一种温敏型各向异性磁性微胶囊的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种温敏型各向异性磁性微胶囊的制备方法，设计了一种囊芯在微球内部呈现不对称结构的新颖结构的温敏型磁性微胶囊，这种微胶囊载药量高，可以在温度的刺激下进行药物的控制释放，且经过选择性修饰后将囊芯侧靶向到病变部位有望实现单侧或接触点式给药。本发明所制备的磁性微胶囊囊壁由乙烯基己内酰胺、交联剂、辅助单体共聚物构成，囊芯并不居于微球中心，而是贴近一侧微球外壁呈现不对称结构，磁性纳米粒子较为均匀的分散在囊壁中，微球表现出对温度的敏感性。该种特殊结构的温度响应性磁性微胶囊可以用于高针对性的靶向给药、示踪、控制释放等领域。
【专利说明】一种温敏型各向异性磁性微胶囊的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种温敏型各向异性磁性微胶囊的制备方法，具体涉及以存在相容性差异的聚合物相、囊芯相、磁性颗粒相为主体组分的温敏型各向异性磁性微胶囊的制备，采用的是一步细乳液聚合技术。
【背景技术】
[0002]磁性复合微胶囊作为具有代表性的一类以其容器效应、易分离特性及生物相容性与可修饰性而被广泛用于药物控释与传输、微反应器、传感器及显影等领域。因此，在其结构设计及制备方法上各国学者开展了大量工作。按结构磁性复合微胶囊可以分为三类:(I)磁性粒子存在于囊壁中；(2)磁性粒子以核的形式存在于胶囊的囊芯中，表现为摇铃结构；
[3]以磁性粒子为囊壁的无机磁性微胶囊。将磁性微胶囊进行药物包封用于药物控制释放是靶向给药领域的一项进步，也是目前磁性微胶囊的最主要应用点之一。与其他药物控释载体相比，磁性微胶囊的囊芯作为药物储备仓库、磁性粒子提供靶向性，表现出更加明显的使用优势。诸多材料被选用为胶囊的囊壁主材，包括介孔二氧化硅(CN201010524731.8)、月旨质体(CN201010191017.1)、二氧化硅/聚苯乙烯复合物(CN201210494970.2)、高分子材料(CN201210068292.3 ;CN201210081020.7)、环境响应性聚合物(CN201110025545.4)等。发明人在CN201010202184.1中报道一种苯乙烯为有机壁材主体的复合磁性微胶囊的制备方法，胶囊表现出囊芯的不对称性。但目前尚未见到温敏型各向异性磁性微胶囊的相关报道
[0003]磁性微胶囊靶向给药方面，虽然靶向已经充分的提高了药物利用率、降低了对周围机体的损害，但单侧的或接触点式的释放仍然是研宄者们追求的目标。
【发明内容】
[0004]要解决的技术问题
[0005]为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种温敏型各向异性磁性微胶囊的制备方法，设计了一种囊芯在微球内部呈现不对称结构的新颖结构的温敏型磁性微胶囊，这种微胶囊载药量高，可以在温度的刺激下进行药物的控制释放，且经过选择性修饰后将囊芯侧靶向到病变部位有望实现单侧或接触点式给药。
[0006]技术方案
[0007]一种温敏型各向异性磁性微胶囊的制备方法，其特征在于步骤如下:
[0008]步骤1:配制质量分数为0.05%?0.5%的表面活性剂水溶液，作为水相置入装有电动搅拌器、冷凝管及温度计的容器中；
[0009]步骤2:将磁性纳米粒子分散在溶有引发剂、助乳化剂和囊芯相的单体混合液中，作为油相，对油相进行超声使磁性纳米粒子均匀分散；所述引发剂、磁性纳米粒子、助乳化剂、囊芯相和单体混合液的质量比为1:1?5:3?8:5?15:30?100 ;所述单体混合液由乙烯基己内酰胺、交联剂、辅助单体组成，三者的质量比为1:0.8?2.4:2?5 ;所述辅助单体为:苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸缩水甘油醋；
[0010]步骤3:将油相加入到含有水相的容器中，油相和水相的质量比为1:10?25，开启搅拌预乳化10-30min ；
[0011]步骤4:将预乳化后的体系置入超声清洗器中，以300W超声功率超声细乳化15-30min，然后再次转移回装有电动搅拌器、冷凝管及温度计的容器中；
[0012]步骤5:在机械搅拌下将体系温度升至70_90°C，恒温反应6_12h，冷却至室温得到棕黄色乳液；
