基于乳化液膜傳質制備單分散性海藻酸鈣微球的方法
【專利摘要】基于乳化液膜傳質制備單分散性海藻酸鈣微球的方法，其工藝步驟如下：(1)內水相、中間油相、外水相和收集水相流體的配置；(2)分別將內水相、中間油相和外水相流體注入微流體裝置的注射管、過渡管和收集管，形成單分散的水/油/水乳液，然后將水/油/水乳液引入收集水相流體中，并靜置至少2h，收集水相中的Ca2+通過水/油/水雙重乳液的油膜傳質進入內水相與海藻酸鈉發生交聯反應生成海藻酸鈣凝膠微球，同時內水相中的水通過油膜傳質進入收集水相；(3)使用濾紙過濾含有海藻酸鈣微球的收集水相溶液，并使用去離子洗滌，即可獲得單分散性的海藻酸鈣微球。
【專利說明】
基于乳化液膜傳質制備單分散性海藻酸鈣微球的方法
技術領域
[0001]本發明屬于高分子微球制備領域，特別涉及一種基于乳化液膜傳質制備單分散性的海藻酸鈣微球的方法。
【背景技術】
[0002]海藻酸鹽由于其來源廣泛，無毒性，優良的生物相容性和生物可降解性以及良好的水溶性，使其在生物和醫藥領域受到廣泛的關注，其中海藻酸鈉是最常見的海藻酸鹽。海藻酸鈉是由β-D-甘露糖醛酸(M)和α-L-古羅糖醛酸(G)的線型共聚物，其分子鏈中的古羅糖醛酸殘基可以很容易地與二價陽離子發生交聯反應，如海藻酸鈉可以和Ca2+交聯生成海藻酸鈣凝膠。海藻酸鈣微球由于其尺寸小且比表面積大，可以作為載體用于包載多種活性物質，包括無機納米顆粒以及蛋白質和細胞等生物活性材料，還能作為栓塞材料等，因而在生物醫藥領域內具有重大的應用前景。
[0003]傳統制備海藻酸鈣微球的方法是將海藻酸鈉溶液直接滴入氯化鈣溶液中形成海藻酸鈣微球。由于受針頭直徑和海藻酸鈉溶液黏度的限制，所得的凝膠微球尺寸較大，大多在毫米級，其傳質性能受到限制；同時由于該交聯反應發生在流動過程中，容易造成微球的球形度難以控制，同時其制備的可重現性也較差。隨后，為了提高海藻酸鈣微球的傳質效率，減小微球尺寸，多種技術也被用于海藻酸鈣微囊的制備，如靜電液滴生成技術和膜乳化技術等。這些方法能夠有效的減小海藻酸鈣微球的尺寸，然而這些方法也難以精確地控制其尺寸和形狀。
[0004]近年來興起的微流控乳化技術可以制備尺寸在數十至數百微米尺寸的單分散性的液滴，為制備尺寸相對較小，具有良好單分散性和球形度的海藻酸鈣微球提供了有利的基礎。目前報道的利用微流控技術制備海藻酸鈣微球主要有以下三種方法:(I)外部交聯法。按照交聯劑的引入方式可以分為兩種。一種是將交聯劑溶解在油相(連續相)中，水/油乳液生成之后，作為交聯劑的Ca2+從油相中逐漸擴散到水相中，引起海藻酸鹽的交聯反應(JaLH.Zhang et al,Journal of the American Chemical Society，2006，128，12205-12210)。隨著Ca2+從連續相中逐漸擴散到水相中，凝膠化過程從液滴表面向液滴內部推進，液滴表面開始出現“起皮”現象，得到的微球或微囊表面并不光滑，并且整個微球的凝膠網絡結構不均一。第二種方式是將交聯劑溶解在裝置外的水相凝固浴中，將微流控制備的海藻酸鈉乳液收集到凝固浴中；或者在裝置下游引入水相凝固浴，在流動過程中使海藻酸鈉液滴沉降到凝固浴中，固化成海藻酸I丐微球(見K.-s.Huang et al ,Lab on a Chip,2006,6，954-957)。該法中的乳液凝膠化過程發生在液滴從油相轉入水相的過程中，容易發生變形，影響其球形度。(2)內部交聯。內部交聯的方法一般是使用碳酸鈣納米顆粒作為鈣源與海藻酸鈉溶液混合作為內相，溶解有有機酸(如醋酸)的油作為外相，并在微流控裝置中形成油包水的乳液，隨后有機酸的擴散使碳酸鈣釋放出鈣離子與海藻酸鈉交聯(見W.