一种结构可控的多孔聚合物微球制备方法及其应用技术

一种结构可控的多孔聚合物微球制备方法及其应用，将环糊精溶液与聚乙二醇溶液混合后，加入到PLGA的二氯甲烷溶液中，超声得到水/油乳化液，将水/油乳化液加入到PVA溶液中，超声得到水/油/水乳化液，将水/油/水乳化液在室温下搅拌后，水洗，冷冻干燥得到多孔聚合物微球。通过控制乳化液熟化时间，仅用一步反应就制备出了具有不同孔结构的多孔聚合物微球，制备方法简单，易于实现工业化生产。本发明专利技术反应周期短，产率高，能有效提高工作效率。该多孔聚合物微球能够应用在制备用于修复皮肤的凝胶贴片中，对于皮肤修复有较好的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种结构可控的多孔聚合物微球制备方法及其应用
本专利技术涉及高分子材料技术与生物医用材料领域，具体涉及一种结构可控的多孔聚合物微球制备方法及其应用。
技术介绍
生物分子在临床治疗中的应用是近年来的一大研究热点。然而，大多数生物分子血浆半衰期短且生物利用度低，这使它难以被有效地用于临床。制备微米级或纳米级的聚合物微球作为生物分子载体，能实现生物分子的高效利用。载体可实现生物分子的可控释放，并能对不稳定的生物活性分子起到保护作用，避免其降解。可降解的天然高分子和合成高分子在药物控释领域都被广泛研究。在众多高分子中，聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)具有良好的生物相容性且可自发地生物降解，因此它用于药物控释具有明显的优势。单组分微球可以实现一类单个或多个生物分子的传递，并能对生物分子实现长效的控制释放，但是其对生物分子的释放曲线是类似的。这限制了其应用，因为组织和器官的再生通常是由不同的生物分子在不同生长期和成熟阶段对细胞的协同作用所驱动的。因此，为了使受损的、病变的及被移除的组织再生，需要设计并结合具有不同释放性能的微球实现不同生物分子的传递。改变聚合物的聚合度是调节微球释放曲线的最常用方法。控制聚合度不但需要精巧的合成技术，而且难以较为明显地改变释放速率。近年来，各种乳液法制备的多孔聚合物微球在医疗保健领域有非常广泛的应用。这些方法可以制备出孔结构为开孔(快速释放)和闭合孔(缓慢释放)的聚合物微球，进而能有效地调节生物分子的释放速率。由于这两种不同孔结构的微球的释放性能是互补的，那么将两者结合起来实现不同生物分子的依次释放就是使组织器官再生的一种有效方法。然而，形成多孔结构的传统方法需要在制备乳化液过程中，嵌入和去除硬(软)模板(致孔剂)。这不仅使合成工艺变得复杂化，而且会破坏聚合物基质。除此之外，由于乳化液内部水与外部水的迅速聚集，很难直接制备闭合孔结构的多孔微球。因此，通常需要对开孔结构的多孔微球进行热处理或溶剂处理，才能使其表面孔闭合，进而制得闭合孔结构的微球。因此，开孔和闭孔多孔微球的结合通常需要多个步骤完成。为了便于实际生产和应用中制备大量的不同孔结构的多孔微球，就需要研究出更加简单可行的方法。
技术实现思路
针对以上现有技术中的问题，本专利技术的目的在于提供一种简单的可一步完成的结构可控的多孔聚合物微球制备方法及其应用，该方法简单易行，反应经一步即可完成，可用于大规模生产，并且制备的微球可用于构筑生物医用材料，如凝胶贴片、支架材料，并将其用于皮肤修复及骨组织修复。为实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：一种结构可控的多孔聚合物微球制备方法，将环糊精溶液与聚乙二醇溶液混合后，加入到PLGA的二氯甲烷溶液中，超声得到水/油乳化液，将水/油乳化液加入到PVA溶液中，超声得到水/油/水乳化液，将水/油/水乳化液在室温下搅拌后，水洗，冷冻干燥得到多孔聚合物微球。