[发明专利]一种利用模板介导制备具有微米级囊壁的中空微胶囊的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备微米级囊壁中空微胶囊的方法。尤其是利用模板在弱酸性溶液中的部分溶解而导致体系pH值升高，进而引起聚电解质在模板表面沉积，去核后形成中空微胶囊的方法。

背景技术

微胶囊是通过成膜物质将囊内空间与囊外空间隔离开以形成特定几何结构的物质。微胶囊的形状以球形结构为主，也可为卵圆形、正方形或长方形、多角形及各种不规则形状。

微胶囊的制备方法有很多。根据囊壁形成的原理，微胶囊的传统制备技术大体可分为三类：利用反应生成囊壁的化学方法、利用相分离形成囊壁的物理化学方法和利用机械或其它物理作用形成囊壁的物理方法。囊壁通常由天然或合成的高分子材料组成，也可是无机化合物。但上述方法制备的微胶囊或者尺寸不够均匀，囊壁厚度不易控制，或者涉及有机溶剂等缺点，限制了其推广使用。

中空微胶囊的空腔和囊壁两部分均可用于药物装载。微胶囊的囊壁的渗透性以及包埋物质的释放性能可以通过环境条件如温度、离子种类和离子强度、pH值、溶液性质、光、电、声等进行控制，也可以通过调控囊壁厚度方便地调节微胶囊的载药量以及药物释放的速率，从而在药物传递、酶的包埋与催化反应、组织工程等领域得到更加广泛的应用。相比于其他方法，模板法制备得到的中空微胶囊的尺寸更易控制、也更为均匀。模板技术常常需要结合其他的方法如聚合、乳化、组装等才能获得微胶囊，这些过程往往较为繁琐、耗时长、模板的去除条件较为苛刻、囊壁较薄不易功能化，因而快速大量制备仍然是一个挑战。这些缺点限制了其推广和应用，尤其是难以适应大规模快速制备的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种简便快速的利用模板介导制备具有微米级囊壁的中空微胶囊的方法。

本发明的利用模板介导制备具有微米级囊壁的中空微胶囊的方法，包括以下步骤：

1）将Na₂CO₃配成浓度为0.33摩尔的水溶液，Ca(NO₃)₂配成浓度为0.33摩尔的水溶液，将Na₂CO₃水溶液迅速加入到Ca(NO₃)₂水溶液中，Na₂CO₃水溶液与Ca(NO₃)₂水溶液的体积比为1：1，持续搅拌30-120秒，然后静置反应，收集所得微粒，用水洗涤，得到CaCO₃微粒；

2）将5ml，pH值为5.2，浓度为2mg/ml的壳聚糖氯化钠溶液或壳聚糖溶液与50mg步骤1）所得的CaCO₃微粒混合，震荡，得到表面沉积有壳聚糖的CaCO₃胶体微粒，水洗；或者将得到的表面沉积有壳聚糖的CaCO₃胶体微粒重复与5ml，pH值为5.2，浓度为2mg/ml的壳聚糖氯化钠溶液或壳聚糖溶液混合，水洗，保存在水中；

3）将pH=7，浓度为0.2摩尔的乙二胺四乙酸二钠溶液和步骤2）所得的表面沉积有壳聚糖的CaCO₃胶体微粒溶液混合，去除CaCO₃微粒，得到中空微胶囊。

本发明中，所说的壳聚糖微胶囊用CS_n表示，n表示沉积不同次数。

本发明的原理是：在碳酸钙微粒与壳聚糖氯化钠溶液或壳聚糖溶液混合后，由于碳酸钙粒子在弱酸性条件下缓慢溶解，从而使壳聚糖溶液pH升高，壳聚糖分子去质子化，从而沉淀出来，并沉积到胶体微粒表面形成均匀的薄膜。去除模板后得到在水中能够稳定存在的具有微米级囊壁的中空微胶囊。通过调节步骤2）的CaCO₃胶体微粒与壳聚糖溶液的混合次数，可以控制所得中空微胶囊的囊壁厚度。

本发明的有益效果在于：

本发明工艺过程简单，制备速度快，可控性好，材料来源广泛且价格便宜，适于中空微胶囊的快速大量制备；得到的中空微胶囊由于囊壁较厚且多活性基团，具有易于装载药物、易改性等特点。

附图说明

图 1 a）为CaCO₃微粒的扫描电镜照片，b）CaCO₃微粒的局部放大后的扫描电镜照片；

图 2是CS₁中空微胶囊干燥后的扫描电镜照片；

图 3是CS₁中空微胶囊的共聚焦显微镜照片。微胶囊分散在水中，壳聚糖由罗丹明异硫氰酸酯标记；