-H.Tanet al ,Advanced Materials, 2007,19,2696-2701)。這種方法主要存在兩方面的限制:一是碳酸鈣納米顆粒的沉淀和均勻分散問題;二是用該法制備的海藻酸鈣微球機械強度較差。另外，碳酸鈣納米顆粒的細胞毒性使其不適合制備包載有細胞的海藻酸鈣微球。(3)混合交聯法。混合交聯法可以分為兩種方式。第一種方式是乳液混合交聯法。乳液混合交聯法是在兩個獨立的通道內分別生成了單分散的海藻酸鈉液滴和氯化鈣液滴;接著，在合成通道里使兩種液滴發生聚并來引發交聯反應生成海藻酸媽微球(見K.Liu et al ,Langmuir,2006,22,9453-9457)。該方法的可行性依賴于兩種液滴碰撞的可能性，其控制方法復雜；另一方面，液滴融合過程中流動狀態對最終海藻酸鈣微球的球形度影響較大。另外一種方式是原位混合交聯法。通過原位混合交聯法制備海藻酸鈣微球的微流控裝置包含兩個十字通道和一個合成通道(見J.H.Xu，et al, Langmuir，2006，22，7943-7946)。在第一個連接處，海藻酸鈉溶液和氯化鈣溶液分別作為兩股側流，中間的通道注入去離子水將兩股側流隔開以避免其接觸。接著，三種水相的混合流體在第二個連接處被從兩側注入的油相聚焦剪切成單分散的液滴。隨后在合成通道內，液滴中的海藻酸鈉和氯化鈣反應生成海藻酸鈣微球。混合交聯法制備出的海藻酸鈣微球的凝膠網絡的均勻性較差，同時存在反應失控堵塞微通道的風險。近年來，還有研究者報道了一種基于凝膠/液滴界面離子傳質過程制備海藻酸鈣微球的方法(見H.Hirama，et al ,Langmuir, 2012,29，519-524)，然而其需要的凝膠板的制備過程繁瑣，難以實現批量化連續生產。
【發明內容】
[0005]針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種工藝過程較為簡單的基于乳化液膜傳質制備單分散性海藻酸鈣微球的方法，該方法可重復性好，制備條件溫和，所使用原料對環境和人體無害，同時制備的微球具有球形度好，尺寸分布范圍較窄的特點。
[0006]本發明所述基于乳化液膜傳質制備單分散性海藻酸鈣微球的方法，工藝步驟如下:
[0007](I)內水相、中間油相、外水相和收集水相流體的配制
[0008]內水相流體的配制:內水相流體以海藻酸鈉、水溶性乳化劑和去離子水為原料，海藻酸鈉與去離子水的質量比為0.002?0.010:1，水溶性乳化劑與去離子水的質量比為0.005?0.020:1,所述乳化劑為聚丙二醇與環氧乙烷的加聚物;在常壓、室溫下將水溶性海藻酸鈉、乳化劑加入去離子水進行攪拌至完全溶解，形成的混合液即為內水相；
[0009]中間油相流體的配置:中間油相以大豆油、苯甲酸芐酯和油溶性乳化劑為原料，大豆油和苯甲酸芐酯的體積比為2?4:1，乳化劑與大豆油和苯甲酸芐酯混合液的質量比為0.020?0.080:1，所述乳化劑為聚蓖麻酸甘油酯；在常壓、室溫下將大豆油、苯甲酸芐酯和油溶性乳化劑混合并攪拌均勻，形成的混合液即位中間油相流體。
[0010]外水相流體的配制:外水相流體以聚乙烯醇、水溶性乳化劑和去離子水為原料，聚乙烯醇與去離子水的質量比為0.002?0.020:1，水溶性乳化劑與去離子水的質量比為
0.005?0.020:1,所述水溶性乳化劑為聚丙二醇與環氧乙烷的加聚物;在常壓、室溫下將聚乙烯醇、水溶性乳化劑加入去離子水進行攪拌至完全溶解，形成的混合液即為內水相；
