葡萄糖响应型Pickering乳液及其制备方法与流程

本发明涉及pickering乳液，尤其涉及葡萄糖响应型pickering乳液及其制备方法。

背景技术：

1、pickering乳液是利用固体或软胶体颗粒在油水界面处吸附形成界面层，以抑制液滴聚并的一类乳液体系。其中，高内相pickering乳液具有较高的分散相体积分数，通常呈现较高黏度或凝胶状态，在药物递送、功能材料等领域具有应用潜力。海藻酸及其衍生物具有良好的生物相容性和可降解性，并可通过疏水改性获得一定的两亲性，因此已被用于构建能够吸附于油水界面的软胶体颗粒。现有研究表明，海藻酸基软胶体颗粒除能够在油水界面形成颗粒吸附层外，还可在连续相中形成颗粒间网络，从而维持乳液体系的稳定状态。

2、为使pickering乳液能够对外界环境变化产生响应，现有技术进一步采用ph响应基团、苯硼酸基团等对乳化颗粒进行功能化。其中，苯硼酸基团能够与含顺式二醇结构的化合物形成可逆的b-o键，通过改变颗粒的交联状态、亲疏水性及界面行为，实现对乳液性质的调节。已有糖响应型pickering乳液通常利用含苯硼酸基团的聚合物颗粒或微凝胶与糖类分子发生结合后产生的亲疏水性或颗粒构象变化，对颗粒在油水界面的吸附行为进行调节。

3、然而，对于海藻酸基软胶体颗粒而言，其分子链本身含有能够参与动态结合的基团，颗粒内部、颗粒之间以及油水界面处的相互作用较为复杂。现有技术对于糖类分子加入后，苯硼酸基团与海藻酸分子链之间原有动态结合关系发生变化时，软胶体颗粒的聚集状态、油水界面吸附状态以及高内相乳液稳定状态之间的关联仍缺乏充分研究。因此，现有糖响应pickering乳液在利用葡萄糖浓度变化对高内相乳液的界面结构和稳定状态进行调控时，仍存在响应机理与界面结构变化关系不够明确、难以根据外界葡萄糖环境对乳液状态进行有效调节的问题。

4、此外，在以pickering乳液负载疏水性物质的应用中，疏水性物质主要分布于油相内部，其释放过程受到油水界面颗粒层及乳液整体稳定状态的限制。现有载体通常依赖扩散、载体溶胀或乳液自然失稳等方式实现负载物释放，对外部葡萄糖环境变化的响应能力有限，难以使乳液界面状态与葡萄糖浓度变化建立较为直接的关联，从而限制了pickering乳液在葡萄糖响应释放体系中的进一步应用。

技术实现思路

1、基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了葡萄糖响应型pickering乳液及其制备方法，该乳液能够随葡萄糖环境变化调节软胶体颗粒的界面聚集状态和乳液稳定状态，从而赋予体系葡萄糖响应特性，可用于制备葡萄糖响应释放载体。

2、本发明提出的一种葡萄糖响应型pickering乳液，包括水相和油相；

3、所述水相中含有苯硼酸基海藻酸衍生物和葡萄糖；

4、所述苯硼酸基海藻酸衍生物包括海藻酸分子链骨架以及接枝于所述海藻酸分子链骨架上的苯硼酸基团；

5、所述苯硼酸基海藻酸衍生物在水相中的浓度为2-4mg/ml，所述油相的体积分数为80%-90%；

6、所述苯硼酸基海藻酸衍生物形成软胶体颗粒，所述软胶体颗粒分布于所述水相以及所述水相与油相之间的油水界面处；

7、所述苯硼酸基海藻酸衍生物中的至少部分苯硼酸基团与海藻酸分子链上的顺式二醇基团形成第一动态b-o键，至少部分苯硼酸基团与葡萄糖上的顺式二醇基团形成第二动态b-o键。

8、优选地，所述苯硼酸基海藻酸衍生物的制备方法如下：

9、将3-氨基苯基硼酸盐酸盐溶解于水中，加入甲醛，于20-30℃反应2-4h；向反应所得溶液中加入海藻酸钠水溶液和环己基异腈，于20-30℃避光反应12-24h；将反应所得产物进行透析和冷冻干燥，得到所述苯硼酸基海藻酸衍生物；

