响应型Pickering乳液研究进展(Ⅰ)

从制备乳液常见的固体乳化剂出发,分析了Pickering乳液稳定性的影响因素,总结了pH值响应、CO_(2)响应、光响应、磁响应、温度响应和多重响应型Pickering乳液的响应机理,并讨论了目前存在的问题。根据Pickering乳液的响应原理设计合成高性能、低成本的两亲性响应纳米颗粒,制备环保、可持续性发展的Pickering乳液将是下一步的发展方向。

刺激响应型Pickering乳液的制备及应用进展

固体纳米颗粒代替传统表面活性剂作为乳化剂稳定的Pickering乳液具有抗聚结性高、环境友好、成本较低等优点,在多个领域具有广阔应用前景。通过适当刺激精确调控乳液稳定性及构建响应型Pickering乳液的研究引起广泛关注。综述了多种刺激响应型Pickering乳液的构建、调控及应用。首先,阐述了Pickering乳液的稳定性影响因素和固体颗粒乳化剂表面改性技术;然后,介绍了多种刺激响应型Pickering乳液的响应机理和性能;接着,总结了Pickering乳液的应用研究;最后,分析展望了Pickering乳液研究应用中存在的问题和发展前景。

环境响应型Pickering乳液的研究进展

本文主要介绍了Pickering乳液及其稳定机理,pH、温度、磁场、电场等环境响应型Pickering乳液的研究进展,并对Pickering乳液未来的发展方向进行了展望。

智能响应型Pickering乳液的制备及在物质分离中的应用进展

Pickering乳液是指由微纳米固体粒子代替传统表面活性剂作为乳化剂而稳定的乳液,具有较强的稳定性和超高油/水界面,能够为多相界面反应和物质传输提供高效稳定的场所。Pickering乳液的乳滴结构和性质与固体颗粒的尺寸形貌及表面性质密不可分,通过调控固体颗粒本身或表面的性质可以赋予Pickering乳液特定的响应性功能,拓宽其应用领域。本文对近年来不同响应型(磁性、CO_(2)、pH、光、温度等响应型)的Pickering乳液的主要研究成果进行了综述,重点介绍了Pickering乳液的稳定性原理、响应型Pickering乳液的制备方法和结构调控策略,以及近年来Pickering乳液在物质分离提取中的应用研究进展,最后对智能响应型Pickering乳液应用研究的发展趋势进行了展望。

双重刺激响应型pickering乳液研究进展

Pickering乳液因其极强的稳定性、良好的生物相容性和对环境友好等特点在众多领域有着广泛应用。虽然乳液必须具有良好的稳定性,但实际应用中通过适当的触发机制使其能够实现快速破乳也是非常重要的。响应型Pickering乳液由于在特定因素刺激下可以轻易实现可逆乳化-破乳成为近些年研究的热点。早期研究学者主要研究单一刺激因素响应性Pickering乳液的研究,近些年学者们也发现双重甚至多重刺激响应性Pickering乳液中,更具优势也有着更广泛的应用。因此,对外响应型Pickering乳液的相关研究内容进行了归纳整理,重点介绍了双刺激响应型Pickering乳液的类型和应用,并对刺激性Pickering乳液未来的研究前景进行了展望。

生物质颗粒稳定的刺激响应型Pickering乳液

固体颗粒稳定的Pickering乳液在众多领域中发挥着重要的作用,对其在稳定和破乳之间转换具有广泛需求,因此刺激响应型Pickering乳液得以发展。生物质颗粒因其安全性高、适用范围广等优势被应用于稳定Pickering乳液,且近年来关注将其用于稳定刺激响应型Pickering乳液,并显示在食品、药品、化妆品等领域中的应用前景。

CO2响应型Pickering乳液研究新进展

Pickering乳液在化妆品行业、油品回收、催化剂回收、药物运输等领域中发挥着极其重要的作用,其破乳以及相反转的行为受到关注,环境刺激响应型Pickering乳液应运而生。CO2成本低、含量丰富、不易污染产品,作为一种刺激手段可以实现乳化剂的循环利用,符合可持续发展的原则。本文将介绍近年来CO2响应型Pickering乳液的研究进展,主要介绍以无机颗粒和聚合物颗粒为乳化剂稳定的Pickering乳液。

环境响应型Pickering乳液的研究进展

环境响应型智能水凝胶能够对外界环境温度、pH值、CO_(2)气体、磁场等变化产生显著的体积或其他特性的变化,且其性质和结构与生物组织类似,有望应用于药物运输、细胞封装、组织工程等领域,引起了广泛的关注。近年来,采用环境响应型粒子作为Pickering乳液的乳化剂,制备出一种新型高效的乳剂成为研究热点。介绍了环境响应型粒子稳定乳液的研究进展,最后提出了未来食品和药物运输等领域环境响应型Pickering乳液的研究趋势。