[0013]步骤6:将制得的棕黄色乳液经磁分离、水洗、干燥即得温敏型各向异性磁性复合微球。
[0014]所述表面活性剂为:十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵或十二烷基硫酸钠。
[0015]所述磁性纳米粒子为:表面油酸修饰的纳米四氧化三铁或三氧化二铁。
[0016]所述引发剂为:过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈。
[0017]所述助乳化剂为:石蜡、长碳链烷烃或长碳链脂肪族醇类。
[0018]所述囊芯相为:正己烷、环己烷、正庚烷、正辛烷或正戊烷。
[0019]有益效果
[0020]本发明提出的一种温敏型各向异性磁性微胶囊的制备方法，设计了一种囊芯在微球内部呈现不对称结构的新颖结构的温敏型磁性微胶囊，这种微胶囊载药量高，可以在温度的刺激下进行药物的控制释放，且经过选择性修饰后将囊芯侧靶向到病变部位有望实现单侧或接触点式给药。
[0021]本发明所制备的磁性微胶囊囊壁由乙烯基己内酰胺、交联剂、辅助单体共聚物构成，囊芯并不居于微球中心，而是贴近一侧微球外壁呈现不对称结构，磁性纳米粒子较为均匀的分散在囊壁中，微球表现出对温度的敏感性。该种特殊结构的温度响应性磁性微胶囊可以用于高针对性的靶向给药、示踪、控制释放等领域。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是温敏型各向异性磁性微胶囊的制备工艺流程图
[0023]图2是温敏型各向异性磁性微胶囊的TEM照片
【具体实施方式】
[0024]现结合实施例、附图对本发明作进一步描述:
[0025]实施例1:温敏型各向异性磁性微胶囊的制备
[0026]配制质量分数为0.05%的十二烷基磺酸钠水溶液，作为水相置入装有电动搅拌器、冷凝管及温度计的容器中；将四氧化三铁纳米粒子分散在溶有过氧化苯甲酰、十六醇的环己烷、乙烯基己内酰胺、二乙烯基苯、苯乙烯混合液中，作为油相，并超声使四氧化三铁纳米粒子均匀分散。其中过氧化苯甲酰、四氧化三铁纳米粒子、十六醇、环己烷、乙烯基己内酰胺、二乙烯基苯、苯乙烯的质量分别为0.1Og,0.20g、0.50g、l.00g、l.00g、0.80g、3.0Og ；将油相加入到80g水相中，开启搅拌预乳化30min ;将预乳化后的体系置入超声清洗器中，以300W超声功率超声细乳化15min，然后再次转移回装有电动搅拌器、冷凝管及温度计的容器中；机械搅拌下将体系温度升至80°C，恒温反应8h，冷却至室温得到棕黄色乳液；将制得的棕黄色乳液经磁分离、水洗、干燥即得温敏型各向异性磁性复合微球。
[0027]实施例2:温敏型各向异性磁性微胶囊的制备
[0028]配制质量分数为0.5%的十二烷基苯磺酸钠水溶液，作为水相置入装有电动搅拌器、冷凝管及温度计的容器中；将四氧化三铁纳米粒子分散在溶有过氧化苯甲酰、十六醇的正庚烷、乙烯基己内酰胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯、苯乙烯混合液中，作为油相，并超声使四氧化三铁纳米粒子均匀分散。其中过氧化苯甲酰、四氧化三铁纳米粒子、十六醇、正庚烷、乙稀基己内酰胺、乙二醇二甲基丙稀酸醋、苯乙稀的质量分别为0.10g、0.10g、0.30g、l.00g、
1.20g、0.80g、5.0Og ;将油相加入到10g水相中，开启搅拌预乳化20min ;将预乳化后的体系置入超声清洗器中，以300W超声功率超声细乳化15min，然后再次转移回装有电动搅拌器、冷凝管及温度计的容器中；机械搅拌下将体系温度升至90°C，恒温反应6h，冷却至室温得到棕黄色乳液；将制得的棕黄色乳液经磁分离、水洗、干燥即得温敏型各向异性磁性复合微球。
[0029]实施例3:温敏型各向异性磁性微胶囊的制备