[0011]收集水相流體的配制:收集水相流體以聚乙烯醇、水溶性乳化劑、氯化鈣和去離子水為原料，聚乙烯醇與去離子水的質量比為0.002?0.020:1，水溶性乳化劑與去離子水的質量比為0.005?0.020:1,氯化鈣與去離子水的質量比為0.002?0.020:1,所述乳化劑為聚丙二醇與環氧乙烷的加聚物;在常壓、室溫下將聚乙烯醇、氯化鈣、和水溶性乳化劑加入去離子水進行攪拌至完全溶解，形成的混合液即為收集水相；
[0012](2)海藻酸鈣微球的制備
[0013]將步驟(I)配制的內水相、油相、外水相分別吸入注射器中，并在微量注射栗的推動下分別勻速注入毛細管微流控裝置的注射管、過渡管和收集管，進而形成單分散的水/油/水雙重乳液;水/油/水雙重乳液經由連接在收集管出口的管件引入盛裝有收集水相流體的容器中，并將其靜置2h以上，水/油/水雙重乳液內的水滴即可發生交聯反應形成單分散性的海藻酸鈣微球。
[0014]所述內水相流體的流量為10yL/min?40yL/min，油相流體的流量為20yL/min?80yL/min，外油相流體的流量為100yL/min?500yL/min;
[0015](3)分離
[0016]使用濾紙對步驟(2)獲得的含有海藻酸鈣微球的收集水相溶液進行過濾，將被截留在濾紙上的微球轉移到去離子水中并使用去離子水洗滌至少2次，即可獲得單分散性的海藻酸鈣微球。
[0017]上述方法中，配制內水相流體所用的海藻酸鈉優選源于褐藻的低粘度海藻酸鈉。
[0018]上述方法中，過濾含有海藻酸鈣微球的收集水相溶液時所使用的濾紙優選慢速濾紙。
[0019]本發明所述方法制備的海藻酸鈣微球尺寸為28μπι?82μπι。
[0020]本發明所述方法可使用各種類型的微流控裝置制備單分散性的水/油/水雙重乳液，優選參考文獻(見L.Y.Chu et al ,Angewandte Chemie Internat1nal Edit1n,2007,46，8970-8974)所述方法制作的毛細管微流控裝置:所述毛細管微流控裝置由毛細管和連接管組合而成，包括注射毛細管、過渡毛細管、收集毛細管，所述注射毛細管由圓形毛細管制作，其尾部被加工成圓錐形，所述過渡管由圓形毛細管制作，其尾部也被加工成圓錐形，所述連接管包括兩級(第一和第二連接管)，其內部的通孔為正方形，所述接收管為圓形毛細管，注射管的尾部插入第一過渡管的頭部并通過第一連接管連接、插入收集管的頭部并通過第二連接管連接。
[0021 ]本發明所述制備海藻酸鈣微球的機理:在水/油/水雙重乳液的油膜兩側的溶液中，由于滲透壓差，內水相中的水穿過油膜進入到外水相中，從而導致水/油/水雙重乳液內水滴直徑減小，而外水相中的Ca2+由于濃度差，從外水相通過油膜傳質進入內水相和海藻酸鈉發生交聯反應形成海藻酸鈣微球；當相同的水/油/水雙重乳液收集在含有不同濃度的Ca2+收集水相流體中，由于滲透壓差和液膜中Ca2+傳質速率的差異，從而使最終制備得到的海藻酸鈣微球的尺寸不同。
[0022]與現有技術相比，本發明具有以下有益效果:
[0023 ] 1、本發明提供了一種新的單分散海藻酸鈣微球的制備方法，該方法可以制備得到相對微通道的尺寸更小的海藻酸鈣微球。
[0024]2、本發明所述方法可以通過將水/油/水雙重乳液靜置于不同的收集水相流體中即可獲得不同尺寸的海藻酸鈣微凝膠，即具有良好的尺寸調控性。
[0025]3、本發明所述方法制備的海藻酸鈣微球球形度好，尺寸均一。
[0026]4、由于本發明所述方法所使用各種試劑無毒無害、安全環保，在制備過程中不會對操作人員和環境造成不利影響，安全可靠。
