一种木质素/二氧化钛纳米颗粒防晒剂的制备方法技术

本发明专利技术公布了一种木质素/二氧化钛纳米颗粒防晒剂的制备方法，从生物乙醇酶解残渣出发，创新性的合成了一种兼具紫外吸收、抗氧化和高乳化活性的木质素/二氧化钛纳米颗粒，用于构建HIPEs，为绿色多功能防晒剂的制备提供一种新方法，为防晒乳液新剂型的开发提供一种新策略，为木质素在防晒领域中的应用拓展新思路。木质素与二氧化钛的巧妙结构结合，即扩展了木质素对紫外线的吸收范围(UVA和UVB均能吸收)，又浅化了木质素的黑度并中和了二氧化钛的白度，提升了木质素和二氧化钛在防晒领域中的规模化应用潜力。的规模化应用潜力。的规模化应用潜力。

【技术实现步骤摘要】
一种木质素/二氧化钛纳米颗粒防晒剂的制备方法


[0001]本专利技术涉及防晒剂制备领域，尤其涉及一种木质素/二氧化钛纳米颗粒防晒剂的制备方法。

技术介绍

[0002]紫外线是阳光中波长为400～100nm的光线，按照国际照明委员会的有关标准可分为UVA(波长400～320nm，低频长波)、UVB(320～280nm，中频中波)、UVC(280～100nm，高频短波)。其中，UVC对生物危害最大，但被臭氧层全部吸收，无法达到地面。到达地球表面的紫外线中，UVA和UVB大约分别各占95％和5％。UVA具有强穿透力，可到达真皮层，能激活光敏物质并产生活性氧簇，对蛋白质或DNA造成氧化损伤，导致皮肤老化，甚至癌变。UVB仅能到达表皮层，但它会引起皮肤晒黑、晒伤、变红发痛、日光性角化症(老人斑)和失去透明感。由此可见，开发高效防晒剂和策略，防止紫外线照射(UVA和UVB)对人体皮肤造成伤害迫在眉睫。
[0003]目前商品化的紫外线吸收剂主要分为化学和物理两大类。其中，化学防晒剂又可分为合成和天然提取物两大类。合成类防晒剂如氧基肉桂酸辛酯(OMC)和阿伏苯宗(BMDM)等占据了全球80％以上的市场，但是它们光稳定性差，光照后易产生自由基而促使皮肤老化，同时易被皮肤吸收产生局部刺激作用，甚至癌变。天然提取物类防晒剂虽然具有良好紫外吸收效果，且能修复皮肤和延缓衰老，但是提取成本高昂，光稳定性差，且光降解产物安全性能未知。物理类防晒剂主要是指对紫外线有反射和散射作用的无机颗粒如二氧化钛、氧化锌等，它们具有防紫外线范围宽、安全、低毒等优点，但在防晒化妆品中应用时分散性和舒适感欠佳，而且在紫外照射下易产生有害的自由基和单体氧，易刺激皮肤老化。此外，物理防晒粒子很白，大量添加造成美观性欠佳，导致纯使用物理成分的防晒产品SPF值仅有15。
[0004]木质素是自然界唯一植物源可再生芳香族聚合物，在植物中的作用之一是帮助植物抵御阳光中的紫外辐射，是一种天然的高分子广谱防晒剂。从木质素结构分析来看，木质素分子内含有大量的苯环、共轭结构以及醛、酮等可以吸收紫外光的基团，大量酚羟基更是赋予其优异的自由基清除性能，且其绿色、无毒、生物相容以及可生物降解，是构建绿色多功能防晒剂的理想后选择。然而，木质素本身在UVA波段(400～315nm)的吸收较为薄弱，对长波长紫外线的防护有限。其次，工业木质素颜色较深，大量添加美观性欠佳，且难溶于水易团聚，与霜体的相容性差。

