅拌10分钟，形成混合油相。称取8g超纯水，室温下将水逐滴滴入油相中，并以1000转/分钟的转速搅拌，滴入速率为0.25ml/min，滴加完毕，得到蓝色乳光的纳米乳液。将得到的纳米乳液转移至蒸馏烧瓶中，通过旋转蒸发仪蒸发除去溶剂乙酸乙酯，蒸馏烧瓶真空度0.09mpa，旋转速率100转/分钟条件下旋转蒸发30分钟，得到甲氧基肉桂酸辛酯纳米颗粒的水分散体系。

本实施例所得所得甲氧基肉桂酸辛酯纳米颗粒水分散体系稀释2倍的效果与实施例1相当。

实施例4

本实施例与实施例1的不同之处仅在于表面活性剂为0.2gtween80和0.4gspan80，所得甲氧基肉桂酸辛酯纳米颗粒水分散体系的效果与实施例1相当。

实施例5

取乙酸乙酯1.4g，将0.15g乙基纤维素溶于乙酸乙酯中，室温下磁力搅拌30分钟。再加入0.4gtween80和0.2gspan80，室温下磁力搅拌10分钟。最后加入阿伏苯宗0.2g，室温下磁力搅拌10分钟，形成混合油相。称取18g超纯水，室温下将水逐滴滴入油相中，并以1200转/分钟的转速搅拌，滴入速率为0.6ml/min，滴加完毕，得到蓝色乳光的纳米乳液。将得到的纳米乳液转移至蒸馏烧瓶中，通过旋转蒸发仪蒸发除去溶剂乙酸乙酯，蒸馏烧瓶真空度0.09mpa，旋转速率100转/分钟，旋转蒸发45分钟，得到阿伏苯宗纳米颗粒的水分散体系。

本实施例所得阿伏苯宗纳米颗粒的粒径分布如图5所示，纳米颗粒平均水合直径为175.4nm，紫外吸收如图6所示，阿伏苯宗纳米颗粒水分散体系在稀释1000倍后在345nm处仍有较强的紫外吸收。透射电镜图如图7所示，透射电镜得到的粒径范围为60-120nm。

实施例6

本实施例与实施例1的不同之处在于：甲氧基肉桂酸辛酯为0.05g，超纯水为12g，超纯水滴入速率为0.4ml/min，并以1000转/分钟的转速搅拌。所得甲氧基肉桂酸辛酯纳米颗粒水分散体系的粒径与电镜图像与实施例1相当。

实施例7

本实施例与实施例1的不同之处仅在于甲氧基肉桂酸辛酯0.1g，所得甲氧基肉桂酸辛酯纳米颗粒水分散体系的粒径与电镜图像与实施例1相当。

实施例8

取乙酸乙酯1.4g，将0.15g乙基纤维素溶于乙酸乙酯中，室温下磁力搅拌30分钟。加入0.4gtween80和0.2gspan80，室温下磁力搅拌10分钟。最后加入甲氧基肉桂酸辛酯0.2g和阿伏苯宗0.2g，室温下磁力搅拌10分钟，形成混合油相。称取18g超纯水，室温下将水逐滴滴入油相中，并以1200转/分钟的转速搅拌，滴入速率为0.6ml/min，滴加完毕，得到蓝色乳光的纳米乳液。将得到的纳米乳液转移至蒸馏烧瓶中，通过旋转蒸发仪蒸发除去溶剂乙酸乙酯，蒸馏烧瓶真空度0.09mpa，旋转速率100转/分钟，旋转蒸发45分钟，得到甲氧基肉桂酸辛酯-阿伏苯宗纳米颗粒的水分散体系。

本实施例所得甲氧基肉桂酸辛酯-阿伏苯宗纳米颗粒的粒径分布如图8所示，纳米颗粒平均水合直径为169.4nm，紫外吸收如图9所示，甲氧基肉桂酸辛酯-阿伏苯宗纳米颗粒水分散体系在稀释1000倍后在290nm-385nm之间都有较强的紫外吸收。透射电镜图如图10所示，透射电镜得到的粒径范围为60-120nm。

实施例9

本实施例与实施例8的不同之处在于：甲氧基肉桂酸辛酯为0.1g，阿伏苯宗为0.2g，超纯水15g，超纯水滴入速率为0.5ml/min，并以1100转/分钟的转速搅拌。所得甲氧基肉桂酸辛酯-阿伏苯宗纳米颗粒水分散体系的粒径与电镜图像与实施例8相当。