一种包覆抗氧化剂的聚合物纳米囊泡的制备方法【技术领域】，涉及一种可有效延缓皮肤衰老的皮肤保健品的制备方法，具体涉及一种包覆抗氧化剂的聚合物纳米囊泡的制备方法。[0002]随着工业化时代的进行，各种各样的有毒气体被排放到大气中，由此导致的环境问题日益凸显；其中对于臭氧层的破坏就是一个很突出的问题。由于臭氧层的破坏使得大量的紫外线透过大气层，直接照射到人体皮肤上。过量的紫外线辐射不仅对于人们的皮肤造成很大的伤害，更会大大增加患皮肤癌的几率。因此市面上的防晒产品层出不穷，这些产品主要通过其中的一些活性成分吸收或者阻挡紫外线辐射，从而达到防紫外线辐射的目的。现存的防晒产品，无论是有机产品还是无机产品都存在重大缺陷，往往对人体有害；无机产品包括二氧化钛及氧化锌或者一些其他重金属氧化物都具有很强的光催化能力，这些活性成分会在人体皮肤引发催化反应，产生自由基，从而对人体皮肤造成伤害。除此之外，这些产品仅仅起到了消除紫外线的作用，并没有对皮肤起到保健的作用，它们对于自由基的消除毫无办法；而自由基是引起皮肤衰老的一个重要因素。[0003]抗氧化剂是一种 能够高效消除自由基的化学物质。抗氧化剂的种类有很多，每种都有不同的功效，但是它们都有一个共性，那就是能够很好地通过氧化还原反应消除自由基。以阿魏酸为例，它是一种常用的抗氧化剂，在阿魏、当归、川芎、升麻、酸枣仁等中药材中的含量较高，是这些中药的有效成分之一，已经作为中成药的质量指标之一。在食品原料中，咖啡、谷壳、香兰豆、麦麸、米糠中阿魏酸含量也较高。近几年在药理药效方面的研究发现了许多阿魏酸及衍生物的药理作用和生物活性，且毒性较低，因而在医药、保健品、化妆品原料和食品添加剂等方面有着广泛的用途。除去这些优良的药效，作为一种常用的抗氧化剂，阿魏酸具有高效的抗氧化效果，因此能够高效地俘获自由基。[0004]纳米聚合物囊泡作为药物载体在近年来受到广泛关注，它是一种具有空腔的双层膜结构，里面的空腔可以用来包载药物，因此也能够用来包覆抗氧化剂，外面分散的亲水聚合物链能够使之在水中稳定存在。如果聚合物囊泡的表面为亲水性聚氧乙烯链(ΡΕ0，也叫做聚乙二醇链PEG)，就可以改变囊泡表面的物理化学性质，使其具有较好的水溶性和稳定性，同时具有很好的生物相容性。综上所述，制备这样一种能够有效清除皮肤上的自由基并且能够对皮肤起到很好保健作用的产品具有重要的现实意义。
[0005]针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种包覆抗氧化剂的聚合物纳米囊泡的制备方法，由该方法得到的产品能够很好地对皮肤起到保健作用，延缓皮肤衰老。[0006]为了实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案:
[0007]本发明提供了一种包覆抗氧化剂的聚合物纳米囊泡的制备方法，包括以下步骤:
[0008]将大分子引发剂溴代聚氧乙烯(PEO-Br)、催化剂配体五甲基二乙烯三胺(PMDETA)和单体甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMA)与溶剂在无水无氧的条件下混合，加入催化剂溴化亚铜或氯化亚铜(CuBr，CuCl)，在氩气或氮气保护下，进行原子转移自由基聚合(ATRP)，聚合温度为20~80°C，时间为6~20小时，将苯乙烯溶解在无水对二甲苯中，除氧后加入到上述反应中，聚合温度为40~130°C，时间为12~72小时；将制得的聚合物旋蒸、溶解、过中性氧化铝柱子、沉淀、过滤、真空干燥，得到两亲性嵌段共聚物PEO-b-PDMA-b-PS ；
