2025年10月10日,马来西亚理科大学Nursakinah Suardi *、Mohammed Ali Dheyab*等在国际顶级期刊《Advances in Colloid and Interface Science》(Q1,中国科学院1区Top,IF=19.3)在线发表题为" Functional green nanoemulsions with biosurfactants: Synthesis, surface engineering and advanced food, cosmetic, agricultural and biomedical applications"的综述性论文。 纳米乳液是一类具有亚纳米级液滴结构的新型胶体体系,因其高比表面积、良好的溶解性与稳定性以及可控的释药性能而受到广泛关注。与传统乳液相比,纳米乳液在光学透明性和流变特性上表现更优,因而在食品、医药及健康产品领域具有重要应用潜力。然而,其制备往往依赖高能量乳化与化学表面活性剂,带来环境与安全隐患。随着“清洁标签”和可持续理念的兴起,研究者开始探索以天然可降解的生物表面活性剂(如磷脂、多糖、皂苷等)替代合成剂,以构建绿色纳米乳液体系。此类天然表面活性剂不仅具备良好的界面活性和稳定性,还几乎无细胞毒性,能通过空间位阻与静电斥力维持纳米级分散,并与生物系统安全互作。与此同时,低能乳化方法(如相转变、自发乳化和溶剂置换)结合生物表面活性剂的应用,成为兼顾节能、规模化与生物活性保持的理想策略,尤其适用于包埋热敏性活性物质。可持续纳米乳液在生物医学领域的突出价值在于能显著改善难溶性药物的渗透性、生物利用度与药代动力学行为,并可灵活适配口服、皮肤或注射等多种给药途径。现有综述多聚焦配方设计与工艺优化,但对纳米乳液在生物医学应用中的稳定机理、药物负载与控释机制及其法规与转化障碍探讨不足。本研究旨在系统梳理可持续纳米乳液领域的最新进展,聚焦生物表面活性剂与低能乳化工艺的创新,揭示界面作用机制与生物学效应间的内在联系,并为其生物医用可行性与绿色转化提供系统性框架与前瞻性思路。 注:最近有小伙伴反映收不到推送,因为公众号改了推送算法,现在需要加星标,多点赞/点在看,才能准时收到推送。 结论与未来展望 纳米乳液作为一种具有亚纳米级液滴尺寸的胶体体系,在提升多种疏水性药物及营养活性物质的口服生物利用度方面展现出显著优势。随着环境问题与经济压力的加剧,“绿色化学”理念正逐渐成为各学科研究的核心方向。以植物、动物或微生物来源的生物表面活性剂替代传统合成表面活性剂,以降低经济与生态成本,已是广为接受的概念;然而,将这些生物来源的表面活性剂应用于纳米乳液稳定化研究,仍是一个新兴且具有创新性的研究方向。目前,全球范围内围绕“绿色纳米乳液”的研究活动迅速增长,呈现出多学科交叉发展的趋势。利用天然油脂、生物表面活性剂及低能乳化技术构建纳米乳液,为食品、生物医药、化妆品及农业等领域的应用开辟了广阔前景。 本综述系统且批判性地总结了近年来利用生物表面活性剂与天然油脂实现绿色纳米乳液制备的关键进展,并概述了其在满足食品、医药及化妆品等领域未被满足需求方面的潜力。同时,本研究首次从整体角度阐述了控制纳米级液滴胶体稳定性的基本机制,并重点探讨了具备刺激响应特性的纳米乳液,为新一代多功能胶体平台的发展提供了新思路,使其可在不同pH、离子强度、温度及酶环境下实现可控释放。 尽管经过数十年的深入研究,纳米乳液在化妆品、智能农业及医学领域仍未得到充分开发。目前的主要挑战在于如何将实验室原型成功转化为实际应用产品,这需要进一步揭示绿色纳米乳液的分子结构–稳定性关系机制。将纳米乳液与其他纳米材料协同整合以拓展其功能性,是未来应重点加强的方向。与此同时,应通过系统研究为构建多功能、定制化的纳米乳液奠定坚实的科学基础,使其能在特定生理环境下实现精准释药。在此过程中,人工智能与机器学习等新兴计算手段有望加速高性能可持续乳液体系的设计与优化。 另一关键挑战在于胶体纳米载体需突破生物屏障以精准抵达病灶部位。尽管学术研究成果近年来激增,但临床试验进展相对缓慢。毒性、不充分表征、非特异性释放、副作用、成本与法规限制等问题亟需深入研究。目前几乎所有基于纳米颗粒的药物递送系统仍主要停留在小鼠或大鼠模型阶段,因规模化困难而鲜有进一步的人源化动物实验。尽管如此,绿色纳米乳液在各领域的重要性正持续上升,未来有望推动其实用化进程。可持续胶体纳米乳液研究具有高度的跨学科特征,化学家、生物学家、工程师及临床专家需密切合作,共同开发更具实用性与可行性的纳米乳液体系。作者希望本综述关于天然来源纳米乳液的见解,能为这一快速发展的研究领域注入新的动力。 图文赏析 图文摘要 基于内部结构和相分布对纳米乳液的分类示意图 基于天然来源和分子结构的绿色表面活性剂代表性分类图。该示意图重点展示了包括微生物源、植物源和蛋白基在内的主要类别。 A) (a) 多功能生物基涂层的示意图:该涂层以氧化纤维素纳米纤维为稳定剂制备了D-柠檬烯Pickering乳液,并通过氢键与壳聚糖复合,经溶剂浇铸形成薄膜状涂层。(b) 涂覆不同配方(CFL-0至CFL-4)与未涂覆对照草莓在19–25 °C下储藏1天和7天的外观对比。B) (a) 含有百里香酚和香芹酚纳米乳液的三层TH&CA@PC-PZ-Z包装涂层薄膜的制备示意图。(b) 在冷藏过程中,用不同薄膜包裹的猪里脊样品照片:未包裹对照组、PC-PZ-Z薄膜组、TH&CA@PC-PZ-Z薄膜组及商业保鲜膜组。C) (a) 含有小茴香精油的纳米乳液(CEO-NE1和CEO-NE2)制备与应用示意图:经超声乳化获得的纳米乳液通过浸涂法应用于干酪表面,以延长货架期并改善风味。(b) 不同处理的干酪样品外观:S?(未处理)、S?(CEO-NE1处理)和S?(CEO-NE2处理),在4 °C下储藏30天后显示纳米乳液可有效延缓变质。 原文链接 https://doi.org/10.1016/j.cis.2025.103685