10、优选地，海藻酸钠、3-氨基苯基硼酸盐酸盐、甲醛和环己基异腈的质量体积比为100g:（4-8）g:（1-5）ml:（1-10）ml。

11、优选地，所述葡萄糖在水相中的浓度为2-50mm，所述水相的ph值为7-8。

12、优选地，所述油相为角鲨烯，所述油相的体积分数为80%。

13、本发明提出的一种葡萄糖响应型pickering乳液的制备方法，葡萄糖响应型pickering乳液如上所述，方法步骤如下：

14、s1、将3-氨基苯基硼酸盐酸盐溶解于水中，加入甲醛，于20-30℃反应2-4h；向反应所得溶液中加入海藻酸钠水溶液和环己基异腈，于20-30℃避光反应12-24h；将反应所得产物进行透析和冷冻干燥，得到苯硼酸基海藻酸衍生物；

15、s2、将所述苯硼酸基海藻酸衍生物配制成浓度为2-4mg/ml的水溶液，向所述水溶液中加入葡萄糖，并将所得水相的ph值调节至7-8；

16、s3、向所述水相中加入作为油相的角鲨烯，使所述油相的体积分数为80%-90%，以15000-20000rpm的转速剪切1-5min，得到葡萄糖响应型pickering乳液；

17、其中，所述苯硼酸基海藻酸衍生物中的至少部分苯硼酸基团与海藻酸分子链上的顺式二醇基团形成第一动态b-o键，至少部分苯硼酸基团与葡萄糖上的顺式二醇基团形成第二动态b-o键。

18、优选地，步骤s1中，海藻酸钠、3-氨基苯基硼酸盐酸盐、甲醛和环己基异腈的质量体积比为100g:（4-8）g:（1-5）ml:（1-10）ml。

19、优选地，所述海藻酸钠水溶液的质量浓度为1-3wt%，ph为3-4；反应所得产物采用截留分子量为3500da的透析膜进行透析。

20、本发明提出的一种葡萄糖响应型pickering乳液在制备疏水性客体葡萄糖响应释放载体中的应用，所述葡萄糖响应型pickering乳液如上所述。

21、本发明的有益技术效果：

22、（1）本发明利用苯硼酸基海藻酸衍生物中苯硼酸基团与海藻酸分子链上顺式二醇基团之间形成的动态b-o键，以及苯硼酸基团与葡萄糖顺式二醇基团之间形成的动态b-o键，使葡萄糖能够参与苯硼酸基海藻酸衍生物内部及颗粒间动态交联状态的调节。随着葡萄糖浓度增加，软胶体颗粒的聚集程度降低，颗粒在疏水界面处的润湿及吸附状态随之发生变化，从而使pickering乳液能够对外界葡萄糖浓度变化产生明确的界面响应。

23、（2）本发明将上述动态b-o键调控作用引入高内相pickering乳液体系，使葡萄糖浓度变化能够进一步传递至油水界面的颗粒吸附层和乳液液滴结构。实验结果表明，在苯硼酸基海藻酸衍生物浓度为3 mg/ml、油相体积分数为80%的条件下，未加入葡萄糖时乳液平均液滴直径为14.09 μm，葡萄糖浓度为50 mm时平均液滴直径增大至24.93 μm，表明可通过改变葡萄糖浓度调节乳液的界面聚集状态及稳定状态，实现对高内相pickering乳液状态的葡萄糖响应调控。

24、（3）本发明的葡萄糖响应型pickering乳液用于负载疏水性客体时，可将外界葡萄糖浓度变化转化为油水界面结构变化，并进一步调节疏水性客体的释放行为。以尼罗红为模型疏水客体时，无葡萄糖环境下24h累积释放量为20.87%，而在50 mm葡萄糖环境下，6h累积释放量达到62.86%，24h累积释放量达到80.96%，表明该体系能够根据外界葡萄糖环境产生明显不同的释放行为，为构建葡萄糖响应型疏水性物质释放载体提供技术基础。