一种聚合物微球、制备方法及其载药应用技术

技术编号:30164537 阅读:19 留言:0更新日期:2021-09-25 15:19
本发明专利技术公开了一种聚合物微球及其制备方法,具体包括以下步骤:通过微加工技术制作单乳液毛细管微流控装置,微流控装置包括内相通道和外相通道;将可降解大分子单体与光引发剂溶于有机溶剂中,得到分散相溶液;将聚乙烯醇(PVA)溶解于去离子水中,得到PVA水溶液,作为连续相;将分散相和连续相分别注入微流控装置的内外相通道中,在微通道中形成水包油单乳液液滴;将液滴在微流控通道中进行紫外光照引发聚合,再通过洗涤、干燥,进而得到固化的聚合物微球。以及该聚合物微球在药物中的应用。通过在分散相浓度较高的条件下利用微流控方法高效地制备聚合物微球,为基于聚合物微球的高效制备以及负载疏水性抗癌药物开辟了一条新的路径。路径。路径。

【技术实现步骤摘要】
一种聚合物微球、制备方法及其载药应用
[0001]领域
[0002]本专利技术涉及生物医药
,特别涉及一种聚合物微球、制备方法及其载药应用。
[0003]背景
[0004]聚合物微球是指粒径在几纳米到几百微米范围内的球形聚合物粒子,根据粒径的大小又可分为纳米微球和微米微球,没有严格的界限。粒径在 500纳米以下的微球,通常称之为纳米微球(nanosphere),粒径在几微米到几百微米范围内的微球通常称之为微球(microsphere)。这里,我们所说的微球主要是几微米到几百微米的微球。其制备方法主要有悬浮聚合法、相分离法、喷雾干燥法、溶剂挥发法等。这些方法制备的微球的粒径分布往往较宽,实际应用大大受限。
[0005]可降解聚合物微球通常是指由天然高分子(如明胶、壳聚糖、白蛋白等)或合成可降解高分子材料(聚己内酯(PCL)、聚乳酸(PLA)、聚乳酸

羟基乙酸共聚物(PLGA)等)组成,在食品、化妆品,特别是生物医学领域(如药物递送系统、栓塞微球等)有着广泛的应用。
[0006]微流控技术是指在数十到数百微米的微通道内对流体或样品进行精确操纵处理的一种技术,可以用来制备单分散微球。其原理是先将聚合物单体或预聚液、或其溶液在微流控通道内剪切成单分散液滴,而后通过聚合、交联或溶剂交换等技术,将液滴固化成球。特别适合可光照聚合、快速交联固化成型的聚合体系。但上述可降解聚合物的分子量通常在几万到几十万甚至上百万之间,其稍高浓度溶液的粘度较大,难以剪切成液滴。目前其微球的制备大都在低浓度下进行,通常<5wt.%,制备效率较低。特别是对于PCL、PLA或PLGA等可降解聚合物,由于其缺少合适的可快速交联固化的活性基团,其微球的制备通常是将其低沸点稀溶液在不相溶的连续相中剪切成微米级液滴,而后采用加热、减压蒸馏等技术将低沸点溶剂挥发,聚合物凝聚固化成球,所得微球缺乏交联结构,稳定性、耐溶剂性差。
[0007]概述
[0008]第一方面,本公开涉及一种可降解大分子单体,该可降解大分子单体是通过第一分子与第二分子在有机溶剂中反应实现的。
[0009]第二方面,本公开涉及一种聚合物微球的制备方法,该制备方法是通过制备水包油单乳液液滴,再利用紫外光引发聚合制得。
[0010]第三方面,本公开涉及一种聚合物微球,该聚合物微球由以下方法制备而成:该制备方法是通过微流控装置制得水包油单乳液液滴,再利用紫外光引发聚合制得;具体包括以下步骤:
[0011](1)通过微加工技术制作单乳液毛细管微流控装置,所述微流控装置包括内相通道和外相通道;
[0012](2)将上述可降解大分子单体与光引发剂溶于有机溶剂中,得到分散相溶液;
[0013](3)将聚乙烯醇(PVA)溶解于去离子水中,得到PVA水溶液,作为连续相;
[0014](4)将分散相和连续相分别注入微流控装置的内外相通道中,通过调节两者的流速,在微通道中形成水包油单乳液液滴,并可调节液滴的大小;
[0015](5)将液滴在微流控通道中进行紫外光照引发聚合,再通过洗涤、干燥,进而得到固化的聚合物微球。
[0016]第四方面,本公开涉及聚合物微球在疏水性药物中的应用,该聚合物微球可用于负载疏水性药物,所述疏水性药物包括紫杉醇、姜黄素或顺铂。
[0017]附图简要说明
[0018]图1示出了本公开毛细管微流控装置制备单乳液液滴示意图;
[0019]图2示出了本专利技术实施例9中微球的光学显微镜照片;
[0020]图3示出了本专利技术实施例10中微球的光学显微镜照片;
[0021]图4示出了本专利技术实施例11中微球的光学显微镜照片;
[0022]图5示出了本专利技术实施例12中微球的光学显微镜照片;
[0023]图6示出了本专利技术实施例13中微球的光学显微镜照片;
[0024]图7示出了是本专利技术实施例14中微球的光学显微镜照片;
[0025]图8示出了是本专利技术实施例15中微球的光学显微镜照片;
[0026]图9示出了是本专利技术实施例16中微球的光学显微镜照片;
[0027]图10示出了是本专利技术实施例10中微球干燥后的扫描电镜照片;
[0028]图11示出了本专利技术实施例11中微球干燥后的扫描电镜照片;
[0029]图12示出了本专利技术实施例12中微球干燥后的扫描电镜照片;
[0030]图13示出了本专利技术实施例17中微球在不同溶剂以及在不同温度下溶胀后的光学显微镜照片(图a是室温下浸泡于1,2

