一种单一单链烷基酮酸囊泡的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种单一单链烷基酮酸囊泡的制备方法，属于囊泡制备技术领域。包括：将草酸酯溶液与烷基卤化镁溶液混合，在无氧环境、

【技术实现步骤摘要】
一种单一单链烷基酮酸囊泡的制备方法


[0001]本专利技术属于囊泡制备
，尤其涉及一种单一单链烷基酮酸囊泡的制备方法。

技术介绍

[0002]囊泡是由两亲分子的闭合双分子层包裹微水相而形成的有序聚集体，其中亲水性的极性头分别朝向囊泡内部和外部，与水相接触；疏水性的双分子层形成疏水微区，远离水相。由于囊泡独特的结构特点，其实际应用价值很高，在生物细胞膜模拟、药物或生物活性物质的传输控释、微反应器或材料合成等众多领域具有广阔的应用前景。
[0003]囊泡的制备方法一般可分为机械力制备法(超声、挤压等外力作用)和自发形成法(无需外力)。相比而言，自发形成法操作简单，所形成囊泡稳定性好，因此是近年来囊泡领域的研究热点。囊泡的自发形成可通过使用两种或两种以上表面活性剂复配、双尾链表面活性剂来实现，或通过改变环境条件、引入添加剂等。在无任何助剂的条件下，单一单链表面活性剂体系囊泡在较宽条件下的自发形成，仍然是巨大挑战。
[0004]脂肪酸是烷基羧酸类物质的统称，其分子结构简单，其皂盐是一种物美价廉的阴离子表面活性剂。在水溶液中，脂肪酸分子能够以质子化形式(酸型)和去质子化形式(皂型)存在，两者在合适条件下通过极性头基间的氢键作用形成“酸
‑
皂”二聚体随后自组装形成囊泡聚集体。然而，传统脂肪酸溶液的临界囊泡浓度较高(如辛酸钠溶液CVC约为120
‑
200mM)，脂肪酸囊泡的形成pH范围(pK
a
附近，～7
‑
9)较窄，对二价阳离子其敏感(在毫摩尔级别的Mg
2+
环境中沉淀)，限制了其更广阔的应用。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种单一单链烷基酮酸囊泡的制备方法，采用本专利技术的制备方法得到的单一单链烷基酮酸囊泡可在极稀溶液中自发形成，且制备简单，在较宽pH范围和较高盐浓度环境中保持稳定，在生物细胞膜模拟、药物或生物活性物质的传输控释、微反应器或材料合成等众多领域具潜在应用。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种单一单链烷基酮酸囊泡的制备方法，包括以下步骤：
[0008]1)将草酸酯溶液与烷基卤化镁溶液混合，在无氧环境、
‑
78℃反应1～3h，得到烷基酮酸；
[0009]所述草酸酯溶液的质量浓度为0.1～0.2g/ml；
[0010]所述烷基卤化镁溶液的摩尔浓度为1～2mol；
[0011]2)将所述步骤1)得到的烷基酮酸溶解于水中，得到单一单链烷基酮酸囊泡。
[0012]优选的，所述步骤1)草酸酯溶液与烷基卤化镁溶液的体积比为50～60:20.4～54.5。
[0013]优选的，所述步骤1)草酸酯溶液中草酸酯包括草酸二乙酯、草酸二甲酯、草酰氯单
乙酯和草酰氯单甲酯中的一种或多种。
[0014]优选的，所述步骤1)烷基卤化镁溶液中烷基卤化镁包括己基溴化镁、己基氯化镁、辛基溴化镁、辛基氯化镁和癸基溴化镁中的一种或多种。
[0015]优选的，所述草酸酯溶液的溶剂为无水溶剂，所述无水溶剂包括无水四氢呋喃、无水乙醚和无水2
‑
甲基四氢呋喃中的一种或多种。
[0016]优选的，所述步骤2)烷基酮酸的摩尔与水的体积比为0.1～500mmol:1L。
[0017]优选的，当所述烷基酮酸为α
‑
酮辛酸时，所述草酸酯为草酸二乙酯，所述烷基卤化镁为己基溴化镁。
[0018]优选的，当所述烷基酮酸为α
‑
酮癸酸时，所述草酸酯为草酸二甲酯，所述烷基卤化镁为辛基溴化镁。
[0019]优选的，当所述烷基酮酸为α
‑
酮月桂酸时，所述草酸酯为草酸二乙酯，所述烷基卤化镁为癸基溴化镁。
[0020]优选的，所述步骤1)在无氧环境、
‑
78℃反应1
‑