[0009]将两亲性嵌段共聚物PEO-b-PDMA-b-PS与抗氧化剂溶解在THF中，在强烈搅拌下，以I~60d/min的速度滴加3~10倍于THF的去离子水或甲醇；搅拌后在去离子水中透析，干燥后得到包覆抗氧化剂的聚合物纳米囊泡。
[0010]所述大分子引发剂溴代聚氧乙烯(PEO-Br)、催化剂配体五甲基二乙烯三胺(PMDETA)和单体甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMA)的摩尔比为1: (I~5): (20~100)。[0011 ] 所述催化剂溴化亚铜或氯化亚铜(CuBr, CuCl)的加入量与大分子引发剂溴代聚氧乙烯的摩尔数相同。
[0012]所述苯乙烯与溴代聚氧乙烯的摩尔比为(100~400):1。
[0013]所述两亲性嵌段共聚物PEO-b-PDMA-b-PS的分子量为4000~60000。
[0014]所述溶剂为甲苯、二氯甲烷、四氢呋喃、甲醇、乙醇、二甲基亚砜或二甲基甲酰胺中的一种或一种以上。
[0015]所述两亲性嵌段共聚物PEO-b-PDMA-b-PS溶于THF的浓度为I~20mg/ml。
[0016]所述抗氧化剂为阿魏酸、谷胱甘肽、维生素E、类胡萝卜素或抗坏血酸中的一种或一种以上。所述抗氧化剂溶于THF的浓度为0.1~100mg/ml。
[0017]所述包覆抗氧化剂的聚合物纳米囊泡的直径为100~800纳米(nm)。
[0018]本发明同现有技术相比，具有以下优点和有益效果:
[0019]1、本发明合成的三嵌段聚合物在组装过程中，可以通过控制初始浓度、滴加速率与去离子水的比例调节粒径大小，得到分散均一的聚合物纳米囊泡。
[0020]2、本发明合成的聚合物纳米囊泡中含有胺结构，这种结构可以与多种抗氧化剂发生非共价键作用，从而可高效包覆多种抗氧化剂。
[0021]3、本发明合成的产品能够在防紫外线的同时起到保健的作用，对于自由基有高效的清除能力，因此对于延缓皮肤衰老大有益处。
[0022]4、本发明合成的聚合物结构中含有大量苯环，因此组装形成的囊泡本身就具有高效的抗紫外性能，囊泡具有的空腔可以包覆大量不同种类的抗氧化剂；聚合物中的叔胺结构会与一些抗氧化剂发生相互作用而大大增加包载量；包覆抗氧化剂的聚合物囊泡结构稳定，制备方法简单，具有很好的生物相容性，不会刺激皮肤，有很高的清除自由基的能力，因此对于延缓皮肤衰老有很好的效果；由于包载的抗氧化剂具有各种不同的药理功能，因此可以作为一种保健品使用。



[0023]图1为大分子引发剂PEO43-Br (A)与两亲性嵌段共聚物PEO-b-PDMA-b-PS (B)的核磁谱对比图。
[0024]图2为自组装形成的聚合物纳米囊泡的动态光散射(DLS)图。[0025]图3为聚合物纳米囊泡的透射电子显微镜图，其中:C的标尺是200mn，D的标尺是IOOnm0
[0026]图4为包覆阿魏酸的聚合物纳米囊泡的抗氧化效果图。

[0027]下面结合附图所示实施例对本发明作进一步详细的说明。
[0028]实施例1
