非脂肪酸类单一单链阴离子表面活性剂囊泡的制备方法

摘要

本发明公开了一种非脂肪酸类单一单链阴离子表面活性剂囊泡的制备方法，属于囊泡制备技术领域，将非脂肪酸类单一单链阴离子表面活性剂在80‑160℃水热条件下，在水溶液中自组装形成囊泡；该囊泡由非脂肪酸类单一单链表面活性剂构成，表面活性剂浓度范围为2‑100mmol/L，粒径为50‑500nm，常温下可稳定放置1年以上；本发明的囊泡表现出合理的包覆性、选择渗透性以及热稳定性，可用于药物载体、化妆品、材料合成、生物膜模拟等领域。

说明书

技术领域

本发明属于囊泡制备技术领域，具体涉及一种非脂肪酸类单一单链阴离子表面活性剂囊泡的制备方法。

背景技术

囊泡是双亲分子的闭合双分子层包裹微水相而构成的一种有序组合体，由于其独特结构，囊泡在近期备受关注，其在生物细胞膜模拟、药物载体和材料合成等领域有重要的应用价值。双链表面活性剂囊泡的制备方法很多，如对磷脂(天然的双链表面活性剂分子)溶液超声或挤压处理可制备磷脂囊泡；但是，目前单链表面活性剂囊泡的制备并不多见，且一般符合下列情形之一：调节C

对于非脂肪酸类的传统单链阴离子表面活性剂囊泡的制备，传统的制备方法均需额外向溶液中引入另一种组分，如无机、有机添加剂或加入相反电荷的阳离子表面活性剂组成表面活性剂复配体系，而关于非脂肪酸类的传统单链阴离子表面活性剂溶液自身在一定外部环境下制备囊泡，目前并没有相关报道。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种非脂肪酸类单一单链阴离子表面活性剂囊泡的制备方法。

一种非脂肪酸类单一单链阴离子表面活性剂囊泡的制备方法，包括以下步骤：

将非脂肪酸类单一单链阴离子表面活性剂溶于水，制备胶束水溶液；将所述胶束水溶液在80-160℃条件下进行水热反应，自组装形成囊泡水溶液。

优选地，所述非脂肪酸类单一单链表面活性剂为C

优选地，所述的C

优选地，所述C

优选地，所述的C

优选地，所述胶束水溶液的浓度为2-100mmol/L。

优选地，所述水热反应的时间为2-6h。

优选地，所述囊泡水溶液中囊泡的粒径为50-500nm。

优选地，所述囊泡水溶液的pH值为1.5-6.8。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果:

(1)本发明首次提出了一种非脂肪酸类单一单链阴离子表面活性剂囊泡的制备方法，制备方法简单，仅将所述的表面活性剂溶解于水中，80-160℃水热反应即可形成囊泡，囊泡粒径为50-500nm，具备一定储存稳定性，在常温下能稳定放置1年以上；

(2)本发明的囊泡能够在极低表面活性剂浓度下形成，其物理化学性质与传统表面活性剂囊泡基本一致，合成方法简单易行，且具备必要的尺寸选择渗透性以及对模型药物分子的有效负载能力，可用于生物膜模拟、药物载体、生物工程、日用化工等领域。

附图说明

图1为实施例1制得的月桂基硫酸钠囊泡溶液的负染色透射电子显微(TEM)照片；

图2为实施例1水热前和水热后月桂基硫酸钠溶液的粒径分布；

图3为核磁共振氢谱对比图，图中分别为未经水热处理、实施例1(a)和实施例3(b)中水热后再冻干的月桂基硫酸钠氘代DMSO溶液的核磁共振氢谱图；

图4为实施例1制得的月桂基硫酸钠囊泡溶液的激光共聚焦显微镜照片(CLSM)，其中(a)、(b)和(c)分别采用钙黄绿素、异硫氰酸荧光素标记的牛血清蛋白(FITC-BSA)和尼罗红标记。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，但所举实施例不作为对本发明的限定。

