一种浅色化邻苯二酚木质素磺酸盐防晒微胶囊及其制备与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种浅色化邻苯二酚木质素磺酸盐防晒微胶囊及其制备与应用。本发明专利技术采用硫化法对木质素磺酸盐进行改性制备邻苯二酚木质素磺酸盐，再将邻苯二酚木质素磺酸盐与防晒剂、表面活性剂进行超声空化制备邻苯二酚木质素磺酸盐/化学防晒剂微胶囊乳液。本发明专利技术所述木质素/化学防晒剂微胶囊的制备过程绿色环保，成本低廉而且紫外吸收性能优异，相比于其他木质素基防晒剂颜色更浅，生物粘附性和抗渗透性能良好，解决传统防晒剂耐水性差、制备工艺污染较大、易渗入皮肤伤害人体等问题。易渗入皮肤伤害人体等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种浅色化邻苯二酚木质素磺酸盐防晒微胶囊及其制备与应用


[0001]本专利技术属于精细化学品领域，具体涉及一种浅色化邻苯二酚木质素磺酸盐防晒微胶囊及其制备与应用。

技术介绍

[0002]国际上将波长在10～400nm之间的光照辐射叫做紫外线辐射。按照国际惯例紫外辐射可分为为UVA波段(320～400nm)、UVB波段(290～320nm)、UVC波段(200～290nm)、EUV(10
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100nm)。长时间暴露在紫外辐射下会导致皮肤晒伤、老化甚至会引起皮肤癌。EUV和UVC在高空中就已被臭氧层吸收，而1％～10％的UVB和大约90％以上的UVA仍然能够穿过大气层到达地球表面。UVB波段的紫外线的穿透性能较弱，照射到人体上时，多数都被人体的表皮细胞所吸收，但由于UVB段的紫外线能量相对较高，会对皮肤造成光损伤，使得皮肤出现泛红、水泡的现象。如果长时间的照射，还会导致皮肤出现炎症，老化等不良反应，严重者还会引起皮肤癌。UVA波段的紫外线具有很强的穿透性能，可以到达人体的真皮深处，进而会导致人体内的黑色素沉积，经过长期的累积会使得人体的皮肤老化和受损。UVA和UVB辐射诱导产生的活性氧簇(ROS)可损伤多种细胞成分，并诱导免疫抑制细胞因子的形成(The FASEB Journal,2018,32(7):3700
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3706)。所以，使用紫外防护剂来避免紫外线伤害是有必要的。
[0003]根据防护机理的不同，可以将防护剂分为两大类，分别为物理防晒剂和化学防晒剂。物理防晒剂相对来说比较厚重，使用感较差，同时容易发生光催化反应。因此市面上用到较多的是化学防晒剂，市面上常用的化学防晒添加物有二苯甲酮
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3，二甲苯、阿伏苯宗、桂皮酸盐等。但是由于小分子反应之后会被皮肤吸收，进一步透过角质层，或者通过滤泡进入到表皮细胞，进而引起过敏反应甚至破坏DNA。且在紫外辐射下，即使少量化学、物理防晒剂渗入皮肤，也会生成活性氧簇(ROS)导致细胞和组织损伤，并且最终导致系列皮肤与系统疾病(Advanced Functional Materials,2018,28,1802127)。小分子防晒剂的渗透问题引起了人们的密切关注，Deng等利用具有生物粘附性能的醛基超支化聚缩水甘油醚作为壁材，包裹小分子防晒剂形成微胶囊，有效地阻止了防晒剂渗透问题(Nature Materials,2015,14,1278)。但是其抗紫外性能有限，且难以满足恶劣环境的使用条件。
[0004]自然界拥有储量丰富的的木质素，木质素在自然界中天然高分子化合物中含量位居第二，也是含量最高的含有苯环的天然高分子聚合物。它能够保护植物内部的组织免收紫外光照射的伤害。这是由于紫外线在照射植物后，植物中的木质素产生了苯丙烷偶联物，能够有效的屏蔽紫外线。木质素含有大量的酚羟基、苯环、羰基、甲氧基等结构，这些结构能够有效的吸收紫外线，并且还能够清除自由基起到抗氧化性的作用(Industrial crops and products,2011,33,259
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276)。
[0005]虽然木质素自身防晒性能有限，但是与化学防晒剂存在协同效应，能够有效提升商品防晒霜的防晒性能，同时还能够提升化学防晒剂的抗光解性能(Green Chemistry,
2015,17:320
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324)。因此，使用木质素包裹阿伏苯宗、桂皮酸盐来制备木质素/防晒剂复合纳米胶囊，并调控木质素与防晒剂比例，以强化木质素与防晒剂的协同效应，添加10wt％木质素与空白护手霜混合得到的防晒霜SPF值最高可达到408，并且在8小时内都能呈现出良好的紫外防护性能(ACS Applied Bio Materials,2018,1,1276)。
[0006]纳米级木质素胶囊因其优异、长效的紫外防护性能为天然高效防晒霜的开发提供了新的方向。但是木质素微胶囊的粒径相对较小而且几乎没有生物粘附性，所以仍然有着皮肤渗透的隐患。因此，需要通过对木质素进行改性，以增加木质素中的酚羟基含量，进而增强木质素以及木质素微胶囊的生物粘附能力，提升了木质素磺酸钠用于紫外防护剂的安全性和使用性能。
[0007]现有的木质素基防晒霜的制备主要是使用碱木质素以及酶解木质素作为原料，这两种木质素的颜色相对来说都比较深，木质素磺酸盐虽然相较于碱木质素和酶解木质素有着更浅的颜色，但是由于木质素磺酸盐自身容易导致霜体出现破乳的现象，从而使得所制备的防晒剂稳定性差于一般的木质素防晒剂，因而限制了其在防晒领域中的应用。另外木质素磺酸盐自身酚羟基含量较低，因而自由基清除能力较差，且在紫外区域的吸收能力有限。