本专利技术进一步的改进在于，环糊精溶液是将环糊精加入到水中制得，环糊精溶液的浓度为3～15mg/mL；环糊精为α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精中的任意一种；聚乙二醇溶液是将聚乙二醇加入到水中制得，聚乙二醇溶液的浓度为50～150mg/mL；聚乙二醇的摩尔质量为2000～50000g；PLGA的二氯甲烷溶液是将PLGA加入到二氯甲烷中制得，PLGA的二氯甲烷溶液的质量浓度为50～300mg/mL；PVA溶液是将PVA加入到水中制得，PVA溶液的质量浓度为5～20mg/mL；PVA的摩尔质量为15000～120000g。本专利技术进一步的改进在于，环糊精为α-环糊精。本专利技术进一步的改进在于，超声的功率为10～100W，超声的时间为10～60s；搅拌的时间为1～48h；环糊精、聚乙二醇、PLGA与PVA的质量比为0.656:7.25:100:100。本专利技术进一步的改进在于，搅拌的时间为3h。本专利技术进一步的改进在于，搅拌的时间为24h。一种多孔聚合物微球在制备用于修复皮肤的凝胶贴片中的应用。本专利技术进一步的改进在于，用于修复皮肤的凝胶贴片的制备方法如下：将环糊精溶液与聚乙二醇溶液混合后，加入到PLGA的二氯甲烷溶液中，超声得到水/油乳化液，将水/油乳化液加入到PVA溶液中，超声得到水/油/水乳化液，将水/油/水乳化液在室温下搅拌3h后，水洗，冷冻干燥，得到闭孔结构的多孔聚合物微球；将环糊精溶液与聚乙二醇溶液混合后，加入到PLGA的二氯甲烷溶液中，超声得到水/油乳化液，将水/油乳化液加入到PVA溶液中，超声得到水/油/水乳化液，将水/油/水乳化液在室温下搅拌24h后，水洗，冷冻干燥，得到开孔结构的多孔聚合物微球；分别取闭孔结构的多孔聚合物微球和开孔结构的多孔聚合物微球分散在海藻酸钠溶液中，然后均匀铺展在载玻片上，再将滴加氯化钙溶液，用另一块载玻片压制，得到凝胶贴片；其中，闭孔结构的多孔聚合物微球、开孔结构的多孔聚合物微球与海藻酸钠溶液的比为10mg：10mg：300μL。本专利技术进一步的改进在于，用于修复皮肤的凝胶贴片的制备方法如下：将环糊精溶液与聚乙二醇溶液混合后，加入到PLGA的二氯甲烷溶液中，超声得到水/油乳化液，将水/油乳化液加入到PVA溶液中，超声得到水/油/水乳化液，将水/油/水乳化液在室温下搅拌3h后，水洗，冷冻干燥，得到闭孔结构的多孔聚合物微球；将闭孔结构的多孔聚合物微球分散在去离子水中，加入白介素，在冰浴下搅拌24h后冻干燥，得到装载有白介素的微球；其中，闭孔结构的多孔聚合物微球、去离子水与白介素的比为20mg：5mL：10mg；取上述装载有白介素的微球分散在海藻酸钠溶液中，然后均匀铺展在载玻片上，再滴加氯化钙溶液，用另一块载玻片压制30min，得到凝胶贴片；其中，装载有白介素的微球与海藻酸钠溶液的比为20mg：300μL。本专利技术进一步的改进在于，将褪黑素溶于聚乙二醇溶液中，再与环糊精溶液混合均匀，加入到PLGA的二氯甲烷溶液中，超声，形成水/油乳化液；将上述水/油乳化液加入到PVA溶液中，超声得到水/油/水乳化液，将此乳化液在室温下搅拌3h，水洗，冷冻干燥，得到含褪黑素的内部多孔的聚合物微球；其中，褪黑素与聚乙二醇的比为10mg：7.25mg；取含褪黑素的内部多孔的聚合物微球分散在海藻酸钠溶液中，然后均匀铺展在载玻片上，再滴加氯化钙溶液，用另一块载玻片压制，得到凝胶贴片；其中，含褪黑素的内部多孔的聚合物微球与海藻酸钠溶液的比为20mg：300μL。