[0029]将0.5g大分子引发剂PEO43-Br, 0.08g催化剂配体PMDETA，0.8g单体DMA和2ml无水甲醇加入圆底烧瓶中，大分子引发剂PEO43-Br、催化剂配体PMDETA和单体DMA的摩尔比为1:1:20 ;在无水无氧的条件下加入0.08g催化剂CuBr ;催化剂溴化亚铜的加入量与大分子引发剂PEO43-Br的摩尔数相同。在氩气或者氮气保护下进行原子转移自由基聚合(ATRP)，反应温度为25°C，反应时间为8小时。反应结束后将3.9g单体苯乙烯溶于IOml对二甲苯中，除氧后加入到烧瓶中，反应温度为60°C，反应时间为50小时。将制得的聚合物旋蒸、溶解、过中性氧化铝柱子、沉淀、过滤、真空干燥，得到两亲性嵌段共聚物PE043-b-PDMA20-b-PS110 ;其中苯乙烯与溴代聚氧乙烯的摩尔比为110:1 ;得到的两亲性嵌段共聚物 PE043-b-PDMA2C1-b-PS11(l 的分子量为 16000。
[0030]将制得的两亲性嵌段共聚物PE043-b-PDMA2C1-b-PS11(l与抗氧化剂阿魏酸溶于THF中，使得两亲性嵌段共聚物PE043-b-PDMA2C1-b-PS11(l与阿魏酸的最终浓度分别为2mg/ml和lmg/mlo在强烈搅拌下，以 10d/min的速度将三倍于THF体积的去离子水滴加到上述溶液中，在去离子水中透析除去有机溶剂与游离的阿魏酸，最终得到淡蓝色发白的包覆阿魏酸的聚合物纳米囊泡溶液，干燥后得到直径为300纳米包覆阿魏酸的聚合物纳米囊泡粉末。如图1~4所示，图1为大分子引发剂PEO43-Br (A)与两亲性嵌段共聚物PEO-b-PDMA-b-PS(B)的核磁谱对比图，说明两种聚合物已经成功合成出来了 ；图2为自组装形成的聚合物纳米囊泡的动态光散射(DLS)图，可以看到其粒径为303nm，多分散系数为0.048，说明其有很好的分散性；图3为聚合物纳米囊泡的透射电子显微镜图，其中:C的标尺是200nm，D的标尺是IOOnm,图中可以明显看到空心结构；图4为包覆阿魏酸的聚合物纳米囊泡的抗氧化效果图，图中可以看到当阿魏酸浓度为2^/ml时就可以清除80%以上的自由基，说明其高效的抗氧化效果。实施例2
[0031]将0.5g大分子引发剂PEO43-Br, 0.24g催化剂配体PMDETA，2.4g单体DMA和2ml无水甲醇加入圆底烧瓶中，大分子引发剂PEO43-Br、催化剂配体PMDETA和单体DMA的摩尔比为1:3:60 ;在无水无氧的条件下加入0.08g催化剂CuBr ;催化剂溴化亚铜的加入量与大分子引发剂PEO43-Br的摩尔数相同。在氩气或者氮气保护下进行原子转移自由基聚合(ATRP)，反应温度为40°C，反应时间为13小时。反应结束后将7.8g单体苯乙烯溶于IOml对二甲苯中，除氧后加入到烧瓶中，反应温度为80°C，反应时间为60小时。将制得的聚合物旋蒸、溶解、过中性氧化铝柱子、沉淀、过滤、真空干燥，得到两亲性嵌段共聚物PE043-b-PDMA60-b-PS220 ;其中苯乙烯与溴代聚氧乙烯的摩尔比为220:1 ;得到的两亲性嵌段共聚物 PE043-b-PDMA2Q-b-PS22Q 的分子量为 34000。
[0032]将制得的两亲性嵌段共聚物PE043-b-PDMA6C1-b-PS22(l与抗氧化剂谷胱甘肽溶于THF中，使得两亲性嵌段共聚物PE043-b-PDMA6(l-b-PS22(l与谷胱甘肽的最终浓度分别为5mg/ml和3mg/mL.在强烈搅拌下，以15d/min的速度将三倍于THF体积的去离子水滴加到上述溶液中，在去离子水中透析除去有机溶剂与游离的谷胱甘肽，最终得到淡蓝色发白的包覆谷胱甘肽的聚合物纳米囊泡溶液，干燥后得到直径为200纳米包覆谷胱甘肽的聚合物纳米囊泡粉末。