3h后还包括，经盐酸溶液终止反应，使用有机溶剂进行萃取，得到的有机相经饱和氯化钠洗涤、无水硫酸镁干燥，旋蒸去除溶剂，将得到的产物分散于酸性水溶液、搅拌，去除溶剂后，依次经有机相萃取、水洗、饱和氯化钠洗、无水硫酸镁干燥、去除溶剂和重结晶，得到烷基酮酸。
[0021]本专利技术采用目视法和显微观察法等划分相区，绘制烷基酮酸/水相二元体系的相图，根据相图，选择烷基酮酸分子和水的比例，以制备囊泡溶液。
[0022]将本专利技术制备的烷基酮酸分子进行核磁共振氢谱(1HNMR)表征，结果显示此合成方法可成功制备得到烷基酮酸，制备方法简单。将本专利技术制备的烷基酮酸囊泡样品进行冷冻透射电子显微镜、负染色透射电子显微镜和相差显微镜表征，结果显示本专利技术的囊泡可在极稀溶液中自发形成(≥0.4mmol/L)，可在较宽pH范围内保持稳定(2
‑
10)，可耐受较高Mg
2+
浓度(毫摩尔级别)，这可归因于分子中酮羰基的作用。一方面，烷基酮酸是一种特殊脂肪酸，在pK
a
(～2.7)附近质子化烷基酮酸和去质子化烷基酮酸通过羧酸极性头基间的氢键作用形成“酸
‑
皂”二聚体，类似于双尾链表面活性剂，进一步自组装形成囊泡；另一方面，酮羰基之间可通过氢键形成“水桥结构”及与Mg
2+
较强结合作用增加氢键复合物在较宽pH范围和Mg
2+
环境中的稳定性，也是囊泡高稳定性的主要因素。
[0023]相比传统的复配表面活性剂、双尾链表面活性剂和传统的脂肪酸囊泡体系等，本专利技术的囊泡是由单一单链的烷基酮酸在水溶液中自发形成，因烷基酮酸独特的分子结构，其囊泡具有较低的临界形成浓度，较好的稳定性，且制备方法简单、成本低，可应用于生物细胞膜模拟、药物或生物活性物质的传输控释、微反应器或材料合成等众多领域。
附图说明
[0024]图1为实施例1制得的α
‑
酮辛酸的核磁共振氢谱(1HNMR)图；
[0025]图2为实施例1制得的不同浓度α
‑
酮辛酸囊泡的冷冻透射电子显微镜图。(a)C
α
‑
酮辛酸
＝2mM；(b)C
α
‑
酮辛酸
＝5mM；(c)C
α
‑
酮辛酸
＝85mM；(d)C
α
‑
酮辛酸
＝500mM；
[0026]图3为实施例1制得的α
‑
酮辛酸囊泡在不同浓度氯化镁存在下的冷冻透射电子显微镜图：(a)C
MgCl2
＝0mM；(b)C
MgCl2
＝30mM；(c)C
MgCl2
＝50mM；(d)C
MgCl2
＝80mM；(e)α
‑
酮辛酸囊泡在不同浓度氯化镁存在下的动态光散射粒径分布图；
[0027]图4为实施例1制得的α...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单一单链烷基酮酸囊泡的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将草酸酯溶液与烷基卤化镁溶液混合，在无氧环境、
‑
78℃反应1～3h，得到烷基酮酸；所述草酸酯溶液的质量浓度为0.1～0.2g/ml；所述烷基卤化镁溶液的摩尔浓度为1～2mol；2)将所述步骤1)得到的烷基酮酸溶解于水中，得到单一单链烷基酮酸囊泡。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)草酸酯溶液与烷基卤化镁溶液的体积比为50～60:20.4～54.5。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)草酸酯溶液中草酸酯包括草酸二乙酯、草酸二甲酯、草酰氯单乙酯和草酰氯单甲酯中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)烷基卤化镁溶液中烷基卤化镁包括己基溴化镁、己基氯化镁、辛基溴化镁、辛基氯化镁和癸基溴化镁中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述草酸酯溶液的溶剂为无水溶剂，所述无水溶剂包括无水四氢呋喃、无水乙醚和无水2
‑
甲基四氢呋喃中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：胥会芳，王斯佳，李圆圆，李朋伟，梁馨，陆松，
申请(专利权)人：河南中医药大学，
类型：发明
国别省市：