[发明专利]一种超薄壁壳聚糖微囊及其制备方法

说明书

本发明提供了一种超薄壁壳聚糖微囊，由壳聚糖与对苯二甲醛经交联反应形成，该壳聚糖微囊的囊壁厚度不超过10nm。该超薄壁壳聚糖微囊的制备方法，步骤如下：(1)配制分散相与连续相流体，(2)将分散相流体和连续相流体分别注入微流体装置的不同进液口，在微流体装置中形成单分散的水包油乳液，将该水包油乳液通过与微流体装置相连的输出管引入收集容器中，交联2～12h即形成超薄壁壳聚糖微囊；(3)用水洗涤超薄壁壳聚糖微囊去除微囊外壁上的连续相，将洗涤后的超薄壁壳聚糖微囊干燥或者分散于水中保存。本发明能在保证壳聚糖微囊稳定性的同时有效降低其囊壁厚度。

技术领域

本发明属于壳聚糖微囊制备领域，涉及一种超薄壁壳聚糖微囊及其制备方法。

背景技术

微囊具有体积小、比表面积大以及内部空腔大等特点。微囊能将被包埋的活性物质与外部环境相隔离，避免物质的降解与失活；能掩盖物质的不良气味，且能有效的控制活性物质的释放，提高其利用度。因此微囊在活性物质传输载体、微反应器等领域有广泛的用途。微囊的用途一定程度上是由其结构和组成材料决定的。与传统微囊相比，囊壁厚度不超过100nm 的具有超薄壁壳层的微囊往往有更大的内部空腔，负载量更大，并且其超薄壁的特性能够使包埋物更快速地渗透、扩散通过囊壁，因而具有更快的传质速率。因此超薄壁微囊具有很大的实际应用价值。

壳聚糖，由甲壳素脱乙酰化得到，是自然界天然存在的聚阳离子多糖。壳聚糖具有良好的生物相容性、生物可降解性、成膜性等，在生物医药领域广泛应用。常用的超薄壁壳聚糖微囊的制备方法有模板自组装法和模板涂覆法，这些方法都需要通过后续处理去除模板，操作步骤比较繁琐。此外在这些方法中囊壁的形成往往依靠静电作用或氢键作用，与共价键交联制得的微囊囊壁相比，稳定性较差。由于受到受沉积次数及模板大小的限制，模板自组装和模板涂覆法制得的微囊尺寸一般不超过100μm，囊壁厚度一般在十几到几十纳米，这些都限制了壳聚糖微囊的使用。

通过微流控O/W/O复乳模板法，使用有机小分子对中间水层进行交联可以得到结构完整、机械强度好的壳聚糖微囊，但该方法需要结构较为复杂的两级微流控装置，操作复杂，并且制备的壳聚糖微囊的囊壁厚度在100nm以上，无法制备出超薄壁壳聚糖微囊。CN102626602A公开了一种以油包水单乳为模板制备壳聚糖微囊的方法，虽然该方法相对于微流控O/W/O复乳模板法的操作更为简单，但该方法制备的壳聚糖微囊的囊壁厚度在数百纳米以上，仍然无法制得超薄壁的壳聚糖微囊。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种超薄壁壳聚糖微囊及其制备方法，以在保证壳聚糖微囊稳定性的同时有效降低壳聚糖微囊的囊壁厚度。

本发明提供了一种超薄壁壳聚糖微囊，该壳聚糖微囊的囊壁由壳聚糖与对苯二甲醛经交联反应形成，囊壁厚度不超过10nm，优选地，该壳聚糖微囊的囊壁厚度为3～8nm。该壳聚糖微囊在自然晾干后呈圆饼状，圆饼的直径为90～300μm。

本发明还提供了上述超薄壁壳聚糖微囊的制备方法，步骤如下：

(1)配制分散相与连续相流体

配制分散相流体：将对苯二甲醛溶解于大豆油中即得分散相流体，分散相流体中对苯二甲醛的浓度为0.005～0.015g/mL；

配制连续相流体：将水溶性壳聚糖和羟乙基纤维素溶解于水中并调节pH值至6.0～6.4 即得连续相流体，连续相流体中，水溶性壳聚糖的浓度为0.015～0.025g/mL、羟乙基纤维素的浓度为0.005～0.01g/mL；

(2)制备水包油乳液并形成微囊

将分散相流体和连续相流体分别注入微流体装置的不同进液口，在微流体装置中形成单分散的水包油乳液，将该水包油乳液通过与微流体装置相连的输出管引入收集容器中，交联 2～12h即形成超薄壁壳聚糖微囊；