[发明专利]两亲结构微球及其制备和应用

权利要求书

1.两亲结构微球，其特征在于：其结构分为亲水区和疏水区两部分，以亲水区为形成微球的主体，其中，疏水区从微球的中部向微球的表面呈放射状分布于亲水区中，疏水区从微球的中部至微球表面形成贯穿通道。

2.按照权利要求1所述的微球，其特征在于：微球产品为粒径10-4000微米的微球，通道内径从几十纳米到几微米，便于疏水分子的扩散传递；

所述亲水区提供了保持酶或微生物细胞生物活性的水凝胶环境，酶或微生物细胞引入亲水区中，该微球产品可用于非水相生物催化。

3.按照权利要求1或2所述的微球，其特征在于：微球产品中的亲水区水凝胶环境由天然高分子材料中的海藻酸盐、卡拉胶、壳聚糖、琼脂、琼脂糖、阿拉伯胶、明胶，合成高分子材料中的聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、光硬化树脂、聚丙烯酸，以及上述材料衍生物中的一种或二种以上材料形成的亲水性水凝胶组成；

微球产品中的疏水区由植物油、脂肪酸的酯、脂肪酸类、蔗糖酯类、液体石蜡中的一种或二种以上成分组成。

4.按照权利要求3所述的微球，其特征在于：所述植物油为大豆油、藏红花油、玉米油、橄榄油、蓖麻油、月见草油、土荆芥油、松节油、薄荷脑、丁香油、香柠檬油、山苍子油、香茅油、迷迭香油、樟脑、麝香草油、苦艾油、桂皮油、茴香油或洋甘菊油；

脂肪酸的酯为油酸乙酯C₂₀H₃₈O₂、癸二酸二丁酯、肉豆蔻酸异丙酯IPM:C₁₇H₃₇O₂ 或6-18个碳原子的脂肪酸甘油酯；

脂肪酸类为油酸或亚麻油酸；蔗糖酯类为单、双或三棕榈酸蔗糖酯。

5.一种权利要求1或2所述微球的制备方法，其特征在于：微球产品的制备按照生物活性酶或微生物细胞的引入方式分为直接包埋法或吸附法；

其中，直接包埋法的制备步骤是：

(1) 将组成亲水性水凝胶的材料在溶液状态下与具有催化功能的酶或微生物细胞混匀； 

(2) 将步骤(1)制备的酶或细胞的混悬液与疏水材料混合，二者体积比为2~10:1，形成O/W型乳液；

(3) 将步骤(2)制备的乳液采用挤出或乳化的方式形成球形液滴；

(4) 将步骤(3)制备的球形液滴通过化学交联剂; 光交联；温度或pH交联引发凝胶化反应，形成包埋酶或者微生物细胞的两亲结构微球；

吸附法的制备步骤是：

(1) 将组成亲水性水凝胶的材料与疏水材料混合，二者体积比为2~10:1，形成O/W型乳液；

(2) 将步骤(1)制备的乳液采用挤出或乳化的方式形成球形液滴； 

(3) 将步骤(2)制备的球形液滴通过化学交联剂、光交联、温度或pH交联引发凝胶化反应，形成含有疏水成分的两亲结构微球；

(4) 将步骤(3)制备的微球浸泡在酶或者微生物细胞的混悬液中，吸附酶或微生物细胞，从而制备成包埋酶或者微生物细胞的两亲结构微球。

6.一种权利要求1所述微球的应用，其特征在于：微球产品作为酶或细胞的固定化载体，酶或微生物细胞生物引入亲水区中，用于非水相生物催化。