[发明专利]一种酚化木质素基O/W型Pickering乳液及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种酚化木质素基O/W型Pickering乳液及其制备方法和应用，属于微纳米功能乳液的制备及应用领域。本发明利用酚类物质在低温条件下对木质素进行酚化，得到酚化木质素；然后通过碱溶酸析法将所述酚化木质素制备成酚化木质素颗粒分散液；再以所述酚化木质素颗粒分散液为水相，有机溶剂为油相，按配比将水相和油相混合，均质，得到酚化木质素基O/W型Pickering乳液。本发明采用酚类物质改性木质素，通过增加酚羟基含量来提升木质素的抗紫外能力，使酚化木质素基颗粒制备的Pickering乳液对光敏性药物的保护作用更强。并且，本发明采用酚类物质改性木质素使木质素亲水性增加，从而增加了木质素颗粒在水油界面的稳定性，延缓了Pickering乳液的破乳时间，达到缓释药物的效果。

技术领域

本发明属于微纳米功能乳液的制备及应用技术领域，具体涉及一种酚化木质素基O/W型Pickering乳液及其制备方法和应用，特别是在农药缓释和保护方面的应用。

背景技术

据联合国人口司估计，到2050年，地球上的人口将激增至97亿，这将给粮食和其他农产品带来巨大压力。农用化学品特别是农药在提高农业生产效率方面起着至关重要的作用。每年都会使用海量的农用化学品，但是其真实的利用效率却非常低，迫使农民过度使用这些化学品，进一步加剧了资源浪费和环境污染。阿维菌素(AVM)作为一种重要的农业杀虫剂和杀螨剂，在环境中不稳定且易光解，添加稳定剂(如紫外线吸收剂、抗氧化剂)或使用微纳米胶囊来保护农药免受光解和氧化是常用的策略。然而，大多数稳定剂和封装壁材相对昂贵，不够环保，导致成本增加和环境污染。此外，传统的纳米微胶囊农药的释放行为很难按照实际应用需求进行调控。因此，利用绿色、廉价的材料，制定有效的农药稳定策略，控制农药的适当释放是十分必要的。

木质素是木质纤维素生物质的三大主要成分之一，是仅次于纤维素的第二大可再生资源。木质素是唯一可以从陆生植物中大量提取的天然芳香原料，具有丰富、普遍、易获取、环境友好等优点，在制备高价值化学品和先进材料方面具有巨大的潜力。然而，目前的工业生产过程忽视了木质素的潜力。木质素作为纸浆和造纸工业的副产品年产量超过5000万吨，随着生物炼制技术的发展，预计这一数量在不久的将来将翻一番，但是只有不到5％的工业木质素被用作生产增值产品，其余大多数被作为低质量燃料燃烧或直接作为污染物排放。

木质素独特的芳香结构和各种官能团，如酚羟基、脂肪羟基和醛基，赋予木质素多种吸引人的特性，如两亲性、抗紫外线和抗氧化功能。利用木质素颗粒制备Pickering可以用于敏感化学品的包封和控释。与传统的表面活性剂乳液相比，由固体颗粒稳定的Pickering乳液通常具有更高的抗聚结性能。但是木质素的不均匀性高，表面活性差，抗紫外线性能不理想，严重阻碍了木质素基Pickering乳液在抗光解类药物方面的应用。目前，关于Pickering乳液载药的研究主要集中在提升壁材厚度上，以解决乳液稳定性差、易破乳等问题，例如现有技术公开了通过加入交联剂引发乳液界面的交联反应从而增加Pickering乳液的稳定性的方法；并且为了进一步增加囊壁的致密程度达到延缓药物释放的作用，现有技术还公开了将木质素进行胺化从而加强木质素与交联剂的反应增加壁材厚度的方法。这些技术虽然能够有效地缓释目标药物，但是也不可避免的使用到了非环保型的有毒试剂例如甲醛等，且并没有就AVM这类易光解药物的提供进一步的有针对性的保护方案。因此，通过对木质素进行改性以提高其抗紫外性能具有十分重要的意义。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题或缺陷，本发明的目的在于提供一种酚化木质素基O/W型Pickering乳液及其制备方法和应用。本发明通过对碱木质素进行酚化改性从而增加木质素对光敏感类药物的保护，解决或至少部分解决现有技术中存在的上述技术缺陷。

为了实现本发明的上述其中一个目的，本发明采用的技术方案如下：

一种酚化木质素基O/W型Pickering乳液的制备方法，所述方法具体包括如下步骤：