[0030]配制质量分数为0.5%的十二烷基苯磺酸钠水溶液，作为水相置入装有电动搅拌器、冷凝管及温度计的容器中；将四氧化三铁纳米粒子分散在溶有偶氮二异丁腈、石蜡的正辛烷、乙烯基己内酰胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯混合液中，作为油相，并超声使四氧化三铁纳米粒子均匀分散。其中偶氮二异丁腈、四氧化三铁纳米粒子、石蜡、正辛烷、乙烯基己内酰胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯的质量分别为 0.1Og,0.50g、0.30g、l.00g、l.50g、0.80g、3.0Og ;将油相加入到 130g 水相中，开启搅拌预乳化20min ;将预乳化后的体系置入超声清洗器中，以300W超声功率超声细乳化25min，然后再次转移回装有电动搅拌器、冷凝管及温度计的容器中；机械搅拌下将体系温度升至70°C，恒温反应12h，冷却至室温得到棕黄色乳液；将制得的棕黄色乳液经磁分离、水洗、干燥即得温敏型各向异性磁性复合微球。
[0031]实施例4:温敏型各向异性磁性微胶囊的制备
[0032]配制质量分数为0.35%的十二烷基硫酸钠水溶液，作为水相置入装有电动搅拌器、冷凝管及温度计的容器中；将四氧化三铁纳米粒子分散在溶有过氧化苯甲酰、石蜡的正己烷、乙烯基己内酰胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯混合液中，作为油相，并超声使四氧化三铁纳米粒子均匀分散。其中过氧化苯甲酰、四氧化三铁纳米粒子、石蜡、正己烷、乙烯基己内酰胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯的质量分别为0.1Og,0.30g、
0.60g、l.30g、l.00g、0.80g、4.0Og ;将油相加入到150g水相中，开启搅拌预乳化1min ;将预乳化后的体系置入超声清洗器中，以300W超声功率超声细乳化25min，然后再次转移回装有电动搅拌器、冷凝管及温度计的容器中；机械搅拌下将体系温度升至90°C，恒温反应9h，冷却至室温得到棕黄色乳液；将制得的棕黄色乳液经磁分离、水洗、干燥即得温敏型各向异性磁性复合微球。
[0033]实施例5:温敏型各向异性磁性微胶囊的制备
[0034]配制质量分数为0.45%的十二烷基苯磺酸钠水溶液，作为水相置入装有电动搅拌器、冷凝管及温度计的容器中；将三氧化二铁纳米粒子分散在溶有过氧化苯甲酰、石蜡的正庚烷、乙烯基己内酰胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯、苯乙烯混合液中，作为油相，并超声使三氧化二铁纳米粒子均匀分散。其中过氧化苯甲酰、三氧化二铁纳米粒子、石蜡、正庚烷、乙烯基己内酰胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯、苯乙烯的质量分别为0.1Og,0.20g、0.40g、l.00g、
1.20g、0.80g、3.50g ;将油相加入到IlOg水相中，开启搅拌预乳化20min ;将预乳化后的体系置入超声清洗器中，以300W超声功率超声细乳化15min，然后再次转移回装有电动搅拌器、冷凝管及温度计的容器中；机械搅拌下将体系温度升至90°C，恒温反应6h，冷却至室温得到棕黄色乳液；将制得的棕黄色乳液经磁分离、水洗、干燥即得温敏型各向异性磁性复合微球。
[0035]实施例6:温敏型各向异性磁性微胶囊的制备
[0036]配制质量分数为0.15%的十二烷基苯磺酸钠水溶液，作为水相置入装有电动搅拌器、冷凝管及温度计的容器中；将三氧化二铁纳米粒子分散在溶有偶氮二异丁腈、十六醇的正庚烷、乙烯基己内酰胺、二乙烯基苯、甲基丙烯酸丁酯混合液中，作为油相，并超声使三氧化二铁纳米粒子均匀分散。其中偶氮二异丁腈、三氧化二铁纳米粒子、十六醇、正庚烷、乙烯基己内酰胺、二乙烯基苯、甲基丙烯酸丁酯的质量分别为0.1Og,0.1Og,0.50g、0.80g、
1.20g、0.90g、3.0Og ;将油相加入到130g水相中，开启搅拌预乳化20min ;将预乳化后的体系置入超声清洗器中，以300W超声功率超声细乳化15min，然后再次转移回装有电动搅拌器、冷凝管及温度计的容器中；机械搅拌下将体系温度升至70°C，恒温反应9h，冷却至室温得到棕黄色乳液；将制得的棕黄色乳液经磁分离、水洗、干燥即得温敏型各向异性磁性复合微球。
[0037]实施例7:温敏型各向异性磁性微胶囊的制备