本专利技术进一步的改进在于，将环糊精溶液与聚乙二醇溶液混合后，加入到PLGA的二氯甲烷溶液中，超声得到水/油乳化液，将水/油乳化液加入到PVA溶液中，超声得到水/油/水乳化液，将水/油/水乳化液在室温下搅拌3h后，水洗，冷冻干燥，得到闭孔结构的多孔聚合物微球；将闭孔结构的多孔聚合物微球分散在去离子水中，加入白介素，在冰浴下搅拌24h后冻干燥，得到装载有白介素的微球；其中，闭孔结构的多孔聚合物微球、去离子水与白介素的比为20mg：5mL：10mg；将褪黑素溶于聚乙二醇溶液中，再与环糊精溶液混合均匀，加入到PLGA的二氯甲烷溶液中，超声，形成水/油乳化液；将上述水/油乳化液加入到PVA溶液中，超声得到水/油/水乳化液，将此乳化液在室温下搅拌3h，水洗，冷冻干燥，得到含褪黑素的内部多孔的聚合物微球；其中，褪黑素与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结构可控的多孔聚合物微球制备方法，其特征在于，将环糊精溶液与聚乙二醇溶液混合后，加入到PLGA的二氯甲烷溶液中，超声得到水/油乳化液，将水/油乳化液加入到PVA溶液中，超声得到水/油/水乳化液，将水/油/水乳化液在室温下搅拌后，水洗，冷冻干燥得到多孔聚合物微球。

【技术特征摘要】
1.一种结构可控的多孔聚合物微球制备方法，其特征在于，将环糊精溶液与聚乙二醇溶液混合后，加入到PLGA的二氯甲烷溶液中，超声得到水/油乳化液，将水/油乳化液加入到PVA溶液中，超声得到水/油/水乳化液，将水/油/水乳化液在室温下搅拌后，水洗，冷冻干燥得到多孔聚合物微球。2.根据权利要求1所述的一种结构可控的多孔聚合物微球制备方法，其特征在于，环糊精溶液是将环糊精加入到水中制得，环糊精溶液的浓度为3～15mg/mL；环糊精为α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精中的任意一种；聚乙二醇溶液是将聚乙二醇加入到水中制得，聚乙二醇溶液的浓度为50～150mg/mL；聚乙二醇的摩尔质量为2000～50000g；PLGA的二氯甲烷溶液是将PLGA加入到二氯甲烷中制得，PLGA的二氯甲烷溶液的质量浓度为50～300mg/mL；PVA溶液是将PVA加入到水中制得，PVA溶液的质量浓度为5～20g/mL；PVA的摩尔质量为15000～120000g。3.根据权利要求1所述的一种结构可控的多孔聚合物微球制备方法，其特征在于，超声的功率为10～100W，超声的时间为10～60s；搅拌的时间为1～48h；环糊精、聚乙二醇、PLGA与PVA的质量比为0.656:7.25:100:100。4.根据权利要求1所述的一种结构可控的多孔聚合物微球制备方法，其特征在于，搅拌的时间为3h。5.根据权利要求1所述的一种结构可控的多孔聚合物微球制备方法，其特征在于，搅拌的时间为24h。6.一种如权利要求1-5中任意一项所述方法制备的多孔聚合物微球在制备用于修复皮肤的凝胶贴片中的应用。7.一种根据权利要求6所述的应用，其特征在于，用于修复皮肤的凝胶贴片的制备方法如下：将环糊精溶液与聚乙二醇溶液混合后，加入到PLGA的二氯甲烷溶液中，超声得到水/油乳化液，将水/油乳化液加入到PVA溶液中，超声得到水/油/水乳化液，将水/油/水乳化液在室温下搅拌3h后，水洗，冷冻干燥，得到闭孔结构的多孔聚合物微球；将环糊精溶液与聚乙二醇溶液混合后，加入到PLGA的二氯甲烷溶液中，超声得到水/油乳化液，将水/油乳化液加入到PVA溶液中，超声得到水/油/水乳化液，将水/油/水乳化液在室温下搅拌24h后，水洗，冷冻干燥，得到开孔结构的多孔聚合物微球；分别取闭孔结构的多孔聚合物微球和开孔结构的多孔聚合物微球分散在海藻酸钠溶液中，然后均匀铺展在载玻片上，再将滴加氯化钙溶液，用另一块载玻片压制，得到凝胶贴片；其中，闭孔结构的多孔聚合物微球、开孔结构的多孔聚合物微球与海藻酸钠溶液的比为10mg：10mg：300μL。8.一种根据权利要求6所述的应用，其特征在于，用于修复皮肤的凝胶贴片的制备方法如下：将环糊精溶液与聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鑫，袁萍耘，白永康，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61