[发明专利]通过微胶囊内结晶制备膜包覆晶体的方法

说明书

本发明涉及通过微胶囊内结晶制备膜包覆晶体的方法。本发明先以界面聚合的方法将含有待结晶物质的溶液进行微胶囊包裹，即先利用微通道内剪切作用或者直接的搅拌作用形成液滴，再利用分散相和连续相界面发生的聚合反应，对液滴进行包覆，形成微胶囊。再利用微胶囊高分子壁材的通透性，即具有半透膜的性质，只能透过水以及其他小分子物质，在一定条件下蒸发溶剂形成晶体，从而实现胶囊内的可控结晶操作。然后将制备好的微胶囊通入蒸发皿。在蒸发皿中，根据所选溶剂的沸点选择相应的温度和加热时间，实现胶囊内的结晶过程，得到满足条件的晶体。晶体形成后，再对微胶囊进行冻干处理，彻底脱除溶剂，此时微胶囊囊壁皱缩，从而实现对晶体的膜包覆。

技术领域

本发明涉及微胶囊制备和结晶领域，特别是涉及通过微胶囊内结晶制备膜包覆晶体的方法。

背景技术

结晶作为一种传统的分离工艺，具有低能耗、高选择性等优势。随着晶体工程、工艺结晶技术以及其他相关领域的发展，对晶体品质的要求越来越高。晶体粒度分布(CSD)和晶体形态都是很重要的质量指标，直接影响到晶体的纯度，以及过滤、洗涤、干燥等后续操作，目前采用的调控CSD的方法主要有制定温度变化曲线，加晶种技术以及改变反溶剂添加速率等。另外还需要根据不同的使用要求确定晶体形态，制定特定形态的晶体主要依靠调节晶体生长环境，如溶剂、温度、pH、添加剂等。

微胶囊制备技术是使用成膜材料把固体或液体包覆成微小颗粒的技术。通常制备的微胶囊粒子的大小可在1～1000μm，壁材厚度可达到0.2～10μm。微胶囊化方法大致分为物理法、化学法及物理化学法。物理法是利用物理和机械原理的方法制备微胶囊,主要有空气悬浮法、喷雾干燥法、包结络合法等。化学法主要利用单体小分子发生聚合反应生成高分子或膜材料并将芯材包覆,常使用的是界面聚合法。物理化学法是通过改变条件(温度、pH值、加入电解质等)使溶解状态的成膜材料从溶液中聚沉出来并将芯材包覆形成微胶囊,具体有凝聚法、油相分离法、干燥浴法、熔化分散冷凝法等。微胶囊的运用主要分布在医药、食品加工、农药等领域，药物微胶囊化可降低药物毒副作用,提高药物在肠胃中的稳定性,并使之具有良好的组织靶向性。若选用适宜的壁材还可使药物具有控释效果。微胶囊在食品加工中使用的例子有食品微胶囊化、食品添加剂微胶囊化、营养素微胶囊化以及酶的微胶囊化。凡是食品中需要改变形状并保持其特定性能的都可作为芯材。农药的微胶囊制剂具有延长药效、降低高毒农药毒性、减少药物挥发、提高药剂选择性、减少环境污染的作用。

近年来研究者提出了多种将含有晶体的悬浮液进行包覆的方法并在医药，生物，军事等领域进行了具体实施。对药物活性组分(API)包覆有许多优点，可以改变API的释放特性，保护其不受外界干扰，修饰其表面能(合适的亲水/疏水性能，流动性，聚合趋势)；对生物活性物质进行包覆主要针对蛋白质、DNA、RNA等大分子物质，这些物质进行包覆后，可以保护晶体，使其不受外力作用的影响，不被体内的细胞，组织识别，消灭，保证封闭的成长环境，使其结构不受破坏，并在特定环境下释放；在军事领域的运用之一是对炸药晶体进行包覆，目的是为了降感，方便长期稳定储存。以最近比较热门的六硝基六氮杂异伍兹烷,即CL-20，其包裹工艺主要有两种，第一种先将CL-20用水进行悬浮，然后加入溶有粘结剂、钝感剂的复合体系溶液按一定流速滴加到适宜温度下的水浆中，边滴加溶液边蒸发溶剂。溶液滴加完毕后，再进行后续的脱溶剂、降温、洗涤、过滤、干燥、筛选等一系列工作。另一种工艺为以CL-20为晶种，将感度较差的炸药的晶体沉积在CL-20上，形成包裹。但是上述的这些包覆方法都是在晶体形成后对晶体进行包覆，将结晶过程和包覆过程分离开来，进行包覆后无法再对晶体的形态及性质进行控制，同时对晶体的包覆率较低，对晶体的保护效果也较差。

发明内容

本发明拟采用通过微胶囊内结晶制备膜包覆晶体的方法。结晶过程在微胶囊内进行，既保证晶体稳定封闭的生长环境，在微尺度下控制其形成特定形态的晶体，又因为制备的晶体有膜包覆，包覆率高，对晶体的保护效果也很好，为之后产品的储存提供便利。