摘要

將檸檬酸和直鏈烷基胺混合後熱解，製備了烷基胺功能化的雙親性石墨烯量子點。研究結果表明，烷基碳鏈長度對石墨烯量子點的表麵活性有較大影響。采用十二烷基胺為功能試劑時，石墨烯量子點的表麵張力降低到30.8 mN/m，與典型的陰離子表麵活性劑十二烷基苯磺酸鈉相當。此雙親性石墨烯量子點被用作固體粒子表麵活性劑穩定L-薄荷醇/水Pickering乳液時，所形成的乳液具有較高的穩定性，液滴平均粒徑為10μm。該乳液冷卻至室溫後析出結晶，將晶體過濾、幹燥後得到負載L-薄荷醇的石墨烯量子點。采用熱風吹掃方式研究石墨烯量子點對L-薄荷醇的緩釋行為。在80℃下，負載型樣品完全釋放薄荷醇所需要的時間分別為混合型樣品和空白樣品的4.6倍與9.2倍，表明石墨烯量子點對L-薄荷醇具有明顯的緩釋作用。

薄荷醇俗稱薄荷腦，有8種立體異構體，但其中隻有左旋薄荷醇(L-薄荷醇)具有很強的清涼效果。因此，L-薄荷醇作為清涼劑被廣泛應用於化妝品、牙膏、口香糖、甜食清涼飲料、香煙、藥物和塗擦劑。目前，L-薄荷醇作為添加劑通常是通過直接溶解或機械混合於基質中使用。在產品使用過程中L-薄荷醇釋放速度過快，耐久性差，因此開發新型製備工藝以提高產品性能成為研究熱點。如以明膠和阿拉伯膠為囊材通過相分離-凝聚法製備薄荷醇微膠囊、以明膠乳狀液作為包衣劑製備緩釋型薄荷香精、或采用聚多巴胺(PDA)修飾介孔二氧化矽微球負載L-薄荷醇。現有包覆方法盡管對薄荷醇釋放具有顯著的抑製作用，但對薄荷醇的釋放速率不能進行有效調控。

Pickering乳液是指由固體顆粒代替傳統乳化劑製備的乳液。通過固體顆粒吸附在不相溶的兩相界麵形成穩定分散體係。與傳統表麵活性劑穩定的乳液相比，Pickering乳液具有穩定性優異、環境友好、毒性低等優點，廣泛應用於食品、醫藥、化妝品和石油等領域。隨著納米技術的日趨成熟，越來越多的納米材料被用於穩定Pickering乳液。常用的固體粒子表麵活性劑有SiO2、Ti O2、Fe3O4、磷酸鹽和蛋白質等。兩親性納米粒子由於製備工藝複雜、所需合成試劑昂貴，因此其應用受到極大限製。

石墨烯、氧化石墨和石墨烯量子點具有細胞毒性低、生物相容性好、化學惰性和製備成本低的顯著特點，廣泛用於藥物輸送、生物成像、光熱治療和細胞組織工程等領域。近來年，氧化石墨(GO)和石墨烯量子點(GQD)還作為固體粒子表麵活性劑用於穩定Pickering乳液。如Yin等利用GO穩定Pickering乳液製備了GO包覆的聚苯乙烯微球。GO親水性大於疏水性，不合理的雙親結構使GO表麵活性低，不能穩定水相中的苯乙烯。Kim等采用“自上向下”的方法合成了雙親性石墨烯量子點並成功用於苯乙烯的乳液聚合。L-薄荷醇含有剛性結構，熔點較高，極性小，不易乳化。相對於石墨烯和GO，GQD更適合L-薄荷醇的包覆。由於GQD是由尺寸為幾納米的石墨烯片構成，通過調節GQD在L-薄荷醇表麵的分布以及它們之間的相互作用即可實現對釋放行為的有效調控。然而，已合成的GQD通常表麵活性較低，不能滿足以上應用需要。

本文將檸檬酸和十二胺混合後一步熱解得到十二胺功能化的雙親性石墨烯量子點(DA-GQD)，並將其用於穩定L-薄荷醇/水乳液，所製備的包覆材料對L-薄荷醇表現出良好的緩釋作用。

1實驗部分

1.1試劑與儀器

檸檬酸、丁胺、辛胺、十二胺和L-薄荷醇均為分析純，購於Sigma-Aldrich公司(上海)；十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)為分析純，購於國藥集團化學試劑有限公司；天然鱗片石墨(8000目)為分析純，購於青島閻鑫石墨製品有限公司；其它試劑均為分析純，購於國藥集團化學試劑有限公司。實驗以水、L-薄荷醇和石墨烯量子點構成的體係製備Pickering乳液。所用超純水由Milli-Q Direct8超純水係統(美國Millipore公司)製取。

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