[0038]配制质量分数为0.5%的十六烷基三甲基溴化铵水溶液，作为水相置入装有电动搅拌器、冷凝管及温度计的容器中；将三氧化二铁纳米粒子分散在溶有过氧化苯甲酰、石蜡的正戊烷、乙烯基己内酰胺、二乙烯基苯、苯乙烯混合液中，作为油相，并超声使三氧化二铁纳米粒子均匀分散。其中过氧化苯甲酰、三氧化二铁纳米粒子、石蜡、正戊烷、乙烯基己内酰胺、二乙烯基苯、苯乙烯的质量分别为0.1Og,0.40g、0.60g、l.00g、l.20g、0.80g、4.0Og ；将油相加入到160g水相中，开启搅拌预乳化20min ;将预乳化后的体系置入超声清洗器中，以300W超声功率超声细乳化30min，然后再次转移回装有电动搅拌器、冷凝管及温度计的容器中；机械搅拌下将体系温度升至80°C，恒温反应10h，冷却至室温得到棕黄色乳液；将制得的棕黄色乳液经磁分离、水洗、干燥即得温敏型各向异性磁性复合微球。
[0039]实施例8:温敏型各向异性磁性微胶囊的制备
[0040]配制质量分数为0.4%的十二烷基苯磺酸钠水溶液，作为水相置入装有电动搅拌器、冷凝管及温度计的容器中；将三氧化二铁纳米粒子分散在溶有偶氮二异丁腈、十六醇的正庚烷、乙烯基己内酰胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸乙酯混合液中，作为油相，并超声使三氧化二铁纳米粒子均匀分散。其中偶氮二异丁腈、三氧化二铁纳米粒子、十六醇、正庚烷、乙烯基己内酰胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸乙酯的质量分别为0.10g、
0.50g、0.70g、l.50g、l.20g、l.80g、3.0Og ;将油相加入到150g水相中，开启搅拌预乳化20min ;将预乳化后的体系置入超声清洗器中，以300W超声功率超声细乳化22min，然后再次转移回装有电动搅拌器、冷凝管及温度计的容器中；机械搅拌下将体系温度升至90°C，恒温反应7h，冷却至室温得到棕黄色乳液；将制得的棕黄色乳液经磁分离、水洗、干燥即得温敏型各向异性磁性复合微球。
【权利要求】
1.一种温敏型各向异性磁性微胶囊的制备方法，其特征在于步骤如下: 步骤1:配制质量分数为0.05%?0.5%的表面活性剂水溶液，作为水相置入装有电动搅拌器、冷凝管及温度计的容器中； 步骤2:将磁性纳米粒子分散在溶有引发剂、助乳化剂和囊芯相的单体混合液中，作为油相，对油相进行超声使磁性纳米粒子均匀分散；所述引发剂、磁性纳米粒子、助乳化剂、囊芯相和单体混合液的质量比为1:1?5:3?8:5?15:30?100 ;所述单体混合液由乙烯基己内酰胺、交联剂、辅助单体组成，三者的质量比为1:0.8?2.4:2?5 ;所述辅助单体为:苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯； 步骤3:将油相加入到含有水相的容器中，油相和水相的质量比为1:10?25，开启搅拌预乳化10_30min ； 步骤4:将预乳化后的体系置入超声清洗器中，以300W超声功率超声细乳化15-30min，然后再次转移回装有电动搅拌器、冷凝管及温度计的容器中； 步骤5:在机械搅拌下将体系温度升至70-90°C，恒温反应6-12h，冷却至室温得到棕黄色乳液； 步骤6:将制得的棕黄色乳液经磁分离、水洗、干燥即得温敏型各向异性磁性复合微球。
2.根据权利要求1所述温敏型各向异性磁性微胶囊的制备方法，其特征在于:所述表面活性剂为:十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵或十二烷基硫酸钠。
3.根据权利要求1所述温敏型各向异性磁性微胶囊的制备方法，其特征在于:所述磁性纳米粒子为:表面油酸修饰的纳米四氧化三铁或三氧化二铁。
4.根据权利要求1所述温敏型各向异性磁性微胶囊的制备方法，其特征在于:所述引发剂为:过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈。
5.根据权利要求1所述温敏型各向异性磁性微胶囊的制备方法，其特征在于:所述助乳化剂为:石蜡、长碳链烷烃或长碳链脂肪族醇类。
6.根据权利要求1所述温敏型各向异性磁性微胶囊的制备方法，其特征在于:所述囊芯相为:正己烷、环己烷、正庚烷、正辛烷或正戊烷。
【文档编号】C08F212/08GK104448088SQ201410612027
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月3日 优先权日:2014年11月3日
【发明者】张宝亮, 张秋禹, 张和鹏, 李伟, 王海, 李佩陶, 王慎强 申请人:西北工业大学