[发明专利]一种制备聚酰胺双层微胶囊的方法

说明书

本发明一种制备聚酰胺双层微胶囊的方法；首先通过微通道制备出聚酰胺单层微胶囊，再利用微胶囊膜具有较大的比表面积的性质以及渗透性，将水导入微胶囊内部，并在微胶囊内形成水包油的结构，同时水中加入一定量的胺，使得胶囊内部的油水界面发生聚合反应，从而得到聚酰胺的双层微胶囊。并且，我们可以通过调节连续相与分散相的流速，调节微胶囊的尺度。利用微胶囊的形态学特征制备了多腔室的微胶囊，与微通道耦合的方法更方便操作，生产成本也更低。可适用于具有界面聚合反应的不同类型的聚合物微胶囊。制备出的双层微胶囊与单层微胶囊在缓释性能上有很大差别。

技术领域

本发明涉及缓释技术领域、复杂软胶囊领域及微流控技术领域；特别提出一种不依赖于复杂微流体芯片制备双层结构微胶囊的方法。

背景技术

微胶囊是指由天然或人工合成的高分子材料研制而成的具有聚合物壁壳的微型容器或包装物。其大小在几微米至几百微米范围内(直径一般在5-200μm)，需要通过显微镜才能观察到。微胶囊技术是一种将成膜材料(常选用热塑性高分子材料)作为壳物质，用固体、液体或气体为芯物质包覆成核壳形态结构的胶囊的方法，壳的厚度为 0.2-1.0μm。这种壳核结构使微胶囊具有保护、阻隔性，使受外壳保护的芯物质既不会受到外界环境的侵入影响，同时又具有不会向外界逸出的阻隔性能。

微胶囊具有十分广泛的应用，常应用于药物、化妆品、食品、印刷、涂料、微反应器等领域，因为其应用面十分广泛，对于微胶囊研究的热度一直居高不下，近几年来，随着研究的深入，各种新型的微胶囊应运而生，例如生物兼容性的微胶囊被应用于生产人造器官中，一些具有反应活性的微胶囊被用于制备具有自愈合能力的材料中。目前单腔室微胶囊的制备技术已经非常成熟，更多的研究集中在多腔室微胶囊的制备上。

应用微胶囊技术的主要目的：①阻隔核物质与外界介质，降低核物质与介质间的传递作用。②改变核物质在介质中的分散状态，克服介质与核物质的热力学不兼容性。③实现核物质的缓释或定位释放。而微胶囊的功能和性质很大程度上取决于其结构、尺寸和膜的组成成分。例如，微胶囊的单分散性和均一性能够保证核物质的定量包裹和均一释放，这也是实现微胶囊在医药领域应用的重要保证，因此，具有多腔室结构的微胶囊的制备成为了现在的研究热点。

常见的多腔室微胶囊的制备方法是以复杂乳液为模板，再通过进一步的界面聚合获得，而复乳液的制备往往要依赖于微模块的耦合技术，通过层层包裹，制备出不同结构的多腔室微胶囊。Weitz课题组利用两个并流微模块的耦合，制备出了一种生物可兼容的多腔室微胶囊，通过控制多腔室微胶囊的依次破裂释放，避免了不同包裹物的交叉污染；Lecommandoux课题组利用同样的装置，多腔室微胶囊来模拟细胞及细胞器的结构和反应。通过在不同子胶囊中独立存放三种不同的酶，并实现三种酶跨子胶囊的级联式反应，成功的开启了模拟细胞内生物化学反应的大门。这种微模块耦合的技术对于管道尺寸及空间结构要求十分精确，不仅制造成本昂贵，而且在制备过程中极其容易堵塞，操作极不方便。

对于聚酰胺微胶囊来说，其最常见的制备方法是通过界面聚合技术，但是对于界面聚合的机理现在仍存在争论，但目前被广泛接受的理论是Morgan的理论，他认为界面聚合反应发生在界面的有机相侧，主要基于两个方面，首先水相单体在有机相中容易溶解，而油相单体在水中的溶解度极小；其次油相中单体酰氯容易水解。由于界面反应独特的反应机理，其膜靠近水相与靠近有机相的部分粗糙程度不一样，靠近有机相的一侧更为粗糙；同时溶剂的选择也是一个重要的影响因素。所以，不能够采用传统的微模块耦合的技术制备双层微胶囊，因此，对于聚酰胺类来说，制备复杂内部结构的微胶囊仍是一个挑战。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种新型且简便的制备聚酰胺多腔室微胶囊的方法，解决了传统的多腔室微胶囊制备方法的成本高、操作繁琐、条件苛刻的问题。同时，这一发明克服了溶剂对于聚酰胺膜的限制，在不改变溶剂的条件下，通过简单操作制备了聚酰胺类的多腔室微胶囊。