本发明专利技术公开了一种纳米氧化锌/阳离子多糖杂化纳米颗粒及其制备方法，属于复合纳米颗粒技术领域。本发明专利技术通过阳离子多糖/含巯基氨基酸/纳米氧化锌前驱体混合溶液制备得到一种纳米氧化锌/阳离子多糖杂化纳米颗粒，制备方法简单，成本较低。本发明专利技术杂化纳米颗粒与现有的颗粒材料相比，具有较好的分散性、光稳定性，较低的光催化活性，除此之外还具有较好的抗氧化性及乳化性能，可用于防晒护肤品及其他抗紫外材料中。
Preparation of nano-zinc oxide/cationic polysaccharide hybrid nanoparticles
The invention discloses a nano zinc oxide/cationic polysaccharide hybrid nanoparticle and a preparation method thereof, belonging to the technical field of composite nanoparticles. The nano-zinc oxide/cationic polysaccharide hybrid nanoparticles are prepared by a cationic polysaccharide/sulfhydryl amino acid/nano-zinc oxide precursor mixed solution. The preparation method is simple and the cost is low. Compared with the existing granular materials, the hybrid nanoparticles of the invention have better dispersibility, light stability and low photocatalytic activity. Besides, the hybrid nanoparticles have better antioxidant and emulsifying properties, and can be used in sunscreen skin care products and other anti-ultraviolet materials.
【技术实现步骤摘要】
一种纳米氧化锌/阳离子多糖杂化纳米颗粒的制备方法
本专利技术涉及一种纳米氧化锌/阳离子多糖杂化纳米颗粒及其制备方法，属于复合纳米颗粒领域。
技术介绍
无机防晒剂是一种通过对紫外线的反射、折射和散射而起到防晒作用的物理防晒剂，当其粒径在1-100nm时，则称为无机纳米防晒剂。无机纳米防晒剂与普通无机防晒剂相比，粒径小，比表面积大，既能吸收紫外线，也能反射紫外线，对紫外线有着更强的阻隔能力。然而，因其粒径小，存在比表面积大，导致其易团聚、光催化活性高，易渗透皮肤，给人们的健康造成了潜在的危害。为了解决其易团聚、光催化活性高，易渗透皮肤等问题，目前，主要采取表面覆盖包膜方法，例如使用氧化铝、脂肪酸、二甲基聚硅氧烷、天然大分子等包覆二氧化钛颗粒，使其：①表面惰性化，提高其光化学稳定性进行；②包覆后增大其粒径，降低其皮肤渗透性；③表面带有不同的功能性基团，通过表面处理的二氧化钛能很好地分散于不同的介质中。比如，肖杰等[XiaoJ,ChenW,WangF,etal.Polymer/TiO2HybridNanoparticleswithHighlyEffectiveUV-ScreeningbutEliminatedPhotocatalyticActivity[J].Macromolecules,2013,46(2):375-383.]将三嵌段聚合物PEO-b-PDMA-b-PS在THF/EtOH中进行自组装制备具有核壳结构的胶体粒子，再将纳米二氧化钛的前驱体钛酸四乙酯加入到胶束溶液中，通过溶胶-凝胶反应制备了聚合物/TiO2杂化胶体粒子，其具有较好的分散性、低光催化活性及较好的防晒性能。近期，AnnaRegiel等[RegielfutyraA,M,S,etal.ThequenchingeffectofchitosancrosslinkingonZnOnanoparticlesphotocatalyticactivity[J].RscAdvances,2015,5(97):80089-80097.]报道了通过将壳聚糖和纳米氧化锌共混，再加入交联剂三聚磷酸钠使壳聚糖交联在纳米氧化锌表面，以提高纳米氧化锌的分散性，并淬灭其光化学活性。然而，目前方法所得的颗粒粒径任然相对较大，分散性较差，光催化活性并没有得到显著的抑制作用，进而制约了纳米防晒剂的发展。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中纳米氧化锌存在的分散性差、光催化活性高以及易渗透进入皮肤的问题，本专利技术对纳米氧化锌改性方法进行探究，通过阳离子多糖/L-半胱氨酸/纳米氧化锌前驱体混合溶液制备得到一种纳米氧化锌/阳离子多糖杂化纳米颗粒，所得一种纳米氧化锌/阳离子多糖杂化纳米颗粒分散性好、光催化活性低和皮肤渗透性低，是一种具有防晒和抗氧化功能的杂化纳米防晒颗粒。本专利技术第一个目的是提供了一种纳米氧化锌/阳离子多糖杂化纳米颗粒的制备方法，所述制备方法包括：(1)阳离子多糖溶液和含巯基氨基酸溶液混合，加入纳米氧化锌前驱体，室温下搅拌24h直至纳米氧化锌前驱体完全溶解，得到阳离子多糖/L-半胱氨酸/纳米氧化锌前驱体的混合溶液；(2)向上述混合溶液加入碱水溶液调节混合溶液pH至7，溶液呈现出蓝乳光，得到杂化纳米颗粒。在本专利技术的一种实施方式中，所述阳离子多糖与含巯基氨基酸的质量浓度比为(0.5～6):1。