[发明专利]一种利用微流控装置制备悬浮微液滴的方法

说明书

本发明公开了一种利用微流控装置制备悬浮微液滴的方法，该方法选用任意一种油性物质作为内相，一种含有表面活性剂且具有剪切变稀性质的溶液作为外相。在微流控装置的内相通道出口处，内相溶液在两相溶液的表面张力和粘滞力的共同作用下形成微液滴。然后，在微流控装置的外相通道出口处，通入使外相凝胶化的溶液。凝胶化后的外相溶液具有剪切变稀性质。在没有剪切力的情况下，内相液滴可以长时间保持在外相三维空间中的固定位置，从而得到粒径可控、大小均一、分散均匀的悬浮微液滴。该技术通过连续注射泵实现持续生产，通过微流控装置平行放大实现批量生产，从而实现在工业上的量产化。该技术制备工艺简单，在食品、化妆品、药品领域中具有广泛的应用价值。

技术领域

本发明涉及液滴领域，具体涉及一种用微流控装置制备悬浮液滴的方法。

背景技术

悬浮微液滴广泛地应用于各个领域。传统乳化技术制备悬浮微液滴一般采用高速剪切的方法，将油、水、表面活性剂和增稠剂共同放置在一个容器中，使用高剪切乳化机进行乳化。其中表面活性剂用于稳定乳液，增稠剂用于使溶液具有剪切变稀性质。在没有剪切力的情况下，微液滴可以长期悬浮在溶液的三维空间中的固定位置。由乳化机的转子高速旋转所产生的高速剪切，使油相在水相中快速乳化。但高速剪切乳化的方法，无法对乳化过程进行准确控制，易形成相分离，油相比例较难提高，微液滴粒径大小不均。

与传统的剪切乳化技术相比，微流控制备液滴技术具有显著的优势。其制备的液滴大小均一可控，并且可以通过微流控装置平行放大实现批量化生产。然而，简单的通过凝胶化的外相剪切内相，制备的微液滴悬浮液不稳定。这是因为凝胶化的外相，在微管中剪切内相时，将受到很强的高速剪切，破坏其剪切变稀的性质，导致液滴悬浮液不稳定，容易产生相分离。本发明设计微流控装置，通过两步法，首先通过未凝胶化的外相将内相乳化，然后将外相凝胶化，可实现液滴悬浮液的长期稳定。本发明还可以实现油水比例的精确控制,制备的悬浮微液滴大小均一可控，并可以通过微流控装置的平行放大实现量产。该技术可以提高产品的整体美观，实现功能可视化效果，在化妆品，医药和食品等各个领域具有重要的应用价值。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于玻璃毛细管微流控装置制备稳定悬浮液滴的方法。该方法简便易行并可获得大小均一、分布均匀的稳定液滴悬浮液，可广泛应用于化妆品，医药和食品等各个领域。

为实现上述目的，本发明提供如下解决方案：

本发明提供一种基于玻璃毛细管微流控装置制备微液滴的方法包括以下步骤：

一种以利用玻璃毛细管微流控装置制备微液滴方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)选用任意一种油性物质或者多种油性物质的混合溶液作为内相，

(2)将表面活性剂和增稠剂溶解在溶剂中得到一种剪切变稀的溶液作为外相。

(3)将(1)中配制的内相和(2)配置的外相通过注射器分别注射到微流控装置的内相入口和外相入口；在微流控装置的内相通道出口处，内相溶液在两相溶液的表面张力和粘滞力的共同作用下形成微液滴，然后在微流控装置的外相通道出口处通入使外相凝胶化的溶液，凝胶化后的外相溶液具有剪切变稀性质，在没有剪切力的情况下，内相液滴可以长时间保持在外相三维空间中的固定位置，得到分散在外相中的悬浮微液滴。

优选的，所述的油性物质可以为迷迭香、香水、薰衣草精油或维生素E中的一种或多种。

优选的，在步骤(2)中，所述外相中表面活性剂为聚乙烯醇或十二烷基硫酸钠等。

优选的，在步骤(2)中，所述的溶剂为水。

优选的，在步骤(2)中，所述的外相中增稠剂可以为卡波姆或黄原胶。