油相组成对W/O型Pickering乳液稳定性和流变性能的影响

以二甲基甲硅烷基化硅石为乳化剂,采用均质乳化法制备W/O型Pickering乳液,通过偏光显微镜、表面张力仪、接触角测量仪和流变仪研究了油脂的极性、流变改性剂对W/O型Pickering乳液稳定性及流变性能的影响。结果表明,相比于非极性油脂,极性油脂制备出来的W/O型Pickering乳液液滴更小,稳定性能更优,其中霍霍巴油制备的Pickering乳液粒径分布较窄,形状均一,稳定性好;添加流变改性剂后,Pickering乳液的粒径有一定的下降,常温稳定性和低温稳定性均有小幅度提升,对于不同的油脂,与之结构上存在相似性的流变改性剂对粒径的降低及稳定性的提高效果较好。不同油脂制备的W/O型Pickering乳液均为非牛顿流体,随着剪切速率的增大,Pickering乳液的黏度降低,并且所有Pickering乳液的弹性模量(G')高于黏性模量(G''),均为凝胶乳液,线性黏弹区为0.001%~0.100%,添加流变改性剂后,Pickering乳液的黏度上升,剪切稀化现象基本不变,但线性黏弹区增大,可能与Pickering乳液的粒径和油水界面能的变化有关。

葡萄糖响应型丙烯基氧化石墨烯微凝胶Pickering乳液的制备及性能

以3-丙烯酰胺基苯硼酸(AAPBA)和丙烯基氧化石墨烯(GOM)为原料,采用自由基聚合法制备了GOM微凝胶,再以该微凝胶为乳化剂构建了Pickering乳液。对GOM微凝胶进行FTIR、SEM-EDS表征及葡萄糖响应性能测试。对GOM微凝胶Pickering乳液进行了荧光和粒径表征,并对其稳定性的影响因素进行了探究,以胰岛素为模型药物,对载药乳液的体外控制释药性能进行了评价。结果表明,成功合成了GOM微凝胶。GOM微凝胶中GOM添加量(以去离子水、AAPBA、丙烯酰胺、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、十二烷基硫酸钠、N,N-二甲基丙烯酰胺的总质量为基准,下同)为1.0%、GOM微凝胶添加量为水相质量的10.08%时,制备的水包油(O/W)型GOM微凝胶Pickering乳液稳定性最好,平均粒径为688.5 nm。GOM微凝胶稳定的载药Pickering乳液在不同浓度葡萄糖溶液中约5 h达到释药平衡,当葡萄糖的浓度增至40 mmol/L时,胰岛素的5 h累积释放率可达到94.21%。

CO_(2)响应型Pickering乳液的构筑及应用

互不相溶的油/水两相在固体颗粒的作用下,其中一相以小液滴形式溶于另一相中形成的乳液称为Pickering乳液。由于其制备成本低、稳定性强且环境友好,目前已应用于医药、食品及化妆品等多个领域。在实际的应用中,具有长期稳定性质和可快速乳化/破乳的乳液在石油开采、催化等领域需求广泛,因而制备具有环境刺激响应性质的Pickering乳液迫在眉睫。与pH、磁场、温度、光等刺激手段相比,CO_(2)响应型乳液具有廉价易得、无污染、响应迅速、生物相容性好等优势,是解决产品循环回收问题的有效策略。目前CO_(2)刺激响应型Pickering乳液体系仍处于研究的初级阶段,且该乳液的响应机制、构筑策略仍有待明确和拓展。本文总结了Pickering乳液的稳定/响应机制,综述了CO_(2)响应型Pickering乳化剂的种类及构筑策略,列举了其在乳液聚合、界面催化、生物医药领域的应用进展,并展望了其未来的发展前景。

基于熊果酸的W/O/W型Pickering乳液制备方法

目的:提高熊果酸的应用范围和生物利用率。方法:以熊果酸为乳化剂,果胶为外水相,采用两步法制备W/O/W型Pickering乳液。通过单因素试验优化W/O乳液制备条件,研究果胶质量浓度对W/O/W型Pickering乳液理化性质、微观结构、流变学特性及长期稳定性的影响。结果:W/O乳液的最佳制备工艺为熊果酸质量浓度4 g/100 mL、水油质量比2∶3、均质转速9 000 r/min、均质时间5 min;以果胶为外水相制备的双层乳液粒径均在30~40μm,果胶质量浓度的增加使乳液的zeta电位绝对值、流变性能以及4℃贮藏稳定性有着显著性的提高。结论:果胶质量浓度为0.3,0.4,0.5 g/100 mL时能够制备稳定的Pickering双层乳液。

