一种球形海藻酸钙凝胶微粒的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于医药材料领域，更具体地，设及一种球形海藻酸巧凝胶微粒的制备方 法。
【背景技术】
[0002] 海藻酸巧（Ca-ALG)凝胶微粒可用作包封细胞、药物传输载体和介入治疗用血管 栓塞材料化Zimmermann,etal.Qirr.Di油.R巧.2007, 7 (4), 314-320.H.H.Tonnesen,et al.DrugDev.Ind.化arm. 2002, 28 巧），621-630.T.A.Becker,etal.Neurosurgery2007 ; 60:1119-1127)。海藻酸巧微球作为介入用血管栓塞材料，可用于肿瘤、动静脉崎形和脑血 管瘤等疾病的治疗。对于该些生物医学方面的应用，其凝胶微粒的粒径及粒径单分散性、W 及很好的球形形貌对其性能的发挥至关重要。
[0003] 目前常见的制备海藻酸巧凝胶微粒的方法如乳化法和喷雾法等均很难控制粒径 的大小，且粒径分布范围宽（刘伟等，生物医学工程研究，2007, 26 (2): 155-158.);注滴 法可得到粒径均一的凝胶微粒，但其粒径均较大，不适宜生物体内使用（马萍等，中国海 洋药物，2003,巧）：35-37.)。微流控技术是近十多年来发展起来的制备粒径均一且可控的 微球的技术，已用于制备多种聚合物微球（J.T.Wang,etal.Small, 2011，7:1728-1754.)。 目前基于微流控技术制备海藻酸巧凝胶微球的方法主要有两类：内部交联法和外部 交联法。内部交联法是指海藻酸钢与金属离子如Ca"的交联反应在微通道中进行 (J.H.Xu,etal.Chem.E；ng.Technol. , 2008, 31 (8), 1223-1226 ;W.H.Tan,etal.Adv. Mater.，2007, 19 (18) : 2696-2701.);而外部交联法则是首先在微通道中通过微流控乳 化技术先生成海藻酸钢液滴，随后液滴滴入含金属离子的接收液如化CI2溶液中，在接 收液中开始并完成交联（T.D.Dang,etal.ColloidsSurf.B.，2013, 102(1)，766-771 ; L. Capretto，et al.L油Chip，2008,8:617-621.)。该两种方法均具有各自的优缺点。前 者虽可得到球形的凝胶微粒，但因交联在微通道中发生，形成的凝胶粒子易于堵住微通 道；后者不会堵管，但液滴在下落到接收液的过程中、W及在穿过接收液的油水界面时 受到多种不平衡的作用力而发生变形，常得到泪滴状或峨料状凝胶微粒（A.Asthana，et al. Lab Qiip, 2009, 9巧）：1138-1142 ;L.Capretto,et al.L油Chip, 2008, 8:617-621.)， 影响药物释放、血管栓塞等医用效果化化,et al. Biomicrofluidics, 2012, 6:26502; M. Bendszus,etal.Am.J.Neuroradiol. , 2000, 21:255-261.) 〇
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的W上缺陷或改进需求，本发明提供了一种球形海藻酸巧凝胶颗粒 的制备方法，其目的在于通过发生在微流控巧片中的预交联和发生在收集液中的交联反 应，获得形状完整的球形的海藻酸巧凝胶颗粒，由此解决现有的制备方法制备的海藻酸巧 凝胶颗粒形状不齐整或者容易堵塞微流控巧片的技术问题。
[0005] 为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种球形海藻酸巧凝胶微粒的 制备方法，采用微流控巧片制备，包括w下步骤：
[0006] (1)油相的制备；将可溶性巧盐的己醇溶液和含表面活性剂连续相基质均匀混 合，得到均匀混合物；将所述均匀混合物采用溶剂挥发法，制得含原位形成的巧盐纳米粒的 油相；
[0007] (2)微流控法制备球形海藻酸巧凝胶微粒；W海藻酸钢溶液为分散相，W步骤（1) 制备的油相为连续相，在微流控巧片中发生预交联反应，形成预交联的液滴；将所述液滴收 集于含巧离子的收集液中，进行交联反应，洗漆分离后得到所述球形海藻酸巧凝胶微粒。 [000引优选地，所述球形海藻酸巧凝胶微粒的制备方法，其步骤（1)所述每毫升油相中 含有巧盐0. 04~0.Immol。
