[发明专利]一种基于双水相体系的聚电解质微囊一步制备法

权利要求书

1.一种基于双水相体系的聚电解质微囊的制备方法，其特征在于：该方法基于双水相体系，以集成了常开气动泵阀的微流控芯片为技术平台，以水包水液滴为成型模板，通过一步法将分子表面具有相反电荷的两种聚电解质分子精准可控地制备为聚电解质微囊。

2.根据权利要求1所述的基于双水相体系的聚电解质微囊的制备方法，其特征在于：所述微流控芯片具体如下：

利用常规软光刻的方法，制备集成了常开气动泵阀的聚二甲基硅氧烷(PDMS)芯片；该芯片用于生成双水相液滴模板和制备聚电解质微囊，其结构包含上下两层：上层为液路部分，由含聚电解质1的反应相入口(1)，反应相通道(2)，连续相入口(3)，连续相通道(4)，上层压缩空气入口(5)，含聚电解质2的分散相入口(6)，分散相通道(7)，气动阀作用区(8)，液滴运输通道(9)，微囊形成通道(10)，微囊出口(11)，交叉口A(12)，交叉口B(13)组成；下层为气路部分，由下层压缩空气入口(14)，气体通道(15)，常开气动泵阀(16)组成。

3.根据权利要求1所述的基于双水相体系的聚电解质微囊的制备方法，其特征在于：双水相体系具体制备如下：

将聚电解质Ⅰ溶于聚乙二醇(PEG)水溶液，该混合溶液作为反应相，以单纯的PEG水溶液为连续相，将聚电解质Ⅱ溶于葡聚糖水溶液，该混合溶液作为分散相；其中，聚电解质Ⅰ和聚电解质Ⅱ为带有相反电荷的高分子。

4.根据权利要求3所述的基于双水相体系的聚电解质微囊的制备方法，其特征在于：

带有正电荷的聚电解质为壳聚糖、聚赖氨酸、聚二烯二甲基氯化铵、聚烯丙基胺、聚乙烯亚胺中的一种，可以作为聚电解质I或II使用。

5.根据权利要求3所述的基于双水相体系的聚电解质微囊的制备方法，其特征在于：

带有负电荷的聚电解质为海藻酸钠、果胶、透明质酸、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、羧甲基纤维素、明胶、聚乙醇酸、聚苯乙烯磺酸钠、聚乙烯基磺酸钠中的一种，可以作为聚电解质I或II使用。

6.根据权利要求1所述的基于双水相体系的聚电解质微囊的制备方法，其特征在于：所述微流控芯片的具体调控如下：

含聚电解质Ⅰ的反应相通过反应相入口(1)进入微流控芯片中，然后沿着反应相通道(2)到达交叉口B(13)；连续相通过连续相入口(3)进入微流控芯片，先后经过连续相通道(4)、交叉口A(12)和液滴运输通道(9)到达交叉口B(13)；含聚电解质Ⅱ的分散相通过分散相入口(6)进入微流控芯片，先后经过分散相通道(7)、气动泵阀作用区(8)、交叉口A(12)和液滴运输通道(9)到达交叉口B(13)；压缩空气通过上层压缩空气入口(5)进入微流控芯片，先后经过下层压缩空气入口(14)和气体通道(15)到达常开气动泵阀(16)处，周期性地驱动气动泵阀膨胀，从而挤压气动泵阀作用区，促进含聚电解质Ⅱ的分散相液滴的形成。

7.根据权利要求6所述的基于双水相体系的聚电解质微囊的制备方法，其特征在于：所述聚电解质微囊的形成和鉴定具体如下：

所述含聚电解质Ⅱ的分散相液滴与含有聚电解质Ⅰ的反应相在交叉口B

(13)处相遇，处于液滴表面的聚电解质Ⅱ与反应相中的聚电解质Ⅰ由于自由扩散运动，穿过中间的连续相而互相接触，并瞬间发生正负电荷间的络合反应，形成以分散相水包水液滴为模板的聚电解质微囊。

8.根据权利要求2所述的基于双水相体系的聚电解质微囊的制备方法，其特征在于：上层芯片反应相通道(2)和微囊形成通道(10)宽度为100-400μm，微囊形成通道(10)长为1-4cm；连续相通道(4)、分散相通道(7)和液滴运输通道(9)宽度为50-250μm，所有上层芯片通道高度均为100-300μm；下层芯片通道高度和宽度均为：50-300μm。