Pickering乳液模板构建生物刺激响应性蛋白质微球

生物刺激响应性微球可用于封装活性物,并在生理条件刺激下触发释放活性物,在制药,化妆品,食品和农业等领域备受关注。然而大多数微球材料基于合成聚合物,合成过程中涉及的有机溶剂或交联剂残留易产生安全性与生物相容性隐患。因此,本工作以Pickering双重乳液为模板,探索一种简单、可持续地构建生物刺激响应性蛋白质微球的方法。具体地说,本文采用Stöber法合成了粒径约为100 nm的二氧化硅颗粒,并用二氯二甲基硅烷对其进行疏水改性。随后,Pickering双重乳液模板由疏水二氧化硅纳米颗粒稳定,玉米醇溶蛋白溶解在中间相。同时,乙醇的移除过程促使蛋白质析出并构成微球骨架。我们先通过染色法,分别用罗丹明B标记乙醇水相和芘标记油相,通过激光共聚焦(CLSM)证明了多重乳液的结构。并通过扫描电子显微镜(SEM)详细表征了蛋白微球和疏水二氧化硅颗粒的形貌,我们发现Pickering乳液模板制备的微球具有良好的球形度和均一性,且二氧化硅颗粒在微球表面均匀排列,其中疏水二氧化硅颗粒除了充当乳化剂外,还能提高蛋白微球的机械强度和单分散性。紧接着,我们以FITC标记的葡聚糖作为封装模型,通过CLSM证明了FITC-葡聚糖在蛋白微球中均匀分散且对微球结构没有影响。之后我们考察了蛋白微球的pH耐受性,通过光学显微镜发现,蛋白微球在pH 3–11条件下结构保持良好,只有在pH大于11的情况下才会分解释放,证明其具有良好的耐受性。最后,我们探索了蛋白微球的生物刺激响应行为,由于玉米醇溶蛋白含有大量的硫氨基酸,可形成分子内和分子间二硫键,而二硫键可以被谷胱甘肽(GSH)还原,且蛋白质本身具有酶解特性,因此该蛋白微球同时具有GSH和酶响应性,用荧光分光光度计测量了蛋白微球在不同GSH和酶浓度下FITC-葡聚糖的释放量,且由CLSM和SEM进一步验证了微球的分解行为。综上,Pickering乳液模板的良好稳定性和可调控性使蛋白质微球具有结构可控性。此外,结果显示该蛋白质微球对活性物有良好的保护与包封效果,且对蛋白酶和谷胱甘肽表现出非凡的生物刺激响应性。

磁响应的海藻酸钙微球稳定油包水型Pickering乳液研究

通过乳液凝胶法制备了内部包封四氧化三铁纳米颗粒的海藻酸钙微球,该微球表面包覆疏水改性的二氧化钛纳米颗粒,在正己烷中分散良好。由于有烷基硅烷改性二氧化钛纳米颗粒的包覆,使得海藻酸钙微球能够用于稳定油包水型的Pickering乳液。通过微球含量的优化,调控了Pickering乳液的粒径大小。在外界磁场作用下,微球稳定的Pickering乳液能定向移动并实现磁响应破乳分离。

牛蒡果胶多糖/玉米醇溶蛋白复合颗粒稳定的Pickering乳液构建及对姜黄素的递送功效

以牛蒡RG-1型果胶多糖/玉米醇溶蛋白复合颗粒为稳定剂构建Pickering乳液,分析多糖质量浓度、pH值、离子强度以及油相体积分数对乳液特性的影响,并研究高内相Pickering乳液对姜黄素的稳态化递送功效。结果表明,形成Pickering乳液最佳条件是果胶多糖质量浓度10 mg/mL和pH 3~5,乳液在NaCl浓度40~200 mmol/L、油相体积分数为0.17~0.75条件下均能保持稳定。流变学结果表明,低浓度钙离子可以有效强化包封姜黄素的乳液界面结构,而浓度达到4 mmol/L时会造成乳液凝胶的收缩失水,降低黏弹性。高内相乳液包封显著提升了姜黄素的热稳定性和生物利用度。其中,1 mmol/L和2 mmol/L交联乳液中姜黄素的生物利用度最高,达到60%以上。本研究对拓展RG-I型果胶多糖与玉米醇溶蛋白形成的纳米颗粒在食品递送体系中的应用具有积极意义。