在本专利技术的一种实施方式中，所述纳米氧化锌前驱体与含巯基氨基酸与的质量浓度比为(0.1～6):1。在本专利技术的一种实施方式中，所述纳米氧化锌/阳离子多糖杂化纳米颗粒的制备方法，具体包括以下步骤：配制阳离子多糖水溶液，配制含巯基氨基酸水溶液，将二者等体积混合，加入纳米氧化锌前驱体，室温下搅拌24h直至其完全溶解，再用碱性调节剂调节混合溶液pH为5～8，无色溶液呈现出蓝乳光，得到纳米氧化锌/阳离子多糖杂化纳米颗粒；以重量分数计，各反应物用量配方如下：阳离子多糖10～200份，含巯基氨基酸20～100份，纳米氧化锌前驱体50～200份。在本专利技术的一种实施方式中，所述混合溶液中纳米氧化锌前驱体为无水醋酸锌、二水合醋酸锌、六水合醋酸锌、碳酸锌中的一种或多种的混合物。在本专利技术的一种实施方式中，所述纳米氧化锌前驱体的浓度为0.5～10mg/mL。在本专利技术的一种实施方式中，所述纳米氧化锌前驱体优先选择醋酸锌，其浓度为5～10mg/mL。在本专利技术的一种实施方式中，所述含巯基氨基酸包括L-半胱氨酸或者经过巯基化学修饰的氨基酸。在本专利技术的一种实施方式中，所述阳离子多糖包括季铵化壳聚糖、阳离子化透明质酸、阳离子瓜尔胶、阳离子纤维素中的一种或多种的混合物。在本专利技术的一种实施方式中，所述的阳离子多糖溶液为1～6mg/mL水溶液。在本专利技术的一种实施方式中，所述的含巯基氨基酸溶液为2～4mg/mL水溶液。在本专利技术的一种实施方式中，所述阳离子多糖溶液和含巯基氨基酸溶液的体积比为1：(1-1.5)。在本专利技术的一种实施方式中，所述的碱性调节剂优先选择NaOH水溶液，浓度为0.4-0.6M。本专利技术的第二个目的是提供所述方法制备得到的纳米氧化锌/阳离子多糖杂化纳米颗粒。本专利技术的第三个目的是提供一种化妆制品，所述化妆制品是包含权利要求8所述纳米氧化锌/阳离子多糖杂化纳米颗粒。在本专利技术的一种实施方式中，所述化妆制品包括化妆油或乳液或膏霜。本专利技术的第四个目的是提供纳米氧化锌/阳离子多糖杂化纳米颗粒在化妆品防晒或其他抗紫外吸收材料领域的应用。本专利技术有益效果本专利技术制备杂化纳米颗粒所用原料阳离子多糖和含巯基氨基酸廉价易得、具有较好的生物相容性，制备过程简单方便，且阳离子多糖具有自由基清除功能，赋予杂化纳米颗粒抗氧化性能，能很好的用于美白护肤品。本专利技术解决了纳米氧化锌由于粒径易团聚、分散性差的问题，在自组装过程中，阳离子多糖和含巯基氨基酸将纳米氧化锌包裹，还解决了其易渗透、光稳定性差、具有光催化活性的问题同时其可以有效屏蔽紫外线辐射。本专利技术制备的杂化颗粒对不同的化妆品油都具有较好的乳化性能，在乳液膏霜等的制备中可充当乳化剂使用。附图说明图1为本专利技术制备的杂化胶体粒子的红外光谱图；图2为本专利技术制备的杂化胶体粒子的TEM和SEM图，其中(A1)、(B1)分别是实施例1的TEM和SEM图，(A2)、(B2)分别是实施例2的TEM和SEM图，(A3)、(B3)分别是实施例3的TEM和SEM图；图3为本专利技术制备的杂化胶体粒子对紫外透过率图；图4为本专利技术制备的杂化胶体粒子对罗丹明的降解速率图；图5为本专利技术制备的杂化胶体粒子对DPPH自由基清除速率图；图6为本专利技术制备的杂化胶体粒子对不同化妆品用油的乳化效果图。具体实施方式罗丹明B的光降解速率测试：具体实验操作方法：将罗丹明B加入到ZnO、QAC/L-Cys/ZnO-5、QAC/L-Cys/ZnO-7.5以及QAC/L-Cys/ZnO-10胶体粒子溶液中，使其浓度为至0.1mg/mL，用紫外灯对其照射不同时间，取样品液体10mL，在10000r/min下离心分离，测定上层清液在554nm处的吸光度A,确定溶液中罗丹明B染料的浓度，并按式(1)计算罗丹明B的降解率。降解率(％)＝[(A0-A)/A0]×100％(1)式中:A0、A分别为光处理前后罗丹明B溶液的吸光度。自由基(DPPH,OH,O2)的清除效本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种纳米氧化锌/阳离子多糖杂化纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述方法包括：(1)将阳离子多糖溶液和含巯基氨基酸溶液混合，加入纳米氧化锌前驱体，完全溶解后得到阳离子多糖/含巯基氨基酸/纳米氧化锌前驱体的混合溶液；(2)向上述混合溶液加入碱水溶液调节，溶液呈现出蓝乳光，得到杂化纳米颗粒。
【技术特征摘要】
1.一种纳米氧化锌/阳离子多糖杂化纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述方法包括：(1)将阳离子多糖溶液和含巯基氨基酸溶液混合，加入纳米氧化锌前驱体，完全溶解后得到阳离子多糖/含巯基氨基酸/纳米氧化锌前驱体的混合溶液；(2)向上述混合溶液加入碱水溶液调节，溶液呈现出蓝乳光，得到杂化纳米颗粒。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阳离子多糖与含巯基氨基酸的质量浓度比为(0.5～6):1。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纳米氧化锌前驱体与含巯基氨基酸与的质量浓度比为(0.1～6):1。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱叶，魏玮，李小杰，冉海燕，刘晓亚，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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