[发明专利]一种聚合物复合微珠及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于聚合物微珠及其制备领域，特别涉及一种种聚合物复合微珠及其制备方法。

背景技术

聚合物微珠在药物载体和释放、细胞培养、聚合反应、涂料、化妆品等高端和民用领域。制备聚合物微珠通常会采用热力学或者机械的方法，如乳化法和相分离法。这些方法简单易行，但是其缺点也是显而易见的。这些方法对液滴的粒径无法精确控制，具有较大的粒径分布，而聚合物液滴由于粘度高于溶剂，造成在制备过程中的粒径分布更宽；乳化和相分离等方法通常只能得到单相的聚合物液滴，而无法得到内部结构更为复杂的微珠结构。因此对于一些尺寸要求更高、结构更为复杂的聚合物微珠，则需要采用一些新的方法来实现。

近年来，通过微流体反应器的方法制备复合微珠受到了重视。这种方法可以通过控制微流体反应器的结构和加工参数，非常简便的得到具有尺寸均一、结构复杂的聚合物复合微珠。微流体反应器具有可设计性，得到的结构也具有可调控性，可以满足多种高端领域的应用需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种聚合物复合微珠及其制备方法，该复合微珠的直径和结构可由微管反应器的结构以及制备参数控制，该制备方法操作简单，步骤少，成本低，对设备的要求不高

本发明的一种聚合物复合微珠，该微珠包括内核和外壳，为核壳结构，内核由两个半球形的聚合物液滴组成，外壳由与核不相容的聚合物液滴组成。

所述的内核直径为50微米到1毫米，内核数量为1-3个；外壳直径为100微米到1.5毫米。

所述的两个半球形的聚合物液滴各采用不同的聚合物，所述聚合物均选自海藻酸钠、羟甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺、聚烯乙醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙二醇、壳聚糖、聚丙烯酸钠、聚苯乙烯磺酸钠、聚乙烯亚胺、聚乙烯吡啶、水溶性蛋白质中的一种；该两个半球形的聚合物液滴均使用溶剂水、乙醇、甲醇、乙酸、丙酮等低级醇、酮、酸的一种或几种复配；上述的溶剂将聚合物溶解后得到核层聚合物溶液。

所述的两个半球形的聚合物液滴中可添加不同的药物、染料或者无机粉体。

所述的与核不相容的聚合物液滴采用的聚合物为聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚乳酸、反应性超支化大分子(端基为环氧键、碳碳双键、氨基或羟基等反应性基团)、聚苯乙烯、聚羟基丁酸酯、聚羟基丁酸酯共聚物中一种或几种；该液滴使用溶剂为苯、甲苯、白油、硅油、植物油、二氯甲烷、三氯甲烷、苯酚、二氯乙烷、液体石蜡、液态烷烃中的一种或者多种复配；上述的溶剂将聚合物溶解后得到壳层聚合物溶液。

上述的溶剂为不挥发性溶剂时，添加异氰酸酯、二酰氯的一种或几种(添加量为外壳所采用聚合物和溶剂质量之和的5-20％)，优选为甲苯二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯。

所述的两个半球形的聚合物液滴的质量浓度各为1-5％，所述的与核不相容的聚合物液滴的质量浓度为1-5％。

本发明的聚合物复合微珠的基本结构如图1所示。

本发明的一种聚合物复合微珠的制备方法，包括：

将壳层聚合物溶液和两种核层聚合物溶液同时导入微管中，形成微球，然后在所述的微管中引入水，最后将壳层固化即得；其中壳层溶液推进速率为核层溶液体积流速的2-10倍，水的引入速度是壳层溶液的体积流速的1-100倍。

所述的壳层固化采用挥发、加热、萃取、碱洗、交联剂交联中的一种或几种。

所述的引入的水中添加质量百分比为1-10％的表面活性剂，使微珠在水中稳定。

通过控制各级微管管径，以及各组分溶液的流速，可以调节微珠内外层的大小，以及内核的数量。

本发明通过设计微流体反应器和调控聚合物溶液之间的相互作用，得到具有多级复合结构的聚合物复合微珠，有望应用于药物载体和释放、细胞移植与培养、微反应器以及显示设备等领域。

本发明的复合微珠的主要特征是：微珠外层部分由一种与内层不相容的聚合物组成；微珠内层部分由两个半球形的聚合物液滴组成，两半球之间的界面通过反应、电荷作用或特异性作用粘结在一起；外层包覆一个或多个内层微球。

有益效果

(1)本发明的复合微珠可通过多级微管反应器制备得到，其直径和结构可由微管反应器的结构以及制备参数控制；

(2)本发明的复合微珠可应用于药物载体和释放、细胞移植与培养、微反应器以及显示设备等领域；

(3)本发明的制备方法操作简单，步骤少，成本低，对设备的要求不高。

附图说明

图1为聚合物复合微珠的结构示意图；