壳聚糖基Pickering乳液及其在食品中的应用

壳聚糖是一种天然的线性阳离子多糖,由于具有良好的生物降解性和可再生性,可设计为“绿色”微/纳米颗粒从而稳定Pickering乳液,因此在食品领域应用前景广泛。然而,天然的壳聚糖乳化能力较弱,而其分子中的活性官能团可与其他种类化合物通过共价或非共价相互作用结合形成二元/三元复合颗粒,可改善壳聚糖稳定乳液的能力。响应型乳液由于能够对不同环境胁迫(pH值、温度等)做出不同反应,成为近年来的热门研究课题。本文归纳总结了近期国内外有关壳聚糖基Pickering乳液的研究进展,包括壳聚糖稳定Pickering乳液的类型、接枝改性后壳聚糖复合颗粒稳定的Pickering乳液和环境响应型乳液,并进一步讨论了壳聚糖基Pickering乳液在食品保鲜、3D食品打印、功能因子载体等方面的应用及其在实际应用中存在的障碍,最后对其发展前景进行了展望,为深入拓展壳聚糖基Pickering乳液在食品领域的应用提供依据。

纤维素稳定Pickering乳液的研究进展及在食品领域的应用

纤维素作为一种可再生资源,具有来源广泛、绿色环保、可生物降解性、生物相容性等优点。研究发现,由固体颗粒作为稳定剂制备的乳液较传统表面活性剂稳定的乳液具有更高的稳定性,而纤维素凭借其生物相容性、来源广、绿色环保等优点,成为一种良好的Pickering乳液稳定剂,同时纤维素作为一种天然的可食用膳食纤维,在食品领域中具有广阔的应用前景。本文综述不同种类纤维素稳定Pickering乳液的特点,介绍不同处理方式赋予纳米纤维素稳定Pickering乳液不同的性能,并对纳米纤维素基乳液在制备食品级高分子材料、制备新型低热量食品、输送生物活性物质及辅助消化等食品领域的应用进行叙述,为拓宽纤维素基Pickering乳液应用提供参考。

壳聚糖亚微粒稳定的Pickering乳液制备pH响应微胶囊

采用离子凝胶法制备了壳聚糖-三聚磷酸钠(CS-TPP)亚微米颗粒,并以其为稳定剂,制备了内含聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)和布洛芬(IBU)药物的o/w型Pickering乳液;采用溶剂挥发法制备了CS-TPP亚微米颗粒包覆的载药微胶囊,并通过静电作用包覆羧甲基纤维素钠(CMC).利用SEM、光学显微镜、荧光共聚焦显微镜、红外光谱等对载药微胶囊进行了表征.以IBU为模型药物,在模拟胃液(SGF,pH=1.2)和模拟肠液(SIF,pH=6.8)中进行载药微胶囊的体外药物释放实验.结果表明:所得载药微胶囊在SIF中释放速率为其在SGF中的约12倍,表现出良好的pH响应性.

Fe_3O_4@TiO_2复合纳米颗粒稳定Pickering乳液的光磁双响应性研究

利用三甲基氯硅烷修饰的核壳结构Fe_3O_4@TiO_2复合纳米颗粒来稳定Pickering乳液,并对乳液的磁响应性和光响应性进行了评价,结果表明:Fe_3O_4@TiO_2复合纳米颗粒稳定的Pickering乳液具有良好的磁响应性和光响应特性。

乳液模板法制备新型pH响应微胶囊材料的研究

利用乳液模板法制备了新型微胶囊材料。以小麦水解蛋白为稳定剂,水为外相、辛癸酸甘油酯为内相,制备了水包油型Pickering乳液。通过显微镜和粒径统计表征了乳液的微观结构,稳定剂质量分数为1%、2%、3%、4%和5%的Pickering乳液平均液滴直径分别为96.8μm、78.2μm、62.31μm、47.6μm和38.7μm。加入戊二醛与蛋白的氨基发生席夫碱反应,交联界面相形成微胶囊,通过红外光谱、显微镜和EDS Mapping证实了微胶囊的形成。戊二醛浓度为5%、10%、20%、30%、40%和50%时,微胶囊产率分别为75.9%、52.9%、35.3%、41.7%、39.0%和38.2%。由于席夫碱的亚胺基团具有pH响应性,可在酸性条件下断裂,故而该微胶囊具有pH响应性,能够在1mol/L盐酸环境下发生结构破裂,达到控制释放内部包封的油溶性组分的目的。