[发明专利]多酚化学启发制备高分子微囊的方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料的制备，是一种高分子微囊的制备方法，具体为多酚化学启发的高分子微囊制备和制备方法。

背景技术

微囊作为一类新型的空心材料，由于具有独特的核壳结构、高的比表面积和较短的传质距离，已广泛用于催化、分离、传感器、药物释放等领域。目前，微囊的制备方法主要可分为硬模板法、软模板法和无模板法。硬模板法由于具有操作简单、反应条件灵活可控、微囊尺寸均一等优点，是目前最常用的微囊制备方法。硬模板法制备微囊主要可分为三步：模板的制备、囊壁的形成、模板的去除。其中，微囊囊壁的形成是非常关键的一步，直接决定了微囊的性质。通过调控囊壁的形成条件、开发新的囊壁制备方法，微囊的种类和功能得到了极大的拓展。

仿生粘合作为一种新兴的多功能涂层制备方法，由于具有环保、高效、可控和普适性强等优势，已广泛用于微囊的制备。将模板在儿茶酚胺类物质的溶液中浸泡一段时间，随后去掉模板即得到聚儿茶酚胺微囊。形成的微囊表面具有很多的儿茶酚基团，可以螯合金属离子或与含有胺基和巯基的分子反应，便于制备具有不同应用特性的微囊。然而，仿生粘合制备微囊的前驱体种类较少，主要是多巴、多巴胺和去甲基肾上腺素。开发一种简便、温和、前驱体结构多样的微囊制备方法是非常有必要的。最近，植物多酚由于具有与儿茶酚胺类物质相似的结构和性质，受到了越来越多的关注。多酚化学的概念应运而生，并已用于多功能涂层的制备。该涂层不但保留了聚儿茶酚胺涂层的高反应活性，同时展现了多酚的独特性质，如抗菌、抗氧化等。这种涂层的形成主要归功于多酚前驱体的氧化聚合。考虑到多酚类物质价格低廉、容易获得、结构丰富等特点，多酚化学可能进化成为制备多功能涂层的新方法。然而，据我们所知，目前还没有基于多酚化学制备微囊的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多酚化学启发制备高分子微囊的方法。本发明制备原料廉价、易得，制备条件温和，制备工艺简单易行。

本发明提出的一种多酚化学启发制备高分子微囊的方法，包括以下步骤：

步骤一、向浓度为0.2～0.4M的氯化钙溶液中加入聚苯乙烯磺酸钠(PSS)，配成PSS浓度为2～3mg/mL的溶液A；配制和氯化钙溶液等摩尔浓度的碳酸钠溶液，在800～1200r/min转速下，将碳酸钠溶液迅速倒入等体积的溶液A中，反应25～30s，静置8～10min，在3000r/min的转速下离心分离，去除上清液后用去离子水洗涤，重复离心-水洗，至上清液不含PSS，得到聚苯乙烯磺酸钠掺杂的碳酸钙微球(PSS-doped CaCO₃微球)；

步骤二、配制浓度为0.05～0.10M的Tris-HCl缓冲溶液，调节该缓冲溶液的pH为7.5～8.0；

步骤三、将单宁酸(TA)溶解于步骤二制得的Tris-HCl缓冲溶液中，配成TA浓度为0.5～2.0mg/mL的溶液B；按照质量比60：1将溶液B与步骤一制得的PSS-doped CaCO₃微球均匀混合，室温搅拌1～2h，然后在3000r/min的转速下离心分离，去除上清液后用去离子水洗涤，重复离心-水洗，至上清液不含TA，得到单宁酸低聚物涂覆聚苯乙烯磺酸钠掺杂的碳酸钙微球(TA-coated PSS-doped CaCO₃微球)；

步骤四、将聚乙烯亚胺(PEI)溶解于步骤二制得的Tris-HCl缓冲溶液中，配成PEI浓度为0.1～1.0mg/mL的溶液C；按照质量比60：1将溶液C与步骤三制得的TA-coated PSS-doped CaCO₃微球均匀混合，室温搅拌0.5～1.0h，在3000r/min的转速下离心分离，去除上清液后用去离子水洗涤，重复离心-水洗，至上清液不含PEI，得到单宁酸低聚物/聚乙烯亚胺涂覆聚苯乙烯磺酸钠掺杂的碳酸钙微球(TA/PEI-coated PSS-doped CaCO₃微球)；

步骤五、将乙二胺四乙酸二钠(EDTA)溶解于去离子水中，配成EDTA浓度为0.05～0.10M的溶液D，调节溶液D的pH为5.0～6.0；按照质量比60：1将溶液D与步骤四制得的TA/PEI-coated PSS-doped CaCO₃微球均匀混合，搅拌反应15～20min，然后在3000r/min的转速下离心分离，去除上清液，用溶液D重复洗涤，以彻底去除碳酸钙；用去离子水洗涤，重复离心-水洗，至上清液不含EDTA，得到单宁酸低聚物/聚乙烯亚胺微囊(TA/PEI微囊)。