二氯乙烷1h,图b是室温下浸泡于1,2

二氯乙烷2h,图c是40℃下浸泡于1,2

二氯乙烷6h,图d是40℃下浸泡于1,2
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二氯乙烷24h;图A是室温下浸泡于N,N

二甲基甲酰胺1h,图B是室温下浸泡于N,N
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二甲基甲酰胺2h,图C是40℃下浸泡于N,N

二甲基甲酰胺6h,图D是40℃下浸泡于 N,N

二甲基甲酰胺24h)。
[0031]详述
[0032]在以下的说明中,包括某些具体的细节以对各个公开的实施方案提供全面的理解。然而,相关领域的技术人员会认识到,不采用一个或多个这些具体的细节,而采用其他方法、部件、材料等的情况下仍实现实施方案。
[0033]除非本公开中另有要求,在整体说明书和所附的权利要求中,词语“包括”、“包含”、“含有”和“具有”应解释为开放式的、含括式的意义,即“包括但不限于”。
[0034]在整体说明书中提到的“一实施方案”、“实施方案”、“在另一实施方案中”或“在某些实施方案中”意指在至少一实施方案中包括与该实施方案所述的相关的具体参考要素、结构或特征。因此,在整个说明书中不同位置出现的短语“在一实施方案中”或“在实施方案中”或“在另一实施方案中”或“在某些实施方案中”不必全部指同一实施方案,此外,具体要素、结构或特征可以任何适当的方式在一个或多个实施方案中结合。
[0035]定义
[0036]在本公开中,术语“微流控技术”是一种精确控制和处理微流体的技术,利用该技术制备的水凝胶微球具有单分散性好、稳定性高、产量高等优点。光化学反应具有非物理接触、剂量可调、能源清洁、无毒副产物等优势,可实现时间与空间的精确操控,因此被广泛应用于医学水凝胶的构建。
[0037]本公开所述的微流控技术能够在微通道内精确操控和处理微尺度流体,具有微型
化和集成化的特点。因微流控通道内样品损耗少,混合速率快,流体流速可控等特点,液滴微流控技术在医学研究中有着广泛的应用。液滴微流控技术利用互不相溶的流体相互剪切而形成分散的微米级液滴,并可对液滴的大小和结构实现精准控制。
[0038]在本公开中,术语“光引发剂”又称光敏剂或光固化剂,是一类能在紫外光区(250~420nm)或可见光区(400~800nm)吸收一定波长的能量本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可降解大分子单体,其特征在于,该可降解大分子单体是通过第一分子与第二分子在有机溶剂中反应实现的。2.根据权利要求1所述的可降解大分子单体,其特征在于,所述第一分子为两端为羟基的低聚物;所述第二分子的一端为可与羟基反应的活性基团,所述活性基团包括异氰酸酯基、酰氯、羧基或环氧,另一端为可聚合双键;所述第一分子中的羟基与所述第二分子中的活性基团反应,进而得到所述可降解大分子单体。3.如权利要求2所述的可降解大分子单体,其特征在于,所述第一分子选自端羟基聚己内酯(PCL)、左旋、右旋或外消旋聚乳酸(PLA)或聚乳酸

羟基乙酸共聚物(PLGA);所述第二分子的结构式包括但不限于以下结构式的一种或多种:4.一种聚合物微球的制备方法,其特征在于,该制备方法是通过制备水包油单乳液液滴,再利用紫外光引发聚合制得。5.根据权利要求4所述的制备方法,采用微流控装置制得水包油单乳液液滴,其特征在于,包括以下步骤:(1)通过微加工技术制作单乳液毛细管微流控装置,所述微流控装置包括内相通道和外相通道;(2)将权利要求1至3中任一权利要求所述的可降解大分子单体与光引发剂溶于有机溶剂中,得到分散相溶液;(3)将聚乙烯醇(PVA)溶解于去离子水中,得到PVA水溶液,作为连续相;(4)将分散相和连续相分别注入微流控装置的内外相通道中,通过...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭明雨施超男郭平
申请(专利权)人:苏州浩微生物医疗科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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