本发明专利技术涉及一种粒径可控的单分散聚乙烯醇凝胶微球的制备方法，其步骤如下：配制分散相溶液和连续相溶液，控制分散相和连续相的流速、流量及粘度，当分散相与连续相汇合后，可获得粒径不同且直径尺寸均一的聚乙烯醇溶液液滴，所述液滴通过固化得粒径可控的单分散聚乙烯醇水凝胶微球。本发明专利技术还涉及了粒径可控的单分散聚乙烯醇凝胶微球的制备装置及其所获得的单分散聚乙烯醇凝胶微球。本发明专利技术制备的微球表面形态较好，粒径范围为50~600μm；所用制备装置装拆简便，通过改变毛细管尺寸或控制连续相与分散相流速或粘度，可实现单分散聚丙烯酰胺微球尺寸可控制备，粒径分布系数CV小于5%。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及单分散微球的制备领域，具体地说涉及一种粒径可控的单分散聚乙烯醇凝胶微球及其制备方法和所用装置。
技术介绍
聚乙烯醇(PVA)凝胶微球具有无毒和生物相容性良好的特点，广泛用于控制药物释放速度、延长作用时效、对特定组织和器官靶向释放等方面。赵大庆等应用乳化聚合技术，以醛或硼砂为交联剂，获得PVA凝胶微球，但该技术只能使用低浓度的PVA溶液，致使PVA凝胶微球的力学性能不足。高素照等采用高压静电技术获得PVA凝胶微球用于多孔三维细胞支架制备，此法所得PVA微球为物理交联，经微波处理可再次溶解于水中。 PVA凝胶微球还广泛用于进行动脉栓塞，治疗恶性肿瘤、子宫肌瘤、肝血管瘤、甲状腺功能亢进症、急性消化道出血等。通过超选择动脉栓塞，使肿瘤供血动脉闭锁，切断对肿瘤细胞的营养造成肿瘤组织坏死。若微球中含有抗肿瘤药物，则能大大提高药物的疗效，降低其毒副作用对于一些不能手术的恶性肿瘤患者，此项技术更具有特殊的意义。魏树礼等用乳化聚合法制备了 PVA微球与5-氟尿嘧啶PVA微球，PVA微球的90. 2%微球直径在50 100 μ m范围平均直径为71. 5 μ m。Boschetti等(美国专利US7, 670, 592)用乳化聚合法以甲醛为交联剂制备的PVA凝胶微球粒径达数百微米，采用机械搅拌法形成W/0乳液并交联固化成微球。这种乳化聚合法在制备数十至数百微米微球时，由于控制生成粒径均匀的液滴的难度较大，固化后所得微球粒径分布较宽，难以获得尺寸均一的单分散微球。而粒径在几十至几百微米的聚合物微球不易被细胞吞噬，具有靶向性且负载的药物释放时间长，作为肿瘤治疗中的药物载体具有优势。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种粒径可控的单分散聚乙烯醇凝胶微球的制备方法。本专利技术的另一目的在于提供一种粒径可控的单分散聚乙烯醇凝胶微球。本专利技术的还一目的在于提供制备上述粒径可控的单分散聚乙烯醇凝胶微球所用的装置。为了实现本专利技术的目的，本专利技术提供了一种粒径可控的单分散聚乙烯醇凝胶微球的制备方法，其步骤如下配制凝固浴溶液、分散相溶液和连续相溶液，控制分散相和连续相的流速和粘度，当分散相与连续相汇合后，获得粒径不同且直径尺寸均一的聚乙烯醇溶液液滴，所述液滴通过固化得粒径可控的单分散聚乙烯醇凝胶微球。更具体地，该方法包括以下步骤( I)凝固浴溶液的配制按比例将含硼化合物加入醇和氨基醇的混合液中，磁力搅拌并加热使其溶解，配制硼化合物浓度为O. 005 0. 050g · mL—1凝固浴溶液；(2)分散相和连续相的配制将适量聚乙烯醇加入去离子水中，磁力搅拌并加热使其溶解，配制聚乙烯醇重量百分比为29TlO%的分散相溶液；将低极性化合物与醇混合，配制低极性化合物与醇体积比为100 (Γ250的连续相溶液；(3)调整分散相和连续相的流速和粘度控制分散相流速范围为2(T300mm连续相流速范围为2(T300mm · mirT1，分散相粘度范围为l 500mPa · s，连续相粘度范围为50 2500mPa · s ；(4)聚乙烯醇液滴的形成步骤(2)所得分散相溶液和连续相溶液汇合后，可获得粒径不同且直径尺寸均一的聚乙烯醇溶液液滴；(5)液滴固化成微球收集步骤(4)所得的液滴于步骤(I)配制得凝固浴溶液中，固化反应后，所得液滴即可固化成粒径可控的单分散聚乙烯醇水凝胶微球。其中，步骤(I)中所述的硼化合物优选为硼砂或硼酸；醇优选为异戊醇、异辛醇或 己醇；氨基醇优选为三乙醇胺或二乙醇胺；醇和氨基醇的体积比优选为2 I;所述加热是指缓缓加热至60°C。