[0027]5、本發明所述工藝過程簡單，因而便于批量化連續生產。
【附圖說明】
[0028]圖1是本發明所采用的毛細管微流控裝置的結構示意圖，圖中，I一注射管、2—第一連接管、3—過渡管、4 一第二連接管、5—收集管；
[0029]圖2是本發明所述基于乳化液膜傳質制備單分散性海藻酸鈣微球的原理示意圖，圖2(a)為水/油/水雙重乳液，圖2(b)為水/油/水雙重乳液被接收在收集水相后，雙重乳液內水相的水透過油膜進入外水相中，而外水相中的Ca2+透過油膜進入內水相中與海藻酸鈉發生交聯反應，圖2(c)為水/油/水雙重乳液內水相交聯后形成海藻酸鈣微球，圖中，6—外水相、7—油膜(中間油相)、8—內水相、9—海藻酸鈣微球；
[0030]圖3為實施例1中水/油/水雙重乳液收集在收集水相流體中靜置2min后的光學顯微照片；
[0031]圖4為實施例1中水/油/水雙重乳液收集在收集水相流體中靜置3h后的光學顯微照片；
[0032]圖5為實施例1中分離后得到的海藻酸鈣微球的在去離子水中光學顯微照片；
[0033]圖6為實施例2中水/油/水雙重乳液收集在收集水相流體中靜置2min后的光學顯微照片；
[0034]圖7為實施例2中水/油/水雙重乳液收集在收集水相流體中靜置2h后的光學顯微照片；
[0035]圖8為實施例2中分離后得到的海藻酸鈣微球在去離子水中的光學顯微照片；
【具體實施方式】
[0036]下面結合附圖通過實施例對本發明所述基于乳化液膜傳質制備單分散性海藻酸鈣微球的方法作進一步說明。
[0037]下述各實施例中，所述海藻酸鈉為源于褐藻的低粘度型海藻酸鈉，購自Sigma公司；所述Pluronic F127、Pluronic F108以及Pluronic F68均為聚丙二醇與環氧乙燒的加聚物，Pluronic F127、Pluronic F108和Pluronic F68均為商品名，購自 Sigma公司。
[0038]下述各實施例中，均采用結構如圖1所示的毛細管微流控裝置:微流控裝置由毛細管和連接管拼接而成，包括注射管、過渡管、連接管和收集管;所述注射管I由圓形玻璃毛細管制作，其尾部被加工成圓錐形，其圓管部段的外徑為0.99mm、內徑為500μπι，其圓錐形部段端部外徑為80μπι;所述第一連接管2和第二連接管4均采用方形玻璃毛細管制作，方形玻璃毛細管內部通孔尺寸為1.0mmXl.0mm；所述過渡管3由圓形玻璃毛細管制作，其尾部被加工成圓錐形，其圓管部段的外徑為0.99111111、內徑為16(^111，其圓錐形部段端部外徑為22(^111;所述收集管5由圓形玻璃毛細管制作，其外徑和內徑分別為0.99mm和350μπι。在微流控裝置的收集管的入口處形成單分散性的水/油/水三相雙重乳液，即內水相/中間油相/外水相三相雙重乳液，將形成的水/油/水三相雙重乳液通過與收集管出口相連的管件引入盛有收集水相溶液的容器中。
[0039]實施例1
[0040](I)內水相、中間油相、外水相和收集水相流體的配制[0041 ]內水相流體的配制:內水相流體以海藻酸鈉、水溶性乳化劑Pluronic F127和去離子水為原料，海藻酸鈉與去離子水的質量比為0.010:1，水溶性乳化劑Pluronic F127與去離子水的質量比為0.020:1;在常壓、室溫下將海藻酸鈉、水溶性乳化劑Pluronic F127加入去離子水進行攪拌至完全溶解，形成的混合液即為內水相；
[0042]中間油相流體的配置:中間油相以大豆油、苯甲酸芐酯和油溶性乳化劑為原料，大豆油和苯甲酸芐酯的體積比為2:1，乳化劑與大豆油和苯甲酸芐酯混合液的質量比為