[0009] 优选地，所述球形海藻酸巧凝胶微粒的制备方法，其步骤（1)所述表面活性剂为 非离子型表面活性剂，优选span(司班）80,其含量在2. 0~5.Owt%之间。
[0010] 优选地，所述球形海藻酸巧凝胶微粒的制备方法，其步骤（2)所述分散相中海藻 酸钢浓度在0. 5~4.Owt%之间。
[0011] 优选地，所述球形海藻酸巧凝胶微粒的制备方法，其步骤（2)所述预交联反应的 反应时间在1~4min。
[0012] 优选地，所述球形海藻酸巧凝胶微粒的制备方法，其步骤（2)所述收集液中巧离 子浓度在0. 1~Imol/L之间。
[0013] 优选地，所述球形海藻酸巧凝胶微粒的制备方法，其步骤（2)所述微流控巧片为 T-型、Y-型、流动聚焦型或同向流动型。
[0014] 优选地，所述球形海藻酸巧凝胶微粒的制备方法，其所述微流控巧片的通道内径 为150ym~1000ym，连续相和分散相的流速比在2~500之间。
[0015] 总体而言，通过本发明所构思的W上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有 益效果：
[0016] 本发明提供的球形海藻酸巧凝胶微粒的制备方法，基于液滴型微流控乳化技术， 分散相中的海藻酸钢水溶液在微通道中在界面张力和剪切力的作用下首先形成海藻酸钢 液滴，其液滴的大小通过微通道的内部尺寸、分散相和连续相的流速及其比值来调控；连续 相中的巧盐纳米粒逐渐迁移到海藻酸钢液滴与连续相的界面处，并进入液滴，与海藻酸钢 液滴发生交联，由于油相中的巧盐NPs的含量有限，在微通道里海藻酸钢液滴仅发生轻度 预交联；轻度预交联的液滴进一步经导管滴入含Ca2+水溶液的收集液中，收集液中过量的 Ca2+与轻度预交联的海藻酸钢液滴完成交联反应，得到球形海藻酸巧凝胶微粒。该里，微通 道中轻度预交联的海藻酸盐液滴黏度和表面张力增大，可抵抗重力作用和界面作用等带来 的变形行为。
[0017] 该方法简单易行，其成球性不受其它制备因素如微通道装置类型和微通道尺寸、 流体流速、液滴大小和接收高度等的影响。另外，通过微流控装置的选择和调控分散相和油 相两相的流速及其比值，可制得粒径为40ym~1000ym的球形海藻酸巧凝胶微粒。该些 粒径不同的海藻酸巧凝胶微球可用于不同部位的介入栓塞或组合使用W提高介入治疗中 的栓塞效果；或具有不同的载药量和释放速率，W满足不同的需求。
【附图说明】
[001引图1是实施例1及实施例2油相中的含巧离子的纳米粒粒径分布曲线；其中实线 是实施例1油相中的化CI2纳米粒粒径分布图；虚线是实施例2油相中的化(NO3)2纳米粒 粒径分布图；
[0019] 图2是实施例1制备的油相在溶剂挥发前（左）后（右）的照片；
[0020] 图3是制备球形海藻酸巧凝胶微粒的示意图；其中图3(a)为基于PDMS的F抑示 意图；图3(b)为基于微导管构建的T-型微通道装置示意图；图3(c)为基于玻璃毛细管组 装而成的同向流动型装置图；
[0021] 图4是实施例1和实施例2制备的海藻酸巧凝胶颗粒照片；其中图4 (a)至图4(c) 为按实施例1基于PDMS装置制备的海藻酸巧凝胶微粒；图4(d)至图4(f)为按实施例2 基于微导管构建的T-型装置制备的海藻酸巧凝胶微粒。油相中巧盐纳米粒的含量分别为 0 (图 4 (a)和图 4 (d)) ;0. 04mmol/mL(图 4 化）和图 4 (e))和 0. 07mmol/mL(图 4 (c)和图 4(f))；
[002引图5是实施例3的油相与水相流速比佩/Qj对海藻酸巧凝胶微球粒径的影响曲 线图；
[0023] 图6是实施例3在不同流速比下所制备的微球显微镜照片图；
[0024] 图7是实施例4的油相与水相流速比佩/Qj对海藻酸巧凝胶微球粒径的影响曲 线图；
[0025] 图8是实施例4在不同流速比下所制备的微球显微镜照片图；
[0026] 图9是实施例6在不同接收高度下制备的微球的显微镜照片；其中图9 (a)是接收 高度为-3cm，即液滴出口管在接收液液面W下3cm处；图9(b)是接收高度为0,即液滴出口 管与接收液液面相切；图9 (C)是接收高度为3畑1，即液滴出口管在接收液液面W上3cm处。
【具体实施方式】
[0027] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用W解释本发明，并 不用于限定本发明。此外，下面所描述的