聚乙二醇-葡聚糖水包水乳液大分子稳定剂的制备方法

本发明涉及精细化工领域，尤其涉及聚乙二醇-葡聚糖水包水乳液大分子稳定剂的制备方法。

背景技术：

1、乳液是由热力学不兼容的两相，其中分散相以液滴的形式存在于另一相中，通过稳定剂（颗粒、表面活性剂）维持液滴结构的胶体体系。传统的乳液主要指油水乳液为主，包括油包水和水包油乳液，这种乳液通常含有大量的有机溶剂并通常会添加一定量的乳化剂，使用时会带来一定的环境污染。

2、水包水（w/w）乳液是全水相的温和体系，它不含有机溶剂和传统乳化剂，可以很好地解决传统油水乳液环境污染的痛点，在生物医药、食品等领域有极大的应用潜力。水包水乳液是由两种不互溶的亲水性聚合物相互分散形成的，如葡聚糖和聚乙二醇，这两种聚合物的水溶液浓度大于某一临界值后，二者具有不相容性，采用常规的机械搅拌即可混合制得w/w乳液。然而，由于水水界面具有较宽的厚度，从几十纳米至几百纳米，只有几纳米长的表面活性剂并不能稳定水包水乳液界面。因此，实现水包水乳液的稳定作用仍然具有挑战性，这也成为了制约其应用的关键因素。

3、科学家们针对这一问题进行了研究和探索，目前，关于w/w 乳液的稳定机制报道主要集中在颗粒稳定或连续相凝胶稳定方面。颗粒稳定法是将乳液制备成水包水型pickering乳液，固体颗粒吸附在水包水乳液界面处聚集成壳，提高乳液的稳定性。常用的固体颗粒包括改性天然蛋白、改性的sio2颗粒、纤维素纳米晶等。然而，常见的改性天然蛋白稳定剂多为聚合物/蛋白质的共轭粒子，其原料价格昂贵，制备工艺相对复杂；有些改性的颗粒稳定效果差，在几小时或几天内w/w乳液就会发生失稳，出现相分离现象；且固体颗粒的加入，也在乳液中引入了化学组成与原w/w乳液不同的第三相。

4、近年来，有研究发现聚合物也可以稳定 w/w 型乳液，但该领域研究仍处于起步阶段，相关文献报道较少。因此，亟需开发成本相对低廉、制备方法简单，与原乳液化学组成相近的新型的聚合物稳定剂，使其既能长效稳定水包水乳液，又避免了乳液中出现化学组成不同的第三相，从而大大提高乳液纯度，进而拓宽w/w乳液在生物、医药、食品等领域的应用。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低廉、方法简单的聚乙二醇-葡聚糖水包水乳液大分子稳定剂的制备方法。

2、为解决上述问题，本发明所述的聚乙二醇-葡聚糖水包水乳液大分子稳定剂的制备方法，包括以下步骤：

3、⑴将聚乙二醇进行端羟基氨基化，得到聚乙二醇衍生物，记为nh2-peg-nh2；

4、⑵使用高碘酸钠氧化葡聚糖制备醛基葡聚糖，记为odex；

5、⑶配制odex溶液和nh2-peg-nh2溶液：

6、将所述odex和所述nh2-peg-nh2分别与蒸馏水混合，于室温~60℃搅拌5~60min使其溶解均匀，分别得到浓度为2g/100ml~6g/100ml的odex溶液和nh2-peg-nh2溶液；

7、⑷将所述odex溶液和所述nh2-peg-nh2溶液混合，用稀碱溶液调ph值至7~8后，于室温、氮气氛围下搅拌，反应2~8h后，所得溶液置于截留分子量为300kd的透析袋中透析3～4天，再将纯化的水溶液转移至培养皿中，经冷冻干燥至恒重即得呈淡黄色絮状固体的聚乙二醇-葡聚糖水包水乳液大分子稳定剂。

