一种多孔高分子微球及其制备方法技术

本发明专利技术提出一种多孔高分子微球及其制备方法，涉及高分子材料技术领域。该微球以同向结构的微流控芯片作为主要微流控装置进行制备，通过此方法不仅能够使得微球大小较为统一，而且，还可通过调整流速比(乳液/连续相)对微球大小进行控制，适用性更强的同时，微球制备效果较好。以上述方法制备而得的微球以聚乙二醇作为骨架，以透明质酸作为单体，共同形成交联物质，并以该大分子物质形成的乳液作为油相，以海藻酸钠溶液为内水相，以聚乙烯醇溶液为连续相，配合形成具有较高生物相容性、细胞相容性的多孔高分子微球，因此，该多孔高分子微球可用于整形美容填充植入物、药物载体、细胞培养支架、组织工程与再生医学、类器官等领域，使用价值较高。使用价值较高。使用价值较高。

【技术实现步骤摘要】
一种多孔高分子微球及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，具体而言，涉及一种多孔高分子微球及其制备方法。

技术介绍

[0002]多孔材料是一种在结构中含有大量空隙的材料，与普通致密材料相比，其具有密度低、重量轻以及比表面积大等特点。并且根据孔径大小可分为一下三类：孔径小于2nm的微孔、孔径在2nm
‑
50nm之间的介孔、孔径大于50nm的大孔。其中微孔以及介孔材料比表面积高，孔径狭窄，在催化、吸附分离以及能源存储等领域广泛应用。
[0003]基于此，多孔微球由于其具有生物降解性、生物相容性以及细胞相容性，且对人体无害，因此，其被用于生物医学领域。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种多孔高分子微球的制备方法，其以同向结构的微流控芯片作为核心，制备出粒径较为均匀、粒径较小的微球，并可通过调整乳液/连续相间的流速比例达到控制微球大小的效果，使用价值高。
[0005]本专利技术的另一目的在于提供一种多孔高分子微球，其对细胞具有较好的相容性，并且不影响细胞的生长代谢。
[0006]本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
[0007]一方面，本专利技术提出一种多孔高分子微球的制备方法，主要包括以下步骤：
[0008]将透明质酸及其盐与聚乙二醇混合，经水浴加热后，制得油相；以水为溶剂配制海藻酸钠溶液，制得内水相；并将油相与内水相混合，制得乳液；以水为溶剂配制聚乙烯醇溶液，制得连续相；
[0009]将乳液和连续相分别泵入微流控装置中，且微流控装置中装配同向结构的微流控芯片，制得微球，再将微球放置在碱液中浸泡，制得多孔微球。
[0010]另一方面，本专利技术提出一种通过上述方法制备而得的多孔高分子微球。
[0011]本专利技术实施例的多孔高分子微球及其制备方法至少具有以下有益效果：
[0012]一方面，本申请中，该多孔高分子微球以同向结构的微流控芯片作为主要微流控装置进行制备，通过此方法不仅能够使得微球大小较为统一，而且，还可通过调整流速比(乳液/连续相)对微球大小进行控制，适用性更强的同时，微球制备效果较好。
[0013]另一方面，制备而得的多孔高分子微球以聚乙二醇作为接枝骨架，以透明质酸及其盐作为接枝单体，共同形成大分子物质，并以该大分子物质形成的乳液作为油相，以海藻酸钠溶液为内水相，以聚乙烯醇溶液为连续相，配合形成具有较高生物相容性、细胞相容性的多孔高分子微球，并且对细胞活性无毒性作用，因此，该多孔高分子微球可用于整形美容填充植入物、药物载体、细胞培养支架、组织工程与再生医学、类器官等领域，使用价值较高。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0015]图1为本专利技术实施例中使用的微流控芯片；
[0016]图2为实施例1中不同粒径微球的百分含量图；
[0017]图3为实施例2中不同粒径微球的百分含量图
[0018]图4为实施例3中不同粒径微球的百分含量图
[0019]图5为实施例4中不同粒径微球的百分含量图
[0020]图6为实施例5中不同粒径微球的百分含量图
[0021]图7为效果例3中细胞生长曲线图；
[0022]图8为效果例3中细胞增值率对比图。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0024]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本专利技术。