[0033]实施例3
[0034]将0.5g大分子引发剂PEO43-Br, 0.4g催化剂配体PMDETA，3.2g单体DMA和3ml无水甲醇加入圆底烧瓶中，大分子引发剂PEO43-Br、催化剂配体PMDETA和单体DMA的摩尔比为1:4:80 ;在无水无氧的条件下加入0.08g催化剂CuBr ;催化剂溴化亚铜的加入量与大分子引发剂PEO43-Br的摩尔数相同。在氩气或者氮气保护下进行原子转移自由基聚合(ATRP)，反应温度为50°C，反应时间为18小时。反应结束后将11.7g单体苯乙烯溶于15ml对二甲苯中，除氧后加入到烧瓶中，反应温度为130°C，反应时间为12小时。将制得的聚合物旋蒸、溶解、过中性氧化铝柱子、沉淀、过滤、真空干燥，得到两亲性嵌段共聚物PE043-b-PDMA80-b-PS340 ;其中苯乙烯与溴代聚氧乙烯的摩尔比为340:1 ;得到的两亲性嵌段共聚物 PE043-b-PDMA8C1-b-PS34(l 的分子量为 50000。
[0035]将制得的两亲性嵌段共聚物PE043-b-PDMA8C1-b-PS34(l与抗氧化剂维生素E溶于THF中，使得两亲性嵌段共聚物PE043-b-PDMA8C1-b-PS34(l与维生素E的最终浓度分别为4mg/ml和2mg/ml。在强烈搅拌下，以17d/min的速度将三倍于THF体积的去离子水滴加到上述溶液中，在去离子水中透析除去有机溶剂与游离的维生素E，最终得到淡蓝色发白的包覆维生素E的聚合物纳米囊泡溶液，干燥后得到直径为200纳米包覆维生素E的聚合物纳米囊泡粉末。
[0036]实施例4
[0037]将大分子引发剂PEO-Br，催化剂配体PMDETA，单体DMA和2ml甲苯加入圆底烧瓶中，大分子引发剂PEO-Br、催化剂配体PMDETA和单体DMA的摩尔比为1:1:20 ;在无水无氧的条件下加入催化剂氯化亚铜；催化剂氯化亚铜的加入量与大分子引发剂PEO-Br的摩尔数相同。在氩气或者氮气保护下进行原子转移自由基聚合(ATRP)，反应温度为20°C，反应时间为20小时。反应结束后将单体苯乙烯溶于IOml对二甲苯中，除氧后加入到烧瓶中，反应温度为40°C，反应时间为72小时。将制得的聚合物旋蒸、溶解、过中性氧化铝柱子、沉淀、过滤、真空干燥，得到两亲性嵌段共聚物PEO-b-PDMA-b-PS ;其中苯乙烯与溴代聚氧乙烯的摩尔比为100:1 ;得到的两亲性嵌段共聚物PEO-b-PDMA-b-PS的分子量为15000。将制得的两亲性嵌段共聚物PEO-b-PDMA-b-PS与抗氧化剂类胡萝卜素溶于THF中，使得两亲性嵌段共聚物PEO-b-PDMA-b-PS与类胡萝卜素的最终浓度分别为lmg/ml和0.lmg/ml。在强烈搅拌下，以ld/min的速度将10倍于THF体积的甲醇滴加到上述溶液中，在去离子水中透析除去有机溶剂与游离的类胡萝卜素，最终得到淡蓝色发白的包覆类胡萝卜素的聚合物纳米囊泡溶液，干燥后得到直径为100纳米包覆类胡萝卜素的聚合物纳米囊泡粉末。
[0038]实施例5
