一种球形海藻酸钙凝胶微粒的制备方法_2

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本发明各个实施方式中所设及到的技术特征只要 彼此之间未构成冲突就可W相互组合。
[002引本发明提供的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:
[0029] (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;所述每毫升油相中含有巧盐0. 04~0.Immol。所述表面活性剂为非离子型表面活性 剂,优选司班80,其含量在2~5wt%之间。
[0030] 混合时,为更加均匀,可采用超声混合;其中巧盐,优选氯化巧或硝酸巧,保证良好 的溶解性;连续相基质优选液体石蜡、色拉油、硅油等非极性高沸点的有机溶剂。
[0031] (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,在微流控巧片中发声预交联反应,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。所 述分散相中海藻酸钢浓度在0. 5~4.Owt%之间;所述预交联反应的反应时间在1~4min。 所述收集液中巧离子浓度在0. 1~Imol/L之间。
[0032] 具体地,所述微流控巧片为T-型、Y-型、流动聚焦型或同向流动型,其微管道截面 可为长方形或圆形,微通道截面为长方形时,其内径是指其宽度或高度,优选基于聚二甲基 硅氧烷(PDM巧类微流控巧片和由聚合物管构建的微流控装置。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。调控分散相和油相两相 的流速、微流控装置类型和微通道构造,制得的球形海藻酸巧凝胶微粒的粒径在40ym~ 1000ym之间。
[0033] W下为实施例:
[0034] 实施例1
[0035] 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:
[0036] (1)油相的制备;称取0. 〇4g无水化化溶解到约3血的己醇中,超声溶解或揽拌 溶解后加入到lOmL含2wt%的司班80的液体石蜡中,超声混匀或揽拌混匀后在60°C下磁 力揽拌过夜,使己醇挥发完全,后冷却至室温,即制得含原位形成的巧盐纳米粒的油相;所 述每毫升油相中含有巧盐0. 〇4mmol。用动态光散射法测定所制备的油相中的化C12纳米粒 粒径分布如图1中实线所示,其平均粒径为50nm,多分散指数为0. 2。己醇挥发前的油相照 片如图2左所示,为浑浊悬浮液;己醇挥发后的油相照片如图2右所示,为清澈的悬浮液。
[0037] (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。将水相与油相分别装入2mL注射器(碧迪医疗器械有限公司)和 lOmL注射器(上海金塔医用器材有限公司)中,在微量注射累推注下,在基于聚二甲基娃氧 烧(PDM巧的流动聚焦型微流控巧片(示意图如图3a所示)中发生预交联反应,形成预交 联的液滴;将所述液滴收集于化C12溶液中,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,粒径为175ym,如图4(b)所示。
[003引所述分散相中海藻酸钢浓度为2.Owt% ;所述预交联反应的反应时间约为2min。 所述收集液中巧离子浓度为0. 2mol/l,连续相流速600yL/h,分散相流速100yL/h,即连 续相和分散相的流速比为6。
[0039] 所述基于聚二甲基硅氧烷(PDM巧的流动聚焦型微流控巧片,其微管道截面为长 方形,连续相通道宽度为200ym,分散相通道宽度为150ym,接口处为20ym,出口通道尺 寸为300ym;微通道高度为180ym。所述微流控巧片,其制备方法如下;
[0040] 采用软刻蚀技术制作化Wang,etal.L油Chip, 2012, 12:4781-4786 ; L.Mazutis,etal.化t.Protoc.,2013, 8:870-891.)。即将PDMS预聚物和交联剂按重量比 为10:1的比例混合后倒在已制备好的娃磨具上,真空脱气后在65°C的烘箱中固化化。用 打孔器在固化好的PDMS基片的微通道入口和出口处打孔。用等离子体处理PDMS基片和玻 璃片,迅速贴合,即得到基于PDMS的微流控装置。