其中，步骤(2 )中所述低极性化合物优选为硅油、大豆油或色拉油，更优选为硅油；所述醇优选为异戊醇、异辛醇中的一种或两种，更优选为异戊醇和异辛醇混合物；所述加热是指缓缓加热至90°C。步骤(5)中所述固化反应的时间为2 8小时。所述制备方法还包括步骤(6)聚乙烯醇水凝胶微球的后处理将步骤(5)所得的聚乙烯醇水凝胶微球经过过滤或滗析(倾析)后，残留的有机溶液用有机溶剂洗涤数次，置于水溶性溶剂中浸泡数天，滤去溶剂，干燥，即得单分散性聚乙烯醇凝胶微球。所述有机溶剂是指非极性及弱极性有机溶剂，优选为己烷、石油醚、二氯甲烷、氯仿，或己烷、石油醚、二氯甲烷、氯仿与甲醇、乙醇、丙酮等水溶性溶剂组成的混合溶剂。本专利技术进一步提供了上述方法制备的粒径可控的单分散聚乙烯醇凝胶微球。所述单分散聚乙烯醇凝胶微球的粒径范围为5(Γ600 μ m,分散系数CV小于5%。本专利技术更进一步提供了上述制备方法所用的微流体控制装置，其包括分散相注射器、连续相注射器、分散相注射泵、连续相注射泵、T型三通、回收容器，所述分散相注射器和连续相注射器分别安装在分散相注射泵和连续相注射泵上，并分别通过导管与T型三通的两个端口相连通；所述T型三通的第三端口连通有导管，所述分散相注射器和连续相注射器中的液体在此导管汇集后流入回收容器中进行固化。其中，所述T型三通的三个端口内设有内螺纹；所述连续相注射器与T型三通连接导管的端头外侧设有与T型三通端口内螺纹相比配的外螺纹；所述分散相注射器与T型三通连接的导管为毛细管，所述分散相注射器与T型三通连接的接口处设有封闭套管，封闭套管与T型三通连接的一端外侧设有与T型三通端口内螺纹相比配的外螺纹，封闭套管的端面为带有一通孔的封闭面，所述通孔的直径与毛细管的外直径相匹配；所述毛细管穿过所述封闭套管插入到与所述T型三通第三端口连通的导管中；所述T型三通的第三端口连通导管的端头外侧设有与T型三通端口内螺纹相比配的外螺纹。优选的，所述连接导管优选为聚四氟乙烯管；更优选的，所述连续相注射器与T型三通连接的导管外径为1600um，内径为IOOOum ;所述分散相注射器与T型三通连接的导管毛细管外径为16(T750um，内径为2(T540um ;所述T型三通的第三端口连通的导管外径为1600 3200 μ m，内径为500 1600 μ m。上述装置制备粒径可控的单分散聚乙烯醇凝胶微球的原理如下将配制好的分散相溶液和连续相溶液分别装入分散相和连续相注射器中，并分别置于分散相和连续相注射泵上，通过调整注射泵的推进速度以及分散相毛细管的尺寸，控制分散相和连续相的流速、流量及粘度，可获得粒径不同且直径尺寸均一的聚乙烯醇溶液液滴。本专利技术采用微流体控制装置制备粒径可控的单分散聚乙烯醇凝胶微球。作为分散相的聚乙烯醇溶液在注射泵的推动下流入微流体控制器中的毛细管中，在毛细管的流出端口，当分散相液体流出时，流动的连续相的粘滞力与液体之间的表面张力相互作用结果导致分散相液体在流出端口处被剪切成液滴，液滴的直径受分散相和连续相的表面张力、粘度、流速、毛细管出口端尺寸等因素的影响，在固定上述制备参数下可以连续获得尺寸均一的聚乙烯醇溶液液滴，经过交联反应后即可获得单分散性的聚乙烯醇凝胶微球。减小毛细 管直径，增加连续相的流速或粘度，减小分散相流速，可以导致最终获得的聚乙烯醇凝胶微球的尺寸也相应减小，故可以简单方便地通过改变毛细管尺寸，连续相和分散相流速与粘度，实现单分散聚乙烯醇凝胶微球的可控制备。本专利技术制备的单分散聚乙烯醇凝胶微球表面形态较好，粒径范围为5(Γ600μπι;该制备装置装配和拆卸简便，通过调整微流体控制器内分散相流本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种粒径可控的单分散聚乙烯醇凝胶微球的制备方法，其步骤如下：配制凝固浴溶液、分散相溶液和连续相溶液，控制分散相和连续相的流速和粘度，当分散相与连续相汇合后，获得粒径不同且直径尺寸均一的聚乙烯醇溶液液滴，所述液滴通过固化得粒径可控的单分散聚乙烯醇凝胶微球。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：常振旗，韦正友，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：
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