专利名称：一种具有刺激响应性和生物兼容性微胶囊的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种新型的微胶囊，具体涉及一种微胶囊的制备过程，属于高分子材料和生物医学工程领域。
背景技术：
层层自主装是一种新型的制备胶囊的方法，利用层层自主装方法可以在模版上组装多层膜，经去核后形成胶囊。这种方法是基于往复在模板材料上沉积相互有驱动力的材料，驱动力可以是静电力、氢键、共价键、色散力等，如此多的驱动力使得制备胶囊时材料的选择范围很广，而不同的材料组合则会导致胶囊具有不同的性能。当胶囊应用于生物学领域，例如药物传递时一般都要求胶囊具有刺激响应性， 所以大多研究者只考虑了胶囊的刺激性能，并未过多的考虑其生物兼容性，所以最终产品——微胶囊的生物兼容性也会较差。但胶囊是在人体内传递的，胶囊的生物兼容性也是要被充分考虑的。当要求微胶囊在有刺激响应性时同时又要具备生物兼容性，这就使得选择的范围大幅下降，可被选择的聚电解质材料变的少之又少。聚氨基甲酸酯，简称为聚氨酯(PU)，是含有氨基甲酸酯集团的极性高聚物，通常是由多元醇和异氰酸酯进行加成反应而制得的。聚氨酯具有很好的生物兼容性，可作为医用人体植入器官，除此之外，聚氨酯还具有卓越的力学性能和加工特性，被广泛应用于传输、建筑、家用电器、包装等领域。透明质酸钠(HA)是一种pKa为3. 0的弱电解质，是广泛存在于动物和人体内的一种生物活性物质，在皮肤、关节滑膜液、脐带及眼玻璃体中都有分布，是人体内分布最广的一种酸性黏糖，有很好的锁水和保水性能，具有良好的生物兼容性。通过选择上述两种具有生物兼容性的聚电解质为壳材料，通过层层自组装方法制备微胶囊，可以制备出同时具有刺激响应性和生物兼容性的微胶囊。本发明的优点在于利用St5ber方法制得的二氧化硅分散性好、尺寸均一是理想的模版材料，所选壳材料都具有生物兼容性，对人体完全无毒、副作用；操作简单，产品易得，同时对模型药物亚甲基蓝的吸附和缓释释放具有很好的刺激响应性。
发明内容
本发明的目的是通过选择具有生物兼容性的弱电解质阳离子性聚氨酯和透明质酸钠，所选材料在一定PH值下分别带正电荷和负电荷，在水体系中，通过层层自组装技术以静电吸引为驱动力，组装了多层聚电解质薄膜，在一定条件下去核，得到空心胶囊。通过实验证明胶囊具有较好的刺激响应性。
图I为实施例I所制得样品的透射电镜图。图2为所制得样品的荧光电镜图。
图3为胶囊对模型药物亚甲基蓝的吸附曲线。图4为胶囊对模型药物亚甲基蓝的释放曲线。
具体实施例方式下面通过实施例来进一步说明本发明的技术方案，以便更好地理解本发明内容。实施例I
利用St5ber方法制得模版材料
具体步骤是，将氨水倒入装有无水乙醇的圆底烧瓶，盖上磨口塞，磁力搅拌一定时间，使其充分混匀。而后加入硅酸四乙酯溶液，匀速搅拌，白色浑浊越来越明显。搅拌过夜，使其充分反应生成Si02。搅拌24 h后，快速加入氨丙基三乙氧基硅烷，继续搅拌24 h，离心，洗涤六次，而后将沉淀物放入真空烘箱中干燥备用。称0.15 g上述SiO2分散于5 mL水中，而后逐滴滴加到10 mL 10 mg/mL,使用0. I (v/v)% HCl调节pH为2. 0的HA溶液中，持续搅拌I min，3000 rpm离心，移去上清液，用清水洗涤，再次离心，移去上清液；将收集到的·SiO2OHA重新分散到5 mL水中，震荡分散开后逐滴滴加到10 mL 10 mg/mL，使用0.01 (wt)%NaOH调节pH为3.0的PU溶液中，持续搅拌I min，3000 rpm离心，用清水洗涤，再次离心，移去上清液。重复上述的过程，就得到了 SiO2O (HA/PU)4颗粒，在离心得到的SiO2O (HA/PU)4中加入5 mL蒸馏水，震荡分散，而后再加入过量的体积分数为1%，pH为I的HF溶液，过夜腐蚀、去核。实施例2
利用St5ber方法制得模版材料
具体步骤是，将氨水倒入装有无水乙醇的圆底烧瓶，盖上磨口塞，磁力搅拌一定时间，使其充分混匀。而后加入硅酸四乙酯溶液，匀速搅拌，白色浑浊越来越明显。搅拌过夜，使其充分反应生成Si02。搅拌24 h后，快速加入氨丙基三乙氧基硅烷，继续搅拌24 h，离心，洗涤六次，而后将沉淀物放入真空烘箱中干燥备用。称0.01 g上述SiO2分散于5 mL水中，而后逐滴滴加到10 mL I mg/mL,使用0. I (v/v)% HCl调节pH为7. 0的HA溶液中，持续搅拌30 min, 3000 rpm离心，移去上清液，用清水洗涤，再次离心，移去上清液；将收集到的SiO2OI3U重新分散到5 mL水中，震荡分散开后逐滴滴加到10 mL I mg/mL，使用0. I (wt)% NaOH调节pH为7.0的PU溶液中，持续搅拌30 min, 3000 rpm离心，移去上清液，用清水洗涤，再次离心，移去上清液。重复上述的过程，就得到了 Si02@(HA/PU)6颗粒，在离心得到的SiO2O(PU/HA)6中加入5 mL蒸馏水，震荡分散，而后再加入过量的体积分数为1%，pH为3的HF溶液,过夜腐蚀、去核。实施例3