0.080:1，所述乳化劑為聚蓖麻酸甘油酯;在常壓、室溫下將大豆油、苯甲酸芐酯和聚蓖麻酸甘油酯混合并攪拌均勻，形成的混合液即為中間油相流體；
[0043]外水相流體的配制:外水相流體以聚乙烯醇、水溶性乳化劑PluronicF127和去離子水為原料，聚乙烯醇與去離子水的質量比為0.020:1，水溶性乳化劑Pluronic F127與去離子水的質量比為0.020:1;在常壓、室溫下將聚乙烯醇、水溶性乳化劑Pluronic F127加入去離子水進行攪拌至完全溶解，形成的混合液即為內水相；
[0044]收集水相流體的配制:收集水相流體以聚乙烯醇、水溶性乳化劑PluronicF127、氯化鈣和去離子水為原料，聚乙烯醇與去離子水的質量比為0.020:1，水溶性乳化劑Pluronic F127與去離子水的質量比為0.020:1，氯化鈣與去離子水的質量比為0.002:1;在常壓、室溫下將聚乙烯醇、氯化鈣、和水溶性乳化劑加入去離子水進行攪拌至完全溶解，形成的混合液即為收集水相(2)海藻酸鈣微球的制備
[0045]將步驟(I)配制的內水相、中間油相、外水相分別吸入注射器中，并在微量注射栗的推動下分別勻速注入毛細管微流控裝置的注射管、過渡管和收集管，進而形成單分散的水/油/水雙重乳液;水/油/水雙重乳液經由連接在收集管出口的管件引入盛裝有收集水相流體的容器中，并將其靜置3h，即可形成單分散性的海藻酸鈣微球。
[0046]所述內水相流體的流量為40yL/min，油相流體的流量為80yL/min，外油相流體的流量為 500yL/min;
[0047](3)分離
[0048]使用濾紙對步驟(2)獲得的含有海藻酸鈣微球的收集水相流體進行過濾，將被截留在濾紙上的微球轉移到去離子水中使用去離子水洗滌2次，即可獲得海藻酸鈣微球。
[0049]本實施例制備的水/油/水雙重乳液被收集在收集水相流體中靜置2min后的光學顯微照片如圖3所示，水/油/水雙重乳液結構一致，尺寸均一;如圖4所示為水/油/水雙重乳液在收集水相流體經過3h的靜置后的光學顯微照片。由于水/油/水雙重乳液中內水相的部分水透過中間油膜傳質進入外水相中，同時外水相中的鈣離子Ca2+透過中間油膜進入內水相中與海藻酸鈉發生交聯反應，所以生成的海藻酸鈣微球的直徑比水/油/水雙重乳液中水滴的直徑明顯要小。如圖5所示為分離后的海藻酸鈣微球在去離子水中的光學顯微照片，從圖中可以看出微球的粒徑均一、球形度良好，海藻酸鈣微球的平均粒徑為82μπι，對應的尺寸變異系數(CV)值為2.6%。
[0050]實施例2
[0051 ] (I)內水相、中間油相、外水相和收集水相流體的配制
[0052]內水相流體的配制:內水相流體以海藻酸鈉、水溶性乳化劑Pluronic F108和去離子水為原料，海藻酸鈉與去離子水的質量比為0.002:1，水溶性乳化劑Pluronic F108與去離子水的質量比為0.005:1;在常壓、室溫下將海藻酸鈉、水溶性乳化劑Pluronic F108加入去離子水進行攪拌至完全溶解，形成的混合液即為內水相；
[0053]中間油相流體的配置:中間油相以大豆油、苯甲酸芐酯和油溶性乳化劑為原料，大豆油和苯甲酸芐酯的體積比為4:1，乳化劑與大豆油和苯甲酸芐酯混合液的質量比為
0.020:1，所述乳化劑為聚蓖麻酸甘油酯;在常壓、室溫下將大豆油、苯甲酸芐酯和聚蓖麻酸甘油酯混合并攪拌均勻，形成的混合液即為中間油相流體；
