[发明专利]具有生物相容性的Janus颗粒及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有生物相容性的Janus颗粒及其制备方法。本发明采用生物相容性材料，将紫胶和聚乳酸材料溶解在共同的良溶剂中，然后在一定温度下将混合溶液快速注入到含有表面活性剂的水溶液中，基于共沉淀和相分离机理，得到一端为紫胶另一端为聚乳酸的紫胶‑聚乳酸Janus纳米颗粒。通过调节紫胶和聚乳酸在良溶剂中的浓度，可以调控Janus纳米颗粒的大小；通过调节良溶剂中紫胶和聚乳酸的配比，可以调控Janus纳米颗粒中紫胶半球和聚乳酸半球的比例。然后通过正负电荷相互作用，在紫胶半球表面修饰具有生物相容性的聚赖氨酸，提高紫胶半球的亲水性。本发明的具有生物相容性的Janus纳米颗粒具有两亲性，作为颗粒表面活性剂，可以很好地稳定油在水中的乳液。

技术领域

本发明涉及颗粒材料领域，具体涉及一种具有生物相容性的Janus颗粒及其制备方法。

背景技术

乳液在食品、化妆品等领域具有广阔的应用前景。乳液包括水相分散在油相中的油包水乳液和油相分散在水相中的水包油乳液。乳液的稳定通常需要添加表面活性剂。传统的表面活性剂是一种既有亲水基团又有疏水基团的两亲性分子，能有效降低水/油界面的张力。但传统的分子表面活性剂因热运动在界面是一个吸附和解吸附的动态平衡，液滴容易发生融合。另一方面，在Ostwald ripening的影响下，小液滴将逐渐变小，大液滴将逐渐变大，最终导致相分离。两亲性固体颗粒可以有效代替分子表面活性剂。固体颗粒不会因为热运动在水/油界面发生解吸附，其稳定的Pickering乳液可以长时间稳定。然而，目前尚未有生物相容的Janus颗粒，极大地限制了其在食品、化妆品等领域的应用。

本发明采用生物相容性材料，通过共沉淀和相分离，制得性质可调的紫胶-聚乳酸Janus纳米颗粒。进一步通过正负电荷相互作用表面修饰聚赖氨酸，提高紫胶半球的亲水性。所制得的具有生物相容性的Janus纳米颗粒具有两亲性，作为颗粒表面活性剂，可以很好地稳定油在水中的乳液。

发明内容

针对现有技术上的不足，本发明提供一种具有生物相容性的紫胶-聚乳酸的Janus颗粒及其制备方法。该制备方法采用生物相容性材料，如紫胶、聚乳酸和聚赖氨酸等材料，此类材料具有良好的生物相容性和生物可降解性，绿色无污染，具备可食用性。该方法简便易行，制备得到的Janus颗粒的尺寸、组成和形貌均可进行精确调控，基于其两亲性结构，本发明的具有生物相容性的Janus纳米颗粒可作为食品级的颗粒表面活性剂，很好地稳定油在水中的乳液。

为实现上述目的，本发明提供如下解决方案，包括如下步骤：

(1)将紫胶溶于四氢呋喃中，搅拌至紫胶完全溶解得到紫胶溶液；再加入聚乳酸，得到紫胶和聚乳酸的混合溶液；将吐温80加入到去离子水中，超声分散，得到吐温80水溶液；

(2)将步骤(1)中制得的混合溶液和吐温80水溶液加热，将混合溶液注入到吐温80水溶液中，摇晃混合均匀，得到具有生物相容性的紫胶-聚乳酸的Janus颗粒在吐温80溶液的均匀分散液；

(3)将步骤(2)中制备得到的具有生物相容性的紫胶-聚乳酸的Janus颗粒在吐温80溶液的均匀分散液在室温下静置，随后取上述溶液，在高速离心机中离心，离心后除去上层清液，然后加入去离子水，将颗粒在水中重新分散均匀；再重复离心分散过程，除去表面活性剂吐温80，完成对Janus颗粒的洗涤，得到具有生物相容性的Janus颗粒在去离子水中的均匀分散液。

(4)将聚赖氨酸溶解于去离子水中，加入步骤(3)中制备得到的Janus颗粒在去离子水中的均匀分散液，静置，带正电的聚赖氨酸与带负电的紫胶半球通过正负电荷的相互作用，得到聚赖氨酸修饰紫胶半球的两亲性Janus颗粒在水中的均匀分散液。

作为本发明的优选，在步骤(1)中，