[发明专利]一种以微流控双水相乳液为模板制备多孔海藻酸钙微球的方法

说明书

本发明公开了一种以微流控双水相乳液为模板制备多孔海藻酸钙微球的方法，包括以下步骤：以PEG水溶液为外水相，PEG/Dex‑Alg乳液为内水相，通过同轴毛细管装置在其锥尖处产生PEG/Dex‑Alg乳液液滴，其中，外水相为连续进样，内水相为周期性间歇进样，将生成的PEG/Dex‑Alg乳液液滴通入PEG‑CaCl₂溶液中进行离子交联，即生成多孔海藻酸钙微球，通过改变输入微流控装置中的内水相气压的大小，控制多孔微球直径的尺寸，通过改变双水相乳液成乳溶液的体积比和成乳的振荡频率，控制多孔微球孔径的尺寸，本发明制备的微球生物相容性高且制备过程简单，微球大小和微球孔径大小可灵活控制。

技术领域

本发明涉及多孔海藻酸钙微球制备技术领域，具体涉及一种以微流控双水相乳液为模板制备多孔海藻酸钙微球的方法。

背景技术

多孔微球是一类在球体表面或内部具有一定互相连通或独立封闭孔洞的微球。多孔微球互连相通的内孔与外孔导致它具有非常低的质量密度和巨大的比表面积，同时还具有可调的孔径与良好的流动性的优点，所以多孔微球在组织再生支架、靶向给药、药物筛选、细胞分离、固定化酶、高速层析色谱等领域取得丰富的应用成果。

乳液模板法是近年来蓬勃发展起来的一种制备多孔微球的方法。乳液模板法具有方便高效、高可调节性、成本低、条件温和等优点，因此受到广大科研工作者的青睐。乳液是一类由两种互不相容的液体在外力混合后形成的一相以小液滴的形式分散在在另一相中的热力学不稳定体系，以小液滴形式存在的一相称为内相或分散相，对应的另一相则称为外相或连续相。根据分散相与连续相的组成，乳液通常可分为水包油型(O/W)、油包水型(W/O)、水包油包水型(W/O/W)、油包水包油型(O/W/O)等多种类型。乳液模板法制备多孔结构包括两个基本步骤：第一步是制备互不混容的乳液，第二步是乳液连续相的固化，在此过程中分散相的作用类似于模板，它们在连续相固化后而被移除从而获得多孔结构。

近年来，常采用微流控技术结合乳液模板法来制备多孔海藻酸钙微球，然而，大多数微流控方法主要利用油水两相来产生油包水的海藻酸滴液进而产生微球，但是由于引入了油相和表面活性剂，会降低微球的生物相容性，另外，以针管滴注的方法产生的微球球形度不好，所以，如何制备生物相容性好，且微球直径和孔径灵活可控的多孔海藻酸钙微球是一个挑战。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种以微流控双水相乳液为模板制备多孔海藻酸钙微球的方法，以解决现有制备方法制备的多孔海藻酸钙微球生物相容性不高以及微球直径和孔径不好控制的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：提供一种以微流控双水相乳液为模板制备多孔海藻酸钙微球的方法，包括以下步骤：

以聚乙二醇(PEG)水溶液为外水相，聚乙二醇/葡聚糖-海藻酸钠(PEG/Dex-Alg)乳液为内水相，通过同轴毛细管装置在其锥尖处产生PEG/Dex-Alg乳液液滴，其中外水相为连续进样，内水相为周期性间歇进样，将PEG/Dex-Alg乳液液滴通入聚乙二醇-氯化钙(PEG-CaCl₂)溶液中，进行离子交联，即制得多孔海藻酸钙微球。

本发明的有益效果为：微流控技术是指使用微管道，在微尺度空间对微流体进行操作的技术，通过微流控技术在微通道独立操作可高效生成单分散性良好的微米级微球，外水相流动产生的剪切力作用和内水相间歇进样的双重作用下，内水相被剪切成PEG/Dex-Alg乳液液滴，将PEG/Dex-Alg乳液液滴通入PEG-CaCl₂溶液中进行离子交联，PEG/Dex-Alg乳液液滴中的PEG液滴在发生离子交联产生的挤压力作用下被排出，即生成多孔海藻酸钙微球。