[0054]外水相流體的配制:外水相流體以聚乙烯醇、水溶性乳化劑PluronicF108和去離子水為原料，聚乙烯醇與去離子水的質量比為0.002:1，水溶性乳化劑Pluronic F108與去離子水的質量比為0.005:1;在常壓、室溫下將聚乙烯醇、水溶性乳化劑Pluronic F108加入去離子水進行攪拌至完全溶解，形成的混合液即為內水相；
[0055]收集水相流體的配制:以聚乙烯醇、水溶性乳化劑PluronicF108、氯化鈣和去離子水為原料，聚乙烯醇與去離子水的質量比為0.002:1，水溶性乳化劑Pluronic F108與去離子水的質量比為0.005:1，氯化鈣和去離子水的質量比為0.010:1;在常壓、室溫下將聚乙烯醇、水溶性乳化劑Pluronic F108、氯化鈣加入去離子水進行攪拌至完全溶解，形成的混合液即為內水相；
[0056](2)海藻酸鈣微球的制備
[0057]將步驟(I)配制的內水相、中間油相、外水相分別吸入注射器中，并在微量注射栗的推動下分別勻速注入毛細管微流控裝置的注射管、過渡管和收集管，進而形成單分散的水/油/水雙重乳液;水/油/水雙重乳液經由連接在收集管出口的管件引入盛裝有收集水相流體的容器中，并將其靜置2h，即可形成單分散性的海藻酸鈣微球。
[0058]所述內水相流體的流量為10yL/min，油相流體的流量為20yL/min，外油相流體的流量為 100yL/min;
[0059](3)分離
[0060]使用濾紙對步驟(2)獲得的含有海藻酸鈣微球的收集水相流體進行過濾，將被截留在濾紙上的微球轉移到去離子水中使用去離子水洗滌3次，即可獲得海藻酸鈣微球。
[0061]本實施例制備的水/油/水雙重乳液被收集在收集水相流體中靜置2min后的光學顯微照片如圖6所示，水/油/水雙重乳液結構一致，尺寸均一;如圖7所示為水/油/水雙重乳液在收集水相流體經過2h的靜置后的光學顯微照片。如圖8所示為分離后的海藻酸鈣微球在去離子水中的光學顯微照片，從圖中可以看出微球的粒徑均一、球形度良好，海藻酸鈣微球的平均粒徑為26μπι，對應的尺寸變異系數(CV)值為2.8%。
[0062]實施例3
[0063](I)內水相、中間油相、外水相和收集水相流體的配制
[0064]內水相流體的配制:內水相流體以海藻酸鈉、水溶性乳化劑PluronicF68和去離子水為原料，海藻酸鈉與去離子水的質量比為0.05:1，水溶性乳化劑Pluronic F68與去離子水的質量比為0.010:1;在常壓、室溫下將海藻酸鈉、水溶性乳化劑Pluronic F68加入去離子水進行攪拌至完全溶解，形成的混合液即為內水相；
[0065]中間油相流體的配置:中間油相以大豆油、苯甲酸芐酯和油溶性乳化劑為原料，大豆油和苯甲酸芐酯的體積比為2: 3，乳化劑與大豆油和苯甲酸芐酯混合液的質量比為
0.040:1，所述乳化劑為聚蓖麻酸甘油酯;在常壓、室溫下將大豆油、苯甲酸芐酯和聚蓖麻酸甘油酯混合并攪拌均勻，形成的混合液即為中間油相流體；
[0066]外水相流體的配制:外水相流體以聚乙烯醇、水溶性乳化劑PluronicF68和去離子水為原料，聚乙烯醇與去離子水的質量比為0.010:1，水溶性乳化劑Pluronic F68與去離子水的質量比為0.010:1;在常壓、室溫下將聚乙烯醇、水溶性乳化劑Pluronic F68加入去離子水進行攪拌至完全溶解，形成的混合液即為內水相；
[0067]收集水相流體的配制:以聚乙烯醇、水溶性乳化劑PluronicF68、氯化鈣和去離子水為原料，聚乙烯醇與去離子水的質量比為0.01:1，水溶性乳化劑PI uron ic F68與去離子水的質量比為0.010:1，氯化鈣和去離子水的質量比為0.005:1;在常壓、室溫下將聚乙烯醇、水溶性乳化劑Pluronic F68、氯化鈣加入去離子水進行攪拌至完全溶解，形成的混合液即為內水相；