利用St5ber方法制得模版材料
具体步骤是，将4 mL硅酸四乙酯添加到16 mL水、4 mL氨水中和80 mL异丙醇的混合溶液中，匀速搅拌4 h，离心收集沉淀，再将其分散于乙醇中，离心收集沉淀，而后将沉淀物放入真空烘箱中干燥备用。称0.20 g上述SiO2分散于10 mL水中，而后逐滴滴加到5 mL
Img/mL,使用 0. 01 (wt) % NaOH 调节 pH 为 7. 0 的 PU 溶液中，持续搅拌 10 min, 3000 rpm离心，移去上清液，用清水洗涤，再次离心，移去上清液。将收集到的SiO2OPU重新分散到5mL蒸馏水中，震荡分散开后逐滴滴加到5 mL I mg/mL,使用0. 01 (v/v) % HCl调节pH为7. 0的HA溶液中，持续搅拌10 min, 3000 rpm离心，移去上清液，用清水洗涤，再次离心，移去上清液。重复上述的过程，就得到了 SiO2O(PU/HA)5颗粒，在离心得到的SiO2O(PU/HA)5中加入5 mL蒸馏水，震荡分 散，而后再加入过量的体积分数为l%，pH为I的HF溶液，过夜腐蚀、去核。实施例4
利用St5ber方法制得模版材料
具体步骤是，将4 mL硅酸四乙酯添加到16 mL水、4 mL氨水中和80 mL异丙醇的混合溶液中，匀速搅拌4 h，离心收集沉淀，再将其分散于乙醇中，离心收集沉淀，而后将沉淀物放入真空烘箱中干燥备用。称0.20 g上述SiO2分散于20 mL水中，而后逐滴滴加到10 mL10 mg/mL,使用 0. I (wt) % NaOH 调节 pH 为 7. 0 的 PU 溶液中，持续搅拌 10 min, 3000 rpm离心，移去上清液，用清水洗涤，再次离心，移去上清液。将收集到的SiO2OPU重新分散到20mL蒸馏水中，震荡分散开逐滴滴加到10 mL I mg/mL,使用0. I (v/v)% HCl调节pH为2. 0的HA溶液中，持续搅拌I min，3000 rpm离心，移去上清液，用清水洗涤，再次离心，移去上清液后逐滴滴加10 mL I mg/mL,使用0. I (wt)% NaOH调节pH为3. 0的PU溶液中，持续搅拌10 min, 3000 rpm离心，移去上清液，用清水洗涤，再次离心，移去上清液。重复上述的过程，就得到了 SiO2O (PU/HA) 5颗粒，在离心得到的SiO2O (PU/HA) 5中加入5 mL蒸馏水，震荡分散，而后再加入过量的体积分数为1%，pH为3的HF溶液，过夜腐蚀、去核。
权利要求
1.一种具有生物兼容性的纳米级微胶囊的制备，通过该流程制备得到的纳米级微胶囊的特征性在于它的生物兼容性和对外界环境pH值具有刺激性响应。
2.其特征在于纳米级微胶囊的制备方法为层层自主装法，具有操作简单、设备要求低、可控性好。
3.其特征在于壳材料选择的是具有生物兼容性的阳离子型聚氨酯和透明质酸钠，依靠静电引力为驱动力完成组装。
4.其特征在于壳材料I为聚氨酯，质量浓度为I 10mg/mL，溶液用0.01 0. l(wt)%的NaOH溶液将聚氨酯溶液调节pH值为3 7，壳材料2为透明质酸钠，质量浓度为I 10mg/mL，溶液用0.01 0. I (v/v) %的HCl溶液将透明质酸钠溶液调节pH值为2 7。
5.按照权利要求I所述纳米级微胶囊的制备流程，其特征在于 称取0.01 0.2 g纳米级氨基化二氧化硅微球，加入至5 20 mL蒸馏水中，超声分散30 min，而后逐滴滴加到质量浓度为I 10 mg/mL，pH值为2 7透明质酸钠溶液中，搅拌I 30 min后，离心，移去上清液，用清水洗涤，再次离心，移去上清液；加入5 20 mL蒸馏水中，震荡分散，逐滴滴加到质量浓度为I 10 mg/mL, pH值为2 7聚氨酯溶液，搅拌I 30 min后，离心，移去上清液，用清水洗涤，再次离心，移去上清液；重复上述制备过程，直到完成组装层数，使用PH为I 3的HF溶液去核，得到空心胶囊。
全文摘要
本发明涉及一种具有生物兼容性和刺激性响应的纳米级微胶囊的制备，属于高分子材料和生物医学工程领域，其目的在于用于药物缓释与传递，以提高药物的利用率。其特征在于1.选用纳米级二氧化硅为模版，以静电引力为驱动力，以具有生物兼容性的带正电荷聚氨酯和负电荷的透明质酸钠为壳材料，通过层层自组装技术组装，再经去核制备纳米级微胶囊。2.胶囊对模型药物有很好pH刺激调控吸附和缓释性能。本发明的优点在于制备条件要求低、设备简单、无污染、胶囊尺寸可控、产品易得具有生物兼容性等，可用于药物传递系统之中。
文档编号A61K47/34GK102698665SQ20121017209
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月30日 优先权日2012年5月30日
发明者坚文娇, 封顺, 徐世美, 王吉德 申请人:新疆大学