近日，我院2021級(jí)碩士研究生游仙竹同學(xué)所在的廖志勇教授課題組聯(lián)合國(guó)科溫州研究院譚穎研究員團(tuán)隊(duì)以生物基來(lái)源的異山梨醇二甲醚為綠色溶劑、聚山梨酯80水溶液為抗溶劑，采用簡(jiǎn)單的溶劑交換法綠色制備了表面光滑、內(nèi)部多孔核中空的PHBV微珠（圖1）。所制備PHBV微珠環(huán)境友好，具有生物相容性，對(duì)植物和水生生物無(wú)害、在水環(huán)境中可降解。此外，與商業(yè)的其他材料相比，PHBV微珠具有較好的皮膚清潔效率。因此，所制備的PHBV微珠作為添加劑用于皮膚去角質(zhì)產(chǎn)品中，有望取代傳統(tǒng)的塑料微珠。該研究成果以“Green fabrication of PHBV microbeads using dimethyl isosorbide solvent for skin exfoliators”為題發(fā)表于《Green Chemistry》（SCI一區(qū)TOP期刊，IF=9.8）上。

塑料微珠主要用作個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品和化妝品中機(jī)械去角質(zhì)。然而，傳統(tǒng)的塑料微珠由于其不可生物降解性、尺寸小等特點(diǎn)，在使用后隨著廢水進(jìn)入下水道，隨后遷移至河流、湖泊、海洋中，成為污染海洋及其他水體的塑料垃圾主要來(lái)源之一，對(duì)生態(tài)環(huán)境甚至人類(lèi)健康造成長(zhǎng)期的潛在威脅。近年來(lái)，許多國(guó)家頒布了禁塑令，我國(guó)也在2019年出臺(tái)的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》中明確規(guī)定，含塑料微珠的日化產(chǎn)品，到2020年12月31日禁止生產(chǎn)，到2022年12月31日禁止銷(xiāo)售。這迫使化妝品相關(guān)行業(yè)需要尋求可持續(xù)和可降解的替代品微珠。

一些天然硬質(zhì)材料、天然高分子及合成的可生物降解聚酯可以作為替代品，然而天然硬質(zhì)材料如核桃殼質(zhì)地堅(jiān)硬，容易損傷皮膚；天然高分子如纖維素溶解需要使用昂貴的離子液體，且難以處理和回收；合成聚酯聚乳酸在海水中不能降解。

聚（3-羥基丁酸酯-co-3-羥基戊酸酯）(poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate), PHBV)是由微生物在非平衡條件下產(chǎn)生的生物基聚酯，不僅能在土壤、堆肥中降解，在海洋中也能完全降解，可作為石油基材料的替代材料。但傳統(tǒng)用于制備PHBV微珠的方法是乳化-溶劑揮發(fā)法，這需要使用大量有毒的有機(jī)溶劑。有研究者使用無(wú)溶劑熔融噴霧法制備微珠，但熔融聚合物所需的高溫可能會(huì)導(dǎo)致聚合物熱降解以及化學(xué)和物理性質(zhì)的變化。此外，熔融噴霧設(shè)備相對(duì)復(fù)雜的設(shè)計(jì)和操作，以及大規(guī)模商業(yè)化設(shè)備的缺乏也給這種方法帶來(lái)了挑戰(zhàn)。因此，使用一種綠色溶劑和一種簡(jiǎn)單的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)PHBV微珠的可持續(xù)生產(chǎn)具有重要的意義。

圖2. PHBV微珠的制備。(a) 采用溶劑交換法制備PHBV微珠流程圖；(b) PHBV微珠光學(xué)顯微鏡形貌表征；(c) PHBV微珠掃描電子顯微鏡形貌表征；(d) PHBV微珠截面內(nèi)部掃描電子顯微鏡形貌表征；(e-g) 以不同聚合物溶液濃度、攪拌速度、表面活性劑濃度制備PHBV微珠，其粒徑大小和分布的變化。SP表示粒徑分布跨度，誤差棒表示標(biāo)準(zhǔn)誤差。

論文鏈接：https://doi.org/10.1039/D3GC03214K