[0039]将大分子引 发剂PEO-Br，催化剂配体PMDETA，单体DMA和2ml 二氯甲烷加入圆底烧瓶中，大分子引发剂PEO-Br、催化剂配体PMDETA和单体DMA的摩尔比为1:5:100 ;在无水无氧的条件下加入催化剂溴化亚铜；催化剂溴化亚铜的加入量与大分子引发剂PEO-Br的摩尔数相同。在氩气或者氮气保护下进行原子转移自由基聚合(ATRP)，反应温度为80°C，反应时间为6小时。反应结束后将单体苯乙烯溶于IOml对二甲苯中，除氧后加入到烧瓶中，反应温度为100°C，反应时间为45小时。将制得的聚合物旋蒸、溶解、过中性氧化铝柱子、沉淀、过滤、真空干燥，得到两亲性嵌段共聚物PEO-b-PDMA-b-PS ;其中苯乙烯与溴代聚氧乙烯的摩尔比为400:1 ;得到的两亲性嵌段共聚物PEO-b-PDMA-b-PS的分子量为60000。
[0040]将制得的两亲性嵌段共聚物PEO-b-PDMA-b-PS与抗氧化剂抗坏血酸溶于THF中，使得两亲性嵌段共聚物PEO-b-PDMA-b-PS与抗坏血酸的最终浓度分别为20mg/ml和IOOmg/ml。在强烈搅拌下，以60d/min的速度将5倍于THF体积的去离子水滴加到上述溶液中，在去离子水中透析除去有机溶剂与游离的抗坏血酸，最终得到淡蓝色发白的包覆抗坏血酸的聚合物纳米囊泡溶液，干燥后得到直径为800纳米包覆抗坏血酸的聚合物纳米囊泡粉末。
[0041]实施例6
[0042]将大分子引发剂PEO-Br，催化剂配体PMDETA，单体DMA和2ml四氢呋喃加入圆底烧瓶中，大分子引发剂PEO-Br、催化剂配体PMDETA和单体DMA的摩尔比为1:2.5:60 ;在无水无氧的条件下加入催化剂溴化亚铜；催化剂溴化亚铜的加入量与大分子引发剂PEO-Br的摩尔数相同。在氩气或者氮气保护下进行原子转移自由基聚合(ATRP)，反应温度为700C，反应时间为7小时。反应结束后将单体苯乙烯溶于IOml对二甲苯中，除氧后加入到烧瓶中，反应温度为120°C，反应时间为35小时。将制得的聚合物旋蒸、溶解、过中性氧化铝柱子、沉淀、过滤、真空干燥，得到两亲性嵌段共聚物PEO-b-PDMA-b-PS ;其中苯乙烯与溴代聚氧乙烯的摩尔比为200:1 ;得到的两亲性嵌段共聚物PEO-b-PDMA-b-PS的分子量为32000。
[0043]将制得的两亲性嵌段共聚物PEO-b-PDMA-b-PS与抗氧化剂阿魏酸溶于THF中，使得两亲性嵌段共聚物PEO-b-PDMA-b-PS与阿魏酸的最终浓度分别为10mg/ml和50mg/ml。在强烈搅拌下，以30d/min的速度将4倍于THF体积的去离子水滴加到上述溶液中，在去离子水中透析除去有机溶剂与游离的阿魏酸，最终得到淡蓝色发白的包覆阿魏酸的聚合物纳米囊泡溶液，干燥后得到直径为500纳米包覆阿魏酸的聚合物纳米囊泡粉末。
[0044]实施例7
[0045]将大分子引发剂PEO-Br，催化剂配体PMDETA，单体DMA和2ml乙醇加入圆底烧瓶中，大分子引发剂PEO-Br、催化剂配体PMDETA和单体DMA的摩尔比为1:2:40 ;在无水无氧的条件下加入催化剂溴化亚铜；催化剂溴化亚铜的加入量与大分子引发剂PEO-Br的摩尔数相同。在氩气或者氮气保护下进行原子转移自由基聚合(ATRP)，反应温度为30°C，反应时间为18小时。反应结束后将单体苯乙烯溶于IOml对二甲苯中，除氧后加入到烧瓶中，反应温度为50°C，反应时间为65小时。将制得的聚合物旋蒸、溶解、过中性氧化铝柱子、沉淀、过滤、真空干燥，得到两亲性嵌段共聚物PEO-b-PDMA-b-PS ;其中苯乙烯与溴代聚氧乙烯的摩尔比为300:1 ;得到的两亲性嵌段共聚物PEO-b-PDMA-b-PS的分子量为37000。