[0068](2)海藻酸鈣微球的制備
[0069]將步驟(I)配制的內水相、中間油相、外水相分別吸入注射器中，并在微量注射栗的推動下分別勻速注入毛細管微流控裝置的注射管、過渡管和收集管，進而形成單分散的水/油/水雙重乳液;水/油/水雙重乳液經由連接在收集管出口的管件引入盛裝有收集水相流體的容器中，并將其靜置2h，即可形成單分散性的海藻酸鈣微球。
[0070]所述內水相流體的流量為20yL/min，油相流體的流量為42yL/min，外油相流體的流量為 240yL/min;
[0071](3)分離
[0072]使用濾紙對步驟(2)獲得的含有海藻酸鈣微球的收集水相流體進行過濾，將被截留在濾紙上的微球轉移到去離子水中使用去離子水洗滌2次，即可獲得海藻酸鈣微球。
[0073]本實施例制備的微球的粒徑均一、球形度良好，海藻酸鈣微球的平均粒徑為64μπι，對應的尺寸變異系數(CV)值為2.7%。
[0074]實施例4
[0075](I)內水相、中間油相、外水相和收集水相流體的配制
[0076]內水相流體的配制:內水相流體以海藻酸鈉、水溶性乳化劑PluronicF68和去離子水為原料，海藻酸鈉與去離子水的質量比為0.05:1，水溶性乳化劑Pluronic F68與去離子水的質量比為0.010:1;在常壓、室溫下將海藻酸鈉、水溶性乳化劑Pluronic F68加入去離子水進行攪拌至完全溶解，形成的混合液即為內水相；
[0077]中間油相流體的配置:中間油相以大豆油、苯甲酸芐酯和油溶性乳化劑為原料，大豆油和苯甲酸芐酯的體積比為2: 3，乳化劑與大豆油和苯甲酸芐酯混合液的質量比為
0.040:1，所述乳化劑為聚蓖麻酸甘油酯;在常壓、室溫下將大豆油、苯甲酸芐酯和聚蓖麻酸甘油酯混合并攪拌均勻，形成的混合液即為中間油相流體；
[0078]外水相流體的配制:外水相流體以聚乙烯醇、水溶性乳化劑PluronicF68和去離子水為原料，聚乙烯醇與去離子水的質量比為0.010:1，水溶性乳化劑Pluronic F68與去離子水的質量比為0.010:1;在常壓、室溫下將聚乙烯醇、水溶性乳化劑Pluronic F68加入去離子水進行攪拌至完全溶解，形成的混合液即為內水相；
[0079]收集水相流體的配制:以聚乙烯醇、水溶性乳化劑PluronicF68、氯化鈣和去離子水為原料，聚乙烯醇與去離子水的質量比為0.01:1，水溶性乳化劑PI uron ic F68與去離子水的質量比為0.010:1，氯化鈣和去離子水的質量比為0.020:1;在常壓、室溫下將聚乙烯醇、水溶性乳化劑Pluronic F68、氯化鈣加入去離子水進行攪拌至完全溶解，形成的混合液即為內水相；
[0080] (2)海藻酸鈣微球的制備
[0081 ]將步驟(I)配制的內水相、中間油相、外水相分別吸入注射器中，并在微量注射栗的推動下分別勻速注入毛細管微流控裝置的注射管、過渡管和收集管，進而形成單分散的水/油/水雙重乳液;水/油/水雙重乳液經由連接在收集管出口的管件引入盛裝有收集水相流體的容器中，并將其靜置2h，即可形成單分散性的海藻酸鈣微球。
[0082]所述內水相流體的流量為20yL/min，油相流體的流量為42yL/min，外油相流體的流量為 240yL/min;
[0083](3)分離
[0084]使用濾紙對步驟(2)獲得的含有海藻酸鈣微球的收集水相流體進行過濾，將被截留在濾紙上的微球轉移到去離子水中使用去離子水洗滌2次，即可獲得海藻酸鈣微球。