下述各实施例中所述实验方法和检测方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可在市场上购买得到。

实施例l

一种非脂肪酸类单一单链阴离子表面活性剂囊泡的制备方法，包括以下步骤：

称取设计量的月桂基硫酸钠(SDS)，配置成20mmol/L水溶液，室温下搅拌均匀，置于聚四氟乙烯材质的小型反应釜内衬中，160℃下水热反应2h，冷却，制得囊泡水溶液。

水热反应后溶液浊度上升，可归因于高温高压作用下SDS分子可能发生分解反应，生成溶解度较低的烷基醇或烷基硫酸酯。

囊泡样品的负染色TEM照片如图1所示，SDS溶液经水热反应后形成了囊泡，其球形囊泡形貌清晰可见，粒径为50-500nm，具备一定储存稳定性，在常温下能稳定放置1年以上。

通过动态光散射(DLS)分析显示(图2)，160℃水热反应前SDS原溶液为直径约4nm的胶束溶液，水热反应后形成的囊泡的水合动力学直径为50-500nm，略大于电镜照片显示的直径，可能是因为囊泡水化层的影响。

取样进行pH值测量，160℃水热处理后溶液pH值由水热处理前原溶液的6.84降低至1.90，表明高温高压作用下，部分SDS分子发生分解，生成质子化形式的烷基醇或烷基硫酸酯，随后与阴离子形式的SDS在氢键作用下形成类似于脂肪酸体系的“酸-皂”二聚体，因而单一单链阴离子表面活性剂溶液可看作“准二元”混合表面活性剂体系。

将160℃水热反应前和水热反应后的SDS溶液冷冻干燥得到白色粉末，再溶于DMSO-d6测量其核磁共振氢谱(图3)。可以看出，160℃水热处理后的样品(图3(a))与水热反应前的SDS样品(图3(c))相比氢原子的化学位移(δ值)发生移动，并且在δ＝5.65ppm处有一个宽峰，表明活泼氢的出现(δ＝5.65ppm)，在1.39、1.47、3.36、3.99处出现多重峰，说明SDS溶液经160℃水热处理后发生分解反应，生成烷基醇或烷基酯。进一步说明了高温水热条件下(100℃≤T≤160℃)，囊泡形成的可能机理是，阴离子形式的SDS(DS

分别采用两种亲水性荧光探针(小尺寸的钙黄绿素和大尺寸的FITC-BSA)和疏水性荧光探针(尼罗红)，考察囊泡膜的尺寸选择渗透性以及对不同亲疏水性的模型药物分子(染料分子)的负载能力。将上述水热制备的囊泡溶液与染料混合，采用CLSM以荧光模式观察(图4)。对于钙黄绿素标记的样品溶液(图4(a))，能看到发绿色荧光的球形斑点，说明小尺寸的亲水性钙黄绿素分子能渗透通过囊泡膜，有效负载在囊泡内水核中；相反，对于FITC-BSA标记的样品溶液(图4(b))，没有观察到发绿色荧光的斑点，说明大尺寸的亲水性荧光蛋白不能透过囊泡膜。对于尼罗红标记的样品溶液(图4(c))，能观察到发红色荧光的球形斑点，说明疏水性尼罗红分子能够有效负载在囊泡双层膜疏水区域。这些结果说明，本发明所制备的囊泡膜具有必要的“尺寸选择”渗透性和对模型药物分子的有效负载能力，这对于其在生物膜模拟、药物载体等领域的应用非常重要。

实施例2

一种非脂肪酸类单一单链阴离子表面活性剂囊泡的制备方法，表面活性剂采用SDS，按如下方法制得：

称取设计量的SDS，配置成50mmol/L水溶液，室温下搅拌均匀，置于聚四氟乙烯材质的小型反应釜内衬中，120℃下水热反应2h，冷却，可得到囊泡样品，溶液pH值为1.76。TEM和DLS结果显示粒径介于85-500nm之间。