技术实现思路

[0008]为解决现有技术的缺点和不足之处，本专利技术的首要目的在于提供一种浅色化邻苯二酚木质素磺酸盐防晒微胶囊的制备方法。
[0009]木质素分子中含有许多甲氧基基团，使用硫化法进行改性，能够将木质素磺酸盐中潜在的甲氧基与SO
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发生亲核取代反应从而转变为羟基。本工艺中对硫化法的工艺进行了改进，反应的条件相对更加温和，使得在进行硫化法处理时，分子量不会出现明显的下降，证明木质素磺酸盐自身的分子结构并没有遭受明显的破坏。脱甲基处理后木质素磺酸盐中的酚羟基含量出现了明显的提升，使得木质素自身结构中出现了邻苯二酚和间苯二酚的结构，提高木质素磺酸盐的生物粘附能力，从而可以弥补木质素磺酸盐与霜体相容性较差的问题，因而能够形成稳定的木质素微胶囊，提升了木质素磺酸盐在紫外防护剂领域的应用可能性。采用本工艺进行脱甲基处理，反应在全水相体系中进行，反应过程相对来说更加环保和绿色，反应成本更加低廉，后续如果进行工业化生产有着更好的应用潜能。
[0010]本专利技术的另一目的在于提供上述方法制得的一种浅色化邻苯二酚木质素磺酸盐防晒微胶囊。
[0011]本专利技术的再一目的在于提供上述一种浅色化邻苯二酚木质素磺酸盐防晒微胶囊的应用。
[0012]本专利技术目的通过以下技术方案实现：
[0013]一种浅色化邻苯二酚木质素磺酸盐防晒微胶囊的制备方法，包括以下步骤：
[0014](1)将木质素磺酸盐与硫化试剂溶于碱溶液中，于40～160℃反应0.1～5小时，透析处理，浓缩和干燥，得到邻苯二酚木质素磺酸盐；
[0015](2)将邻苯二酚木质素磺酸盐溶于pH＝5～9的水溶液中，加入防晒剂和表面活性剂，超声空化，得到邻苯二酚木质素磺酸盐/化学防晒剂微胶囊乳液，离心后得到浅色化邻苯二酚木质素磺酸盐防晒微胶囊。
[0016]优选的，步骤(1)所述木质素磺酸盐与硫化试剂的重量比为1～10：0.2～2；更优选为10：0.7～2；最优选为8:1～5:1。
[0017]优选的，步骤(1)所述硫化试剂为亚硫酸盐、焦亚硫酸盐、硫代硫酸盐和亚硫酸氢盐中的至少一种。
[0018]优选的，步骤(1)所述木质素磺酸盐为木质素磺酸钠、木质素磺酸镁和木质素磺酸钙中的至少一种。
[0019]更优选的，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浅色化邻苯二酚木质素磺酸盐防晒微胶囊的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将木质素磺酸盐与硫化试剂溶于碱溶液中，于40～160℃反应0.1～5小时，透析处理，浓缩和干燥，得到邻苯二酚木质素磺酸盐；(2)将邻苯二酚木质素磺酸盐溶于pH＝5～9的水溶液中，加入防晒剂和表面活性剂，超声空化，得到邻苯二酚木质素磺酸盐/化学防晒剂微胶囊乳液，离心后得到浅色化邻苯二酚木质素磺酸盐防晒微胶囊。2.根据权利要求1所述一种浅色化邻苯二酚木质素磺酸盐防晒微胶囊的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述木质素磺酸盐与硫化试剂的重量比为1～10：0.2～2；所述硫化试剂为亚硫酸盐、焦亚硫酸盐、硫代硫酸盐和亚硫酸氢盐中的至少一种。3.根据权利要求2所述一种浅色化邻苯二酚木质素磺酸盐防晒微胶囊的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述木质素磺酸盐与硫化试剂的重量比为10：0.7～2。4.根据权利要求1所述一种浅色化邻苯二酚木质素磺酸盐防晒微胶囊的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述邻苯二酚木质素磺酸盐溶于pH＝5～9的水溶液后所得溶液总重量与防晒剂重量比为1:1～10:1；步骤(2)所述表面活性剂的添加量占邻苯二酚木质素磺酸盐、pH＝5～9的水溶液与防晒剂总重量的1～10wt％；步骤(2)所述邻苯二酚木质素磺酸盐与pH＝5～9的水溶液的重量比为1～10：20～100。5.根据权利要求4所述一种浅色化邻苯二酚木质素磺酸盐防晒微胶囊的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述邻苯二酚木质素磺酸盐溶于pH＝5～9的水溶液后所得溶液总重量与防晒剂重...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱勇，张艾程，邱学青，杨东杰，杨换仙，楼宏铭，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：