[发明专利]子弹状非球形微颗粒和微囊及其制备方法

说明书

本发明提供了子弹状非球形微颗粒和微囊，所述微颗粒和微囊的基体为聚合光聚合高分子，微颗粒和微囊整体呈子弹状，由类圆锥体形的头部和圆柱体形的尾部光滑衔接组成，微囊中具有至少一个相互独立的腔室，腔室内含有油相溶液。本发明还提供了采用微流控技术连续制备上述子弹状非球形微颗粒和微囊的方法。本发明的技术方案可以改善微颗粒和微囊在通道中的流动特性和运动速率、改进微颗粒和微囊的栓塞效果，本发明提供的微囊可实现药物等活性物质的包载和传输。

技术领域

本发明属于非球形聚合物微颗粒制备领域，涉及子弹状非球形微颗粒、子弹状非球形微囊，以及子弹状非球形微颗粒和微囊的制备方法。

背景技术

微颗粒的形状是影响其功能和应用的一个重要的因数，非球形微颗粒具有大的表面体积比，高效光扩散、强散射、特殊聚并行为及流变学性能，在很多领域都展现出了独特的应用潜力，广泛应用于生物技术、药物载体、结构材料、化妆品和医学成像等领域，在微流体和纳米技术的基础研究中也具有重要作用。相比于球形微颗粒，非球形微颗粒可有效减小细胞的应激反应，并能改善其在血管中的运动行为和速度，以及细胞的内化反应。

在物质传输过程中，微颗粒的形状对其物质传输速率及运动特性有着重要的影响，但现有的棒状、盘状、梭子状和雪人状的微颗粒的形状对于提高其自身的运动速率并无多大助益。若能将微颗粒制备成具有类圆锥体形状的头部和圆柱体形状的尾部的子弹状，使其在运动过程中允许流体沿着类圆锥体形状的曲面流动，显著降低形状阻力，同时圆柱体形状尾部承受较大流体推力，这将有助于提高微颗粒在通道中的物质传输速率和改善流动特性。现有微米尺度的栓剂的形状绝大多数都是球形的，其栓塞效果有待进一步提高。因此，为了改善微颗粒在通道中的流动特性、提高物质的传输速率，改进微颗粒的栓塞效果，对现有非球形微颗粒的形态进行优化是十分必要的。此外，在改善微颗粒的流动特性的基础之上，若能在微颗粒中形成腔室，也就是制备出可以用于携带药物等活性物质微囊，进而实现活性物质的包载和在体内的传输，这对于拓展微颗粒的应用将产生积极的作用。

目前已见报道的制备子弹状微颗粒的方法主要有基于薄膜的球形颗粒拉伸法和基于微流控的非均匀光刻蚀法。但是这些方法都存在一些不足，基于薄膜的球形微颗粒拉伸法无法实现连续的制备，并且需要通过较高温度来溶解内部包埋的球形微颗粒，过程繁琐。基于微流控的非均匀光刻蚀法是在截留光刻蚀的基础开发的，也不能实现连续的制备。这两种方法制备的子弹状微颗粒实际上是呈类似于圆台的形状，形状阻力相对较大，不利于改善其在血管等通道中的流动特性和运动速率。这两种方法也无法制备子弹状非球形微囊。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种子弹状非球形微颗粒，以改善微颗粒在通道中的流动特性和运动速率、改进微颗粒的栓塞效果，本发明的目的之二是提供一种子弹状非球形微囊，以在改善微颗粒在通道中的流动特性和运动速率的基础之上实现药物等活性物质的包载和传输，本发明的目的之三是提供子弹状非球形微颗粒和微囊的制备方法，以实现子弹状非球形微颗粒和微囊的连续制备，简化制备工艺。

本发明提供的子弹状非球形微颗粒，该微颗粒的基体为聚合光聚合高分子，该微颗粒整体呈子弹状，由类圆锥体形的头部和圆柱体形的尾部光滑衔接组成。

上述子弹状非球形微颗粒的技术方案中，所述的类圆锥体形可以理解为：一抛物线绕其对称轴旋转一周所形成的曲面及曲面内所有的点组成的空间形状。

上述子弹状非球形微颗粒的技术方案中，该微颗粒的类圆锥体形的头部与圆柱体形的尾部的高度之比为1:(2～5)，高度方向为沿着圆柱体高度的方向，圆柱体形的尾部的高与直径之比为(1～2.5):1。

上述子弹状非球形微颗粒的技术方案中，圆柱体形的尾部的直径优选为100～500μm。