背景介绍
纳米乳液是粒径1~500 nm的多相分散系统，由极性相、非极性相、表面活性剂等构成，具有高透明度、高比表面积、强稳定性和流变性可调等突出特点。文章梳理高能与低能制备方法，对比优劣势；构建多尺度表征框架，涵盖物理性质、化学结构、药物释放动力学等分析；深度剖析其在医药、食品、能源领域的应用，为纳米乳液优化及工业化提供参考。
文章亮点
1. 全面梳理纳米乳液制备方法，既涵盖高压均质法等传统技术，也纳入膜乳化法、超重力技术等新兴手段，清晰对比各方法优劣势及适用场景，为制备方案选择提供参考；
2. 构建多尺度表征技术框架，从物理性质、化学结构到药物释放动力学全方位覆盖，完善纳米乳液性能评价体系；
内容介绍
1 制备方法
1.1 高能乳化法
1.1.1 高压均质法
高压均质法是制备纳米乳最常用的方法。在高压泵的作用下，流体被迫高速通过狭窄的通道[1]，因层流应力、湍流应力、撞击力和空化效应等的存在，使得乳液粒径减小。通常，当均质压力在几百兆帕时，就可以获得纳米级乳液[2]。当流体进入均质阀后，因流动通道的收敛，通道截面积减小，故而流体流经通道时，在流动方向上被拉伸并变形，产生伸长流。当流体在狭窄的均质腔中流动时，流体处于层流或过渡流状态，产生的层流应力使得流体受到稳定且持续的剪切力。
1.1.2 超声乳化法
超声乳化法是将粗乳液置于超声槽内，通过超声波发生器产生特定频率和功率的超声波信号，利用超声波的空化效应，制备粒径较小的纳米乳液。当超声波在流体中传播时，会产生交替的高压和低压区域。在低压区域，流体中的气体析出，形成大量微小气泡，且气泡体积不断增长；而在高压区域，这些气泡会发生急剧溃灭。1.2 低能乳化法
1.2.1 相转变温度法
相转变温度法是根据温度对表面活性剂亲水基的水化程度的影响，从而制备纳米乳液。将油相、水相、表面活性剂和助表面活性剂按一定比例混合，随着温度升高，非离子表面活性剂的亲水基的水化程度逐渐减小，亲水性减弱，亲油性增加。2 表征方法
2.1 物理性质
2.1.1 粒径与分散性
最为普遍使用的快速测定纳米乳液滴的粒径与粒径分布的方法是动态光散射法[13]。由于分散相液滴微团在体系中进行不停歇的布朗运动，使得散射光强度发生波动，从而得到粒径与多分散性指数（PDI）。2.1.2 表面电荷
通过Zeta电位分析仪可以测量带电粒子在电场中的迁移速度，从而得到体系中液滴表面所带电荷值。表面电荷对于评价纳米乳液体系稳定性起一定作用，当Zeta电位的绝对值≥30 mV[15]，液滴与液滴间的静电斥力足够的强，能够有效防止液滴聚集，可认为体系较为稳定。
2.2 化学结构
纳米乳液作为新兴载体，是一种具有良好发展前景的药剂种类，验证药物是游离态还是被成功包封于纳米乳液是至关重要的。3 纳米乳液的应用进展
3.1 医药领域
对于许多在水中溶解性差的脂溶性药物，以及易受光、热、氧气、pH等因素影响稳定性差的药物，药物的生物利用度受到了极大的限制。而纳米乳液同时含有油相与水相，完美解决了脂溶性药物的溶解问题（图3）；同时，药物被包载于分散相中，可以有效保护药物的活性成分。目前，鼻腔给药、口服给药、注射给药、局部涂抹等各种给药途径均已有所应用（图4），尤其因纳米级尺寸易于透过皮肤角质层，纳米乳液局部制剂在当下深受青睐。
3.2 食品领域
各种天然植物精油（EOs）富含萜烯类、酚类活性化合物，可以有效延缓食品氧化进程，同时还能抑制微生物生长，因此天然植物精油代替合成化合物成为一种新趋势，现已被用作食品保鲜添加剂或防腐剂，但因精油较差的水溶性、易挥发性和弱稳定性，严重限制了其应用。3.3 能源领域
在油田开采方面，纳米乳液的使用已被证实可以极大地提高石油采收率（EOR）。纳米乳液中包载的纳米颗粒可以吸附在油-水界面，降低了油-水界面张力，使得原油更容易从岩石表面剥落，被驱逐液驱出（图5）。
4 总结与展望
近年来，纳米乳液因粒径尺寸小、比表面积高、长期稳定性、透明外观、润湿性改性能力和可调流变特性而受到广泛关注。制备纳米乳液的技术方法也在与日俱增，高能乳化法除传统应用广泛的高压均质法和超声乳化法外，还开发了膜乳化法和超重力技术等新兴方法，低能乳化法中溶剂蒸发法的开发有效解决了传统相转变温度法和自发乳化法中液滴分布较为不均的问题。
本文系统梳理了有关纳米乳液制备的全面信息，包括最新的方法、物理化学性质表征，并讨论了在医药、食品、能源领域的应用，旨在为纳米乳液的后续研究提供了启发与指引。
通讯作者介绍
高瑞霞
个人简介
西安交通大学化学学院，教授，博士生导师，院长助理。主要研究方向为先进分离材料的制备及其在药物、环境、食品、生命科学中目标物分离分析中的应用；分子识别和分子印迹技术。先后主持国家自然科学基金、陕西省重点研发计划、陕西省自然科学基础研究计划等科研项目。在国际知名学术期刊Anal. Chem., Chem. Eng. J., Green Chem., J. Hazard. Mater.等上发表SCI论文60余篇；获授权发明专利22项。
主要研究方向
先进分离材料的制备及其在药物分析、食品分析、环境分析、医学分析中的应用、分子识别和分子印迹技术、新型多功能抗菌材料、生物样品高效分离与高灵敏度检测。
近五年代表作
Analytical Chemistry, 2025, 97, 10027−10037；
Analytical Chemistry ,2024,96,5150-5159；
Green Chemistry. 2023, 25, 3705–3714；
Analytical Chemistry,2022, 94, 10685–10694；
Journal of Hazardous Materials, 2022, 424, 127216.
团队介绍
现已培养博士研究生1名、硕士研究生17名，其中5人次获得国家奖学金，7人出国深造。目前团队教授1名，副教授2名，助理教授3名，在读博士研究生9名，硕士研究生8名。拥有合成实验室以及分析检测平台，满足各类材料的制备及在分离分析、纳米药物诊疗以及有机合成等方面的实验条件。
主页链接：https://gr.xjtu.edu.cn/zh/web/ruixiagao/%E8%8D%A3%E8%AA%89%E4%B8%8E%E5%A5%96%E9%A1%B9?_refluxos=a10