[0025]本申请中，多孔高分子微球制备过程中主要采用以下原料：聚乙烯醇溶液、透明质酸、海藻酸钠溶液、聚乙二醇以及乙酸溶液。各原料的具体功效如下：
[0026]聚乙烯醇：聚乙烯醇是一种安全性较高的高分子有机物，对人体无毒，且无副作用，同时具有良好的生物相容性。以聚乙烯醇作为多孔高分子微球的制备原料之一，主要原因在于聚乙烯醇几乎不溶于有机溶剂，亦不与聚乙二醇相溶，并与水相溶，因此，选择其作为连续相，制备微球。具体地，连续相具有较好的水溶性，与本申请中的油相物质接触时产生界面张力和剪切力，从而形成大小均匀的乳滴，制得大小均匀的微球，达到预期效果。
[0027]在此还需注意的是，本申请中，以聚乙烯醇作为连续相，同时，还以聚乙烯醇作为收集相，即为，当形成大小均匀的乳滴时，乳滴随液体流入收集相中，再析出形成微球，达到预期效果。
[0028]透明质酸及其盐：透明质酸又称作玻尿酸，是D
‑
葡萄糖醛酸及N
‑
乙酰葡糖胺组成的双糖单位糖胺聚糖。由于其属高级多糖，具有独特的分子结构，因此，其在机体内具有较好的特性，如润滑关节、调节血管壁通透性、调节蛋白质以及促进创伤愈合等。另一方面，透明质酸可稳定细胞间纤维和膜蛋白结构，具有良好的粘弹性、润滑性、生物相容性，并能促进药物吸收，因此，将其用于手术、药物载体以及化妆品中。
[0029]而透明质酸盐具有易溶于水的特点，将其作为原料时，其可以水作为溶媒参与反应，制备效果较好。
[0030]但是由于透明质酸具有稳定性差，并且对强酸、强碱等敏感性强，因此，其保存时
间较短，并易被降解。
[0031]因此，本申请中，将透明质酸作为接枝单体，改善其性能，以此使得微球具有较好的耐酸碱性，同时具有较好的生物相容性以及细胞相容性。
[0032]海藻酸钠：海藻酸钠由β
‑
D
‑
甘露糖醛酸和α
‑
L
‑
古洛醣醛酸连接而成的聚合物，是一种天然多糖，具有稳定性、溶解性、粘黏性和安全性。
[0033]本申请中，以海藻酸钠作为原料之一，当其与聚乙二醇、透明质酸共同形成乳滴，并且析出形成微球时，可通过碱液溶解的方式，将海藻酸钠溶出去除，从而使得微球内部具有孔径，且微球的结构呈3D网状结构分布，进而制备出一种多孔高分子微球，并具有较好的生物相容性、细胞相容性以及较强的安全性能。
[0034]聚乙二醇：聚乙二醇作为非离子型水溶性聚合物，在引发条件下，可以水作为溶媒与透明质酸及其盐快速发生交联反应，形成交联物质。以此形成的交联物质具有良好的保湿性、润滑性，并对细菌等具有较好地抑制效果。
[0035]当聚乙二醇作为接枝骨架，透明质酸作为接枝单体时，还可加入引发剂，使得透明质酸及其盐上的羧酸官能团活化程度较好，官能团间的结合作用更强，进而使得微球的稳定性更好。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多孔高分子微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将透明质酸及其盐与聚乙二醇混合，经水浴加热后，制得油相；以水为溶剂配制海藻酸钠溶液，制得内水相；并将所述油相与内水相混合，制得乳液；以水为溶剂配制聚乙烯醇溶液，制得连续相；将所述乳液和连续相分别泵入微流控装置中，且所述微流控装置中装配同向结构的微流控芯片，制得微球，再将所述微球放置在碱液中浸泡，制得多孔微球。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，当乳液和连续相分别泵入微流控装置中时，所述乳液的流速为0.03mL/min
‑
0.08mL/min，所述连续相的流速为1.5mL/min
‑
3mL/min。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，将所述乳液进行超声，且所述超声的频率为50kHZ
‑
55kHZ，所述超声的时间1h
‑
4h。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在透明质酸与聚乙二醇的混合过程中进行搅拌，所述搅拌的速度为50rpm...

【专利技术属性】
技术研发人员：高建莉，余建文，
申请(专利权)人：杭州基智生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：