[发明专利]一种尺寸形状可控的聚电解质中空微胶囊及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种尺寸形状可控的聚电解质中空微胶囊及其应用。

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。传统微胶囊尺寸大小通常在微米至毫米级，壁厚在亚微米至几百微米。微胶囊在食品、药物、化妆品、生物工程和组织工程中都有十分重要的应用。

目前，微胶囊的制备方法经过多年的发展，已经由传统的反应生成囊壁的化学方法而过渡到以微粒为模板，利用层层自组装技术在模板微粒上组装聚合物超薄膜，去除模板后制备的微胶囊，该方法具有结构和性能可控、易赋予各种独特功能等特点。层层自组装的驱动力主要有静电力、氢键、疏水力等。其中，通过静电相互作用形成的微胶囊，其制备过程一般都是在水中进行。上述的模版多为无机物，例如：CaCO3、金、硅及其它无机材料，其缺点在于对模版尺寸形状难以进行较好的独立可调控操作，因此，直接影响了所加工形成的聚电解质微胶囊理化和生物特性。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种可实现在纳米级到微米级形状尺寸各独立可控的尺寸形状可控的聚电解质中空微胶囊。

本发明的另一个目的是提供一种尺寸形状可控的聚电解质中空微胶囊的应用方法。

为实现本发明的第一个目的，本发明的技术方案是一种尺寸形状可控的聚电解质中空微胶囊，其技术方案是

该聚电解质中空微胶囊的的体积为6.5*10⁴nm³-4.2*10⁶μm³，其形状为卵圆形、正方形、长方形、多角形、椭球形、圆桶形、子弹形、梭子形或飞盘形；该聚电解质中空微胶囊采用以下方法制备：利用有机固体材料的热可塑性将其制成纳米级至微米级的有机模板，以聚电解质为胶囊组分，以有机溶剂为溶剂，该有机溶剂满足：聚电解质溶于该有机溶剂，有机模板不溶于该有机溶剂；利用层层自组装方法制备聚电解质微胶囊，最后用有机模板溶解剂溶解移除有机模板形成中空微胶囊，获得形状尺寸是可调控的聚电解质微胶囊。

进一步设置是所述的有机模板的材料为聚苯乙烯、聚乳酸、聚己内酯或聚乳酸-羟基乙酸，所述的胶囊组分中以聚乙烯亚胺为胶囊基础层组分、以聚丙乙烯和聚乙烯吡咯烷酮为胶囊砌块组分，所述的有机溶剂为乙醇、甲醇，异丙醇、乙醚，有机模板溶解剂为四氢呋喃、甲苯、二甲苯，1，6二氧六环，二氯甲烷，丙酮。

实现本发明的第二个目的，本发明的技术方案是将聚电解质中空微胶囊作为装填药物的药物载体。

本发明的创新机理和有益效果是 ：

（1）采用有机颗粒微体为，利用有机材料的可塑性和以加工成型的优点，可以预制成纳米级至微米级的各种形状的有机模板。然而，本申请成功合成尺寸形状独立可控的聚电解质微胶囊的关键是还必须解决以下问题：以有机颗粒微体为有机模板，在层层自组装时，会出现有机模板易团聚现象，直接导致自组装无法进行；而本申请以乙醇等有机溶剂为溶剂，在实践中发现非常好地解决了有机模板易团聚现象，并取得良好结果。

（2）本发明实现了在纳米级至微米级的各种形状可控的聚电解质微胶囊的制备，具有以下优势：它符合传统的微胶囊缓释、保护药物活性以及减少药物毒副作用的要求；其次，它能够在纳米水平对微胶囊的大小、形状、硬度、结构、组成、形态以及囊壁厚度进行调控。层层自组装聚电解质微胶囊的设计具有较大灵活性，通过选择一般的微球模板或多孔微球模板，便可获得中空或多孔结构的聚电解质微胶囊。

本发明的尺寸形状独立可控的聚电解质微胶囊，该微胶囊解决了传统聚电解质微胶囊形状尺寸不可调控的问题，在细胞生物学、分子生物学和医学等领域都具有很好的应用前景。

下面结合具体实施方式对本发明做进一步介绍。

具体实施方式

    下面通过实施例对本发明进行具体的描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。

实施例1

一、材料：聚苯乙烯微球、聚丙乙烯（PAA）、聚乙烯吡咯烷酮（PVPON）、聚乙烯亚胺（PEI）、四氢呋喃（THF）、乙醇、异丙醇。

二、具体步骤为：