实施例3

一种非脂肪酸类单一单链阴离子表面活性剂囊泡的制备方法，表面活性剂采用SDS，按如下方法制得：

称取设计量的SDS，配置成100mmol/L水溶液，室温下搅拌均匀，置于聚四氟乙烯材质的小型反应釜内衬中，80℃下水热反应2h，冷却。

80℃水热反应后，溶液外观无明显变化，pH值为6.65，保持基本不变，80℃水热处理后的SDS样品核磁共振氢谱(图3(b))与水热处理前的SDS样品相比没有明显变化(图3(c))，表明此条件下没有生成烷基醇或酯。这些结果说明，较低水热温度条件下(80℃≤T≤100℃)，囊泡形成的途径不同于高温水热条件，可归因于水热条件赋予的高能作用下，DS

实施例4

一种非脂肪酸类单一单链阴离子表面活性剂囊泡的制备方法，表面活性剂采用辛基硫酸钠，按如下方法制得：

称取设计量的辛基硫酸钠，配置成100mmol/L水溶液，室温下搅拌均匀，置于聚四氟乙烯材质的小型反应釜内衬中，160℃下水热反应6h，冷却，可得到囊泡样品，溶液pH值为1.51。TEM结果显示粒径介于50-500nm之间。

实施例5

一种非脂肪酸类单一单链阴离子表面活性剂囊泡的制备方法，表面活性剂采用月桂基磺酸钠，按如下方法制得：

称取设计量的月桂基磺酸钠，配置成20mmol/L水溶液，室温下搅拌均匀，置于聚四氟乙烯材质的小型反应釜内衬中，140℃下水热反应6h，冷却，可得到囊泡样品，溶液pH值为3.52。TEM和DLS结果显示粒径介于50-500nm之间。

实施例6

一种非脂肪酸类单一单链阴离子表面活性剂囊泡的制备方法，表面活性剂采用月桂基苯磺酸钠，按如下方法制得：

称取设计量的月桂基苯磺酸钠，配置成2mmol/L水溶液，室温下搅拌均匀，置于聚四氟乙烯材质的小型反应釜内衬中，80℃下水热反应6h，溶液外观无明显变化，pH值为6.73，保持基本不变。TEM和DLS结果显示粒径介于50-500nm之间。

对比例1

表面活性剂采用月桂基磺酸钠，按如下方法制备：

称取设计量的月桂基磺酸钠，配置成20mmol/L水溶液，室温下搅拌均匀，置于聚四氟乙烯材质的小型反应釜内衬中，200℃下水热反应2h，高温水热反应后月桂基硫酸钠大量生成溶解度很低的烷基醇或酯，有肉眼可见油滴析出，无法形成稳定的囊泡溶液。

对比例2

表面活性剂采用SDS，按如下方法制备：

称取设计量的SDS，配置成100mmol/L水溶液，室温下搅拌均匀，置于聚四氟乙烯材质的小型反应釜内衬中，60℃下水热反应6h。因水热温度较低，不足以提供高能作用驱动溶液体系中分子发生剧烈运动，水热后样品溶液的吸光度没有明显变化。TEM和DLS结果均没有观察到囊泡颗粒。

对比例3

表面活性剂采用烷基链大于14个碳的烷基硫酸钠，如正十八烷基硫酸钠，按如下方法制备：

称取设计量的正十八烷基硫酸钠，配置成20mmol/L水溶液，室温下搅拌均匀，置于聚四氟乙烯材质的小型反应釜内衬中，160℃下水热反应2h，水热反应后正十八烷基硫酸钠大量生成溶解度很低的烷基醇或酯，有大量油滴析出，无法形成稳定的囊泡溶液。

综上所述，本发明首次提出了一种非脂肪酸类单一单链阴离子表面活性剂囊泡的制备方法，制备方法简单，仅将所述的表面活性剂溶解于水中，80-160℃水热反应即可形成囊泡，囊泡粒径为50-500nm，具备一定储存稳定性，在常温下能稳定放置1年以上；本发明的囊泡能够在极低表面活性剂浓度下形成，其物理化学性质与传统表面活性剂囊泡基本一致，合成方法简单易行，且具备必要的尺寸选择渗透性以及对模型药物分子的有效负载能力，可用于生物膜模拟、药物载体、生物工程、日用化工等领域。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内也意图包含这些改动和变型在内。