8、所述步骤⑴中聚乙二醇的分子量为2000。

9、所述步骤⑵中葡聚糖的分子量为10000。

10、所述步骤⑵中odex的氧化度为21.00%~50.00%。

11、所述步骤⑷中odex溶液和nh2-peg-nh2溶液的混合质量比为mpeg:modex=1:1.5~1.5:1。

12、所述步骤⑷中稀碱溶液是指浓度为1mol/l的氢氧化钠溶液。

13、一种采用如上所述方法之一制备的聚乙二醇-葡聚糖水包水乳液大分子稳定剂。

14、本发明与现有技术相比具有以下优点：

15、1、本发明以葡聚糖和聚乙二醇为主要原料，首先将聚乙二醇的端羟基氨基化，然后使用高碘酸钠氧化葡聚糖制备醛基葡聚糖，再通过氨基与醛基发生席夫碱反应形成的亚胺基团可将聚乙二醇和葡聚糖化学交联, 形成具有互穿网络结构的交联聚合物。

16、2、本发明所得聚乙二醇-葡聚糖水包水乳液大分子稳定剂具有与w/w乳液相似的化学组成，避免了在聚乙二醇/葡聚糖水包水乳液中出现化学组成不同的第三相，可以长效稳定乳液。

17、3、本发明制备方法为稳定聚乙二醇/葡聚糖水包水乳液提供了新颖、快速、高效的方法，反应条件温和，设备简单，原料成本低廉，在生物、医药及食品工业领域中具有很好的应用前景。

技术特征：

1.聚乙二醇-葡聚糖水包水乳液大分子稳定剂的制备方法，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的聚乙二醇-葡聚糖水包水乳液大分子稳定剂的制备方法，其特征在于：所述步骤⑴中聚乙二醇的分子量为2000。

3.如权利要求1所述的聚乙二醇-葡聚糖水包水乳液大分子稳定剂的制备方法，其特征在于：所述步骤⑵中葡聚糖的分子量为10000。

4.如权利要求1所述的聚乙二醇-葡聚糖水包水乳液大分子稳定剂的制备方法，其特征在于：所述步骤⑵中odex的氧化度为21.00%~50.00%。

5.如权利要求1所述的聚乙二醇-葡聚糖水包水乳液大分子稳定剂的制备方法，其特征在于：所述步骤⑷中odex溶液和nh2-peg-nh2溶液的混合质量比为mpeg:modex=1:1.5~1.5:1。

6.如权利要求1所述的聚乙二醇-葡聚糖水包水乳液大分子稳定剂的制备方法，其特征在于：所述步骤⑷中稀碱溶液是指浓度为1mol/l的氢氧化钠溶液。

7.一种采用如权利要求1~6所述方法之一制备的聚乙二醇-葡聚糖水包水乳液大分子稳定剂。

技术总结
本发明涉及一种聚乙二醇‑葡聚糖水包水乳液大分子稳定剂的制备方法，该方法包括以下步骤：⑴将聚乙二醇进行端羟基氨基化，得到聚乙二醇衍生物，记为NH<subgt;2</subgt;‑PEG‑NH<subgt;2</subgt;；⑵使用高碘酸钠氧化葡聚糖制备醛基葡聚糖，记为ODEX；⑶配制ODEX溶液和NH<subgt;2</subgt;‑PEG‑NH<subgt;2</subgt;溶液；⑷将ODEX溶液和NH<subgt;2</subgt;‑PEG‑NH<subgt;2</subgt;溶液混合，用稀碱溶液调pH值至7~8后，于室温、氮气氛围下搅拌反应，所得溶液透析3～4天，再将纯化的水溶液转移至培养皿中，经冷冻干燥至恒重即得呈淡黄色絮状固体的聚乙二醇‑葡聚糖水包水乳液大分子稳定剂。本发明反应条件温和，设备简单，原料成本低廉，制备的大分子稳定剂具有与聚乙二醇/葡聚糖W/W乳液相似的化学组成，可以长效稳定乳液。在生物、医药及食品工业领域中具有很好的应用前景。

技术研发人员：崔彦君,孙晓亮,向永生,边红霞,胡冰,魏佳,杨倩
受保护的技术使用者：甘肃农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14