[0041] 另外,保持其它制备条件不变,仅改变油相中化C12的浓度,制备海藻酸巧微粒。当 油相中无巧盐时,制备的微粒显微照片如图4(a)所示;当每毫升油相中含有巧盐0.07mmol 时,制备的微粒显微照片如图4(c)所示。由图4(a)至图4(c)可见,油相中不含化CI2时, 制得的微粒有明显的拖尾现象(图4a)。而在油相中加入少量化C12所得到的凝胶颗粒球 形规整(图4化)、图4(c))。可W看出,油相中CaCl2含量越大,球形越好。但油相中过多 的巧盐会使分散相中的海藻酸钢过度预交联,形成凝胶微粒,而堵塞微通道。
[0042] 实施例2
[0043] 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:
[0044] (1)油相的制备;称取0.llg无水化(N03)2溶解到约4血的己醇中,超声溶解或揽 拌溶解后加入到lOmL含2. 5wt%的司班80的色拉油中,超声混匀或揽拌混匀后在60°C下 磁力揽拌过夜,使己醇挥发完全,后冷却至室温,即制得含原位形成的巧盐纳米粒的油相; 所述每毫升油相中含有巧盐0. 07mm〇l。用动态光散射法测定所制备的油相中的化(N03) 2纳 米粒粒径分布如图1中虚线所示,其平均粒径为llOnm,多分散指数为0.3。
[0045] (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。将水相与油相分别装入2mL注射器(碧迪医疗器械有限公司)和 lOmL注射器(上海金塔医用器材有限公司)中,在微量注射累推注下,在基于微导管构建的 T-型微流控巧片(示意图如图3b所示)中发生预交联反应,形成预交联的液滴;将所述液 滴收集于化(N03) 2溶液中,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,粒 径为500ym,如图4(e)所示。
[0046] 所述分散相中海藻酸钢浓度为3wt% ;所述预交联反应的反应时间约为3min。所 述收集液中巧离子浓度为0. 7mol/l,连续相流速3000yL/h,分散相流速100yL/h,即连续 相和分散相的流速比为30。
[0047] 所述基于微导管构建的T-型装置,其微管道截面为圆形。其制备方法如下:
[0048] W内径为0. 8mm、外径为1. 6mm的聚全氣己丙締(阳巧管(Cole-Parmer InstrumentCompany)为连续相通道,将内径0. 16mm、外径0. 31mm的注射器针头在油相管 一端约1/4处插入,使其针头出口刚好与油相管内壁相平W导入分散相,使用5分钟环氧结 构胶(ITWDevcon)黏合接口,并固定在玻璃片上。
[0049] 另外,保持其它制备条件不变,仅改变油相中Ca(N〇3)2的浓度,制备海藻酸巧微 粒。当油相中无巧盐时,制备的微粒显微照片如图4(d)所示;当每毫升油相中含有巧盐 0. 07mmol时,制备的微球显微照片如图4讯所示。由图4(d)至图4讯可见,油相中不含 Ca(N〇3)2时,制得的微球有明显的拖尾现象(图4(d));而在油相中加入少量Ca(NO3)2所得 到的凝胶微粒球形规整(图4(e)、图4(f))。油相中Ca(N〇3)2含量越大,球形越好。但油相 中过多的巧盐会使分散相中的海藻酸钢过度预交联,形成凝胶微粒,而堵塞微通道。
[0050] 实施例3
[0化1] 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:
[00巧 (1)油相的制备;称取0. 05g无水化化溶解到约3血的己醇中,超声溶解或揽拌 溶解后加入到lOmL含2wt%的司班80的液体石蜡中,超声混匀或揽拌混匀后在60°C下磁 力揽拌过夜,使己醇挥发完全,后冷却至室温,即制得含原位形成的巧盐纳米粒的油相;所 述每毫升油相中含有巧盐0. 05mmol。
[0053] (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。将水相与油相分别装入2mL注射器(碧迪医疗器械有限公司)和 10血注射器(上海金塔医用器材有限公司)中,在微量注射累推注下,在微流控巧片中发生 预交联反应,形成预交联的液滴;将所述液滴收集于化C12溶液中,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,粒径为40ym。
[0化4] 所述分散相中海藻酸钢浓度为0. 5wt% ;所述预交联反应的反应时间约为Imin。 所述收集液中巧离子浓度为0.lmol/1,连续相流速1000yL/h,分散相流速20yL/h,即连 续相和分散相的流速比为50。所述微流控
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