[0085]本實施例制備的微球的粒徑均一、球形度良好，海藻酸鈣微球的平均粒徑為36μπι，對應的尺寸變異系數(CV)值為2.9%。
【主權項】
1.基于乳化液膜傳質制備單分散性海藻酸鈣微球的方法，其特征在于工藝步驟如下: (1)內水相、中間油相、外水相和收集水相流體的配制 內水相流體的配制:內水相流體以海藻酸鈉、水溶性乳化劑和去離子水為原料，海藻酸鈉與去離子水的質量比為(0.002?0.010):1，水溶性乳化劑與去離子水的質量比為(0.005?0.020): 1，所述乳化劑為聚丙二醇與環氧乙烷的加聚物;在常壓、室溫下將水溶性海藻酸鈉、乳化劑加入去離子水進行攪拌至完全溶解，形成的混合液即為內水相； 中間油相流體的配置:中間油相以大豆油、苯甲酸芐酯和油溶性乳化劑為原料，大豆油和苯甲酸芐酯的體積比為(2?4):1，乳化劑與大豆油和苯甲酸芐酯混合液的質量比為(0.020?0.080):1，所述乳化劑為聚蓖麻酸甘油酯;在常壓、室溫下將大豆油、苯甲酸芐酯和油溶性乳化劑混合并攪拌均勻，形成的混合液即位中間油相流體； 外水相流體的配制:外水相流體以聚乙烯醇、水溶性乳化劑和去離子水為原料，聚乙烯醇與去離子水的質量比為(0.002?0.020):1,水溶性乳化劑與去離子水的質量比為(0.005?0.020): 1，所述水溶性乳化劑為聚丙二醇與環氧乙烷的加聚物;在常壓、室溫下將聚乙烯醇、水溶性乳化劑加入去離子水進行攪拌至完全溶解，形成的混合液即為內水相； 收集水相流體的配制:收集水相流體以聚乙烯醇、氯化鈣、水溶性乳化劑和去離子水為原料，聚乙烯醇與去離子水的質量比為(0.002?0.020):1，氯化鈣與去離子水的質量比為(0.002?0.010):1，水溶性乳化劑與去離子水的質量比為(0.005?0.020):1，所述乳化劑為聚丙二醇與環氧乙烷的加聚物;在常壓、室溫下將聚乙烯醇、氯化鈣、和水溶性乳化劑加入去離子水進行攪拌至完全溶解，形成的混合液即為收集水相； (2)海藻酸鈣微球的制備 將步驟(I)配制的內水相、油相、外水相分別吸入注射器中，并在微量注射栗的推動下分別勻速注入毛細管微流控裝置的注射管、過渡管和收集管，進而形成單分散的水/油/水雙重乳液，水/油/水雙重乳液經由連接管在收集管出口的管件引入盛有收集水相流體的容器中，并將其靜置2h以上，即可形成單分散性的海藻酸鈣微球； 所述內水相流體的流量為10yL/min?40yL/min，中間油相流體的流量為20yL/min?80yL/min，外水相流體的流量為100yL/min?500yL/min; (3)分咼 使用濾紙對步驟(2)獲得的含有海藻酸鈣微球的收集水相溶液進行過濾，將被截留在濾紙上的微球轉移到去離子水中，然后使用去離子水洗滌至少2次即可獲得海藻酸鈣凝膠微球。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述海藻酸鈉為源于褐藻的低粘度型海藻酸鈉。3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于Ca2+是經過單分散性的水/油/水雙重乳液的油膜傳質，從收集水相流體中進入水/油/水雙重乳液的內水相與海藻酸鈉發生交聯反應的。
【文檔編號】A61K9/16GK106040117SQ201610529286
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月7日
【發明人】牟川淋, 余亞蘭, 戴陽, 戴一陽
【申請人】西南石油大學