技术实现思路

[0005]为了克服上述现有技术的缺点与不足，本专利技术的首要目的在于提供一种兼具高乳化性能和抗紫外氧化性能的浅色木质素/二氧化钛纳米颗粒防晒剂。
[0006]本专利技术另一目的在于提供一种上述木质素/二氧化钛稳定的高内相乳液的制备方法及最佳配方。
[0007]本专利技术再一目的在于提供一种基于木质素/二氧化钛稳定的高内相乳液在防晒领
域中的应用。
[0008]本专利技术的目的通过下述方案实现：一种木质素/二氧化钛纳米颗粒防晒剂的制备方法，反应原料包括酶解木质素、赖氨酸、乙二醛。
[0009]优选的，所述制备过程包括以下步骤：
[0010]S1、将酶解木质素溶解于氢氧化钠水溶液中，加入赖氨酸和乙二醛，在一定温度下搅拌反应一段时间后，调节反应液pH至中性，透析，冷冻干燥得水溶性木质素备用；
[0011]S2、称取一定量的壳聚糖溶解于稀醋酸溶液中，搅拌均匀后装入容量瓶中置于冰箱中备用，随后称取一定量的二氧化钛颗粒分散在一定体积的纯水中，加入一定体积的上述壳聚糖溶液，搅拌一段时间后，离心除去上层清液，剩余固体用超纯水清洗，冷冻干燥后再次分散于纯水中，并加入一定质量的上述水溶性木质素，搅拌一段时间后，离心除去上层清液，剩余固体用超纯水清洗，经冷冻干燥后制得木质素/TiO2纳米颗粒防晒剂。
[0012]优选的，所述步骤S2中加入酶解木质素的浓度为5
‑
20wt.％。
[0013]优选的，所述步骤S2中所述壳聚糖溶液浓度为5
‑
20g/mL，所述稀醋酸溶液浓度为0.5
‑
1.2mol/L，所述。
[0014]优选的，所述步骤S2中所述二氧化钛用量为1
‑
7g。
[0015]优选的，所述步骤S1中所述赖氨酸和乙二醛投料比为1：0.5
‑
2.0，所述反应温度为20
‑
80℃。
[0016]优选的，所述步骤S2中水溶性木质素加入质量为0.5
‑
20g，所述透析袋分子量为Mw＝3000Da。
[0017]一种稳定高内相乳液的制备方法，使用任一项方法所制备的纳米颗粒防晒剂，称取任一项方法所制备的纳米颗粒防晒剂分散在水中，加入橄榄油，通过高速剪切乳化，构建HIPEs食品乳液。
[0018]优选的，所述橄榄油加入量为75
‑
90vol％。
[0019]优选的，所述乳化剂称取量为0.1
‑
1.5g。
[0020]有益效果：
[0021]本专利技术相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：
[0022]1、本专利技术从生物乙醇酶解残渣出发，创新性的合成了一种兼具紫外吸收、抗氧化和高乳化活性的木质素/二氧化钛纳米颗粒，用于构建HIPEs，为绿色多功能防晒剂的制备提供一种新方法，为防晒乳液新剂型的开发提供一种新策略，为木质素在防晒领域中的应用拓展新思路。
[0023]2、木质素与二氧化钛的巧妙结构结合，即扩展了木质素对紫外线的吸收范围(UVA和UVB均能吸收)，又浅化了木质素的黑度并中和了二氧化钛的白度，提升了木质素和二氧化钛在防晒领域中的规模化应用潜力。
附图说明
[0024]图1水溶性木质素合成路线示意图；
[0025]图2浅色木质素/TiO2纳米颗粒合成路线示意图；
[0026]图3高内相乳液的宏观数码相片和微观结构；
[0027]图4高内相乳液防晒性能图。
具体实施方式
[0028]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0029]下面将结合本专利技术的实施例中的附图，对本专利技术的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]实施例1
[0031]将4.0g生物乙醇酶解残渣溶解于20mL 1mol/L的氢氧化钠水溶液中，离心除去不溶性杂质。然后，将一定比列的乙二醛水溶液和赖氨酸小分子(1：0.625)加入上述溶液中，加热(20℃)搅拌反应一定时间(1h)后，用盐酸调节反应液pH至中性，透析3天，冷冻干燥得水溶性木质素样品。合成路线如图1所示。
[0032]将2.0g壳聚糖溶解在100mL稀醋酸中，搅拌均匀并装入容量瓶中置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种木质素/二氧化钛纳米颗粒防晒剂的制备方法，其特征在于反应原料包括酶解木质素、赖氨酸、乙二醛。2.根据权利要求1所述的一种木质素/二氧化钛纳米颗粒防晒剂的制备方法，其特征在于：所述制备过程包括以下步骤：S1、将酶解木质素溶解于氢氧化钠水溶液中，加入赖氨酸和乙二醛，在一定温度下搅拌反应一段时间后，调节反应液pH至中性，透析，冷冻干燥得水溶性木质素备用；S2、称取一定量的壳聚糖溶解于稀醋酸溶液中，搅拌均匀后装入容量瓶中置于冰箱中备用，随后称取一定量的二氧化钛颗粒分散在一定体积的纯水中，加入一定体积的上述壳聚糖溶液，搅拌一段时间后，离心除去上层清液，剩余固体用超纯水清洗，冷冻干燥后再次分散于纯水中，并加入一定质量的上述水溶性木质素，搅拌一段时间后，离心除去上层清液，剩余固体用超纯水清洗，经冷冻干燥后制得木质素/TiO2纳米颗粒防晒剂。3.根据权利要求2所述的一种木质素/二氧化钛纳米颗粒防晒剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中加入酶解木质素的浓度为5
‑
20wt.％。4.根据权利要求3所述的一种木质素/TiO2纳米颗粒防晒剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中所述壳聚糖溶液浓度为5
‑
20g/mL，所述稀醋酸溶液浓度为0.5
‑
1.2mol/L。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈凯，王丹，陈凤凤，戚栋明，袁胜荣，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：