[0046]将制得的两亲性嵌段共聚物PEO-b-PDMA-b-PS与抗氧化剂阿魏酸溶于THF中，使得两亲性嵌段共聚物PEO-b-PDMA-b-PS与阿魏酸的最终浓度分别为8mg/ml和40mg/ml。在强烈搅拌下，以20d/min的速度将6倍于THF体积的去离子水滴加到上述溶液中，在去离子水中透析除去有机溶剂与游离的阿魏酸，最终得到淡蓝色发白的包覆阿魏酸的聚合物纳米囊泡溶液，干燥后得到直径为200纳米包覆阿魏酸的聚合物纳米囊泡粉末。
[0047]实施例8
[0048]将大分子引发剂PEO-Br，催化剂配体PMDETA，单体DMA和2ml 二甲基亚砜加入圆底烧瓶中，大分子引发剂PEO-Br、催化剂配体PMDETA和单体DMA的摩尔比为1:3:80 ;在无水无氧的条件下加入催化剂溴化亚铜；催化剂溴化亚铜的加入量与大分子引发剂PEO-Br的摩尔数相同。在氩气或者氮气保护下进行原子转移自由基聚合(ATRP)，反应温度为60°C，反应时间为13小时。反应结束后将单体苯乙烯溶于IOml对二甲苯中，除氧后加入到烧瓶中，反应温度为80°C，反应时间为42小时。将制得的聚合物旋蒸、溶解、过中性氧化铝柱子、沉淀、过滤、真空干燥，得到两亲性嵌段共聚物PEO-b-PDMA-b-PS ;其中苯乙烯与溴代聚氧乙烯的摩尔比为150:1 ;得到的两亲性嵌段共聚物PEO-b-PDMA-b-PS的分子量为30000。
[0049]将制得的两亲性嵌段共聚物PEO-b-PDMA-b-PS与抗氧化剂阿魏酸溶于THF中，使得两亲性嵌段共聚物PEO-b-PDMA-b-PS与阿魏酸的最终浓度分别为15mg/ml和80mg/ml。在强烈搅拌下，以40d/min的速度将7倍于THF体积的去离子水滴加到上述溶液中，在去离子水中透析除去有机溶剂与游离的阿魏酸，最终得到淡蓝色发白的包覆阿魏酸的聚合物纳米囊泡溶液，干燥后得到直径为400纳米包覆阿魏酸的聚合物纳米囊泡粉末。[0050]实施例9
[0051]将大分子引发剂PEO-Br，催化剂配体PMDETA，单体DMA和2ml 二甲基甲酰胺加入圆底烧瓶中，大分子引发剂PEO-Br、催化剂配体PMDETA和单体DMA的摩尔比为1:4:50 ；在无水无氧的条件下加入催化剂溴化亚铜；催化剂溴化亚铜的加入量与大分子引发剂PEO-Br的摩尔数相同。在氩气或者氮气保护下进行原子转移自由基聚合(ATRP)，反应温度为55°C，反应时间为15小时。反应结束后将单体苯乙烯溶于IOml对二甲苯中，除氧后加入到烧瓶中，反应温度为90°C，反应时间为40小时。将制得的聚合物旋蒸、溶解、过中性氧化铝柱子、沉淀、过滤、真空干燥，得到两亲性嵌段共聚物PEO-b-PDMA-b-PS ;其中苯乙烯与溴代聚氧乙烯的摩尔比为250:1 ;得到的两亲性嵌段共聚物PEO-b-PDMA-b-PS的分子量为36000。
[0052]将制得的两亲性嵌段共聚物PEO-b-PDMA-b-PS与抗氧化剂阿魏酸溶于THF中，使得两亲性嵌段共聚物PEO-b-PDMA-b-PS与阿魏酸的最终浓度分别为18mg/ml和5mg/ml。在强烈搅拌下，以50d/min的速度将8倍于THF体积的去离子水滴加到上述溶液中，在去离子水中透析除去有机溶剂与游离的阿魏酸，最终得到淡蓝色发白的包覆阿魏酸的聚合物纳米囊泡溶液，干燥后得到直径为600纳米包覆阿魏酸的聚合物纳米囊泡粉末。
[0053]上述的对实施例的描述是为便于该【技术领域】的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。