[发明专利]一种水凝胶微球的制备方法及装置

权利要求书

1.一种水凝胶微球的制备方法，其特征在于，包含下述步骤：

(1)制备水性混合物：所述水性混合物包含水溶性单体、交联剂、引发剂和制孔剂；

(2)制备油性混合物：所述油性混合物包含水不溶性液体和亲油亲水两性分子；

(3)生成油包水液滴：以所述水性混合物为分散相，以所述油性混合物为连续相，在微流控芯片装置内生成微米级油包水液滴；

(4)得到水凝胶微球：收集所述微米级油包水液滴并进行固化、破乳，回收得到单分散微米级水凝胶微球。

2.根据权利要求1所述的水凝胶微球的制备方法，其特征在于，所述水溶性单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、羟甲基丙烯酰胺、羟乙基丙烯酰胺、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的一种或几种；所述交联剂为甲叉双丙烯酰胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯或二烯丙基二甲基氯化铵；所述引发剂为偶氮引发剂VA-086、过硫酸铵、过硫酸钾、偶氮二异丁脒盐酸盐和过氧化氢中的一种或几种；所述制孔剂为水、聚乙二醇、甲醇或乙醇。

3.根据权利要求1所述的水凝胶微球的制备方法，其特征在于，以质量百分含量计：所述水溶性单体占所述水性混合物总质量的5～30％，所述交联剂占所述水溶性单体质量的0.01～10％，所述引发剂占所述水性混合物总质量的0.1～3％。

4.根据权利要求3所述的水凝胶微球的制备方法，其特征在于，当制孔剂为水时，制孔剂的添加量占水性混合物总质量的37～94.9％；当制孔剂为聚乙二醇、甲醇或乙醇时，制孔剂的添加量占水性混合物总质量的0～30％。

5.根据权利要求1所述的水凝胶微球的制备方法，其特征在于，所述的水不溶性液体为矿物油、碳酸二乙基己酯、液体石蜡、聚二甲基硅氧烷和氟化液中的一种或几种；所述亲油亲水两性分子为Span-80、ABIL EM90、ABIL WE09、FC4430、ABIL EM180、Triton X-100和Tween-20中的一种或几种。

6.根据权利要求5所述的水凝胶微球的制备方法，其特征在于，以质量百分含量计：所述水不溶性液体占所述油性混合物总质量的96～98％，所述亲油亲水两性分子占所述油性混合物总质量的2～4％。

7.根据权利要求1所述的水凝胶微球的制备方法，其特征在于，所述在微流控芯片装置内生成油包水液滴的步骤中，控制分散相压力为13～21KPa，控制连续相压力为19～27KPa。

8.根据权利要求7所述的水凝胶微球的制备方法，其特征在于，控制分散相压力为15.17KPa，控制连续相压力为24.82KPa。

9.根据权利要求1所述的水凝胶微球的制备方法，其特征在于，所述微米级油包水液滴进行固化的温度为40～105℃，固化时间为6～20小时。

10.根据权利要求9所述的水凝胶微球的制备方法，其特征在于，所述微米级油包水液滴进行固化的温度为95℃，固化时间为10小时。

11.根据权利要求1所述的水凝胶微球的制备方法，其特征在于，采用十二烷基硫酸钠溶液、醇、盐溶液或超声法对所述微米级油包水液滴进行破乳回收。

12.根据权利要求1所述的水凝胶微球的制备方法，其特征在于，对制得的水性混合物先进行氮置换除氧和低比重水不溶性液体覆盖隔离的步骤，然后再用于生成油包水液滴。

13.用于实施权利要求1所述水凝胶微球的制备方法的微流控芯片装置，其特征在于，包含进样控制单元、液滴生成芯片和液滴收集单元：

所述液滴生成芯片包含T型或十字型微通道，所述微通道包含：用于所述分散相进样的分散相入口、用于所述连续相进样的连续相入口和用于收集所述液滴的液滴出口。

14.根据权利要求13所述的微流控芯片装置，其特征在于，所述分散相入口为1个或多个，所述连续相入口为1个。