CN102114006B - 具有pH突释特性的壳聚糖中空和核壳微囊的制备方法 - Google Patents
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Abstract
具有pH突释特性的壳聚糖中空和核壳微囊的制备方法,其工艺步骤:(1)水相、内油相、外油相流体的配制;(2)分别将内油相、水相、外油相注入毛细管微流体装置的注射管、过渡管和收集管,形成单分散的油/水/油复乳,然后将单分散的油/水/油复乳通过与收集管出口相连的管件引入培养皿,使其在培养皿中静置至少0.5h,即形成壳聚糖核壳微囊坯体;(3)将壳聚糖核壳微囊坯体放入异丙醇或异丙醇与乙酸乙酯组成的复合溶剂中洗涤除去内油相和外油相,再用去离子水洗涤,即获壳聚糖中空微囊;将步骤(2)获得的壳聚糖核壳微囊坯体放入表面活性剂水溶液中洗涤除去外油相,再用去离子水洗涤,即获壳聚糖核壳微囊。
Description
技术领域
本发明属于壳聚糖微囊制备领域,特别涉及一种具有pH突释特性的壳聚糖中空和核壳微囊的制备方法。
背景技术
壳聚糖是一种阳离子多糖,不仅呈现出良好的生物活性,生物相容性和生物降解性,而且具有抗溃疡和抗菌的性质,因而壳聚糖微囊可作为药物载体应用。
现有技术中,壳聚糖微囊的制备方法有物理凝聚法、层层自组装(LBL)法和化学交联法。传统的凝聚法(见S.S.Deveci and G.Basal,Colloid.Polym.Sci.,2009,287,1455)是将壳聚糖与带有负电荷的聚电解质的水溶液混合,凝聚生成的微囊通常要通过热处理、交联或者去溶剂以使其稳定。由该方法制备的微囊通常具有很宽的尺寸分布,而且凝聚条件,比如浓度,温度,pH等必须精确地控制才能得到形貌理想的微囊。一种改进的凝聚法是将阴离子聚电解质溶液逐滴加入壳聚糖水溶液到中(见T.Yoshioka,R.Hirano,T.Shioya and M.Kako,Biotechnol.Bioeng.,1990,35,66),虽然该方法简便,但是得到的微囊直径较大(外径为毫米级),而且在有的情况下微囊膜强度不足以维持微囊的球形度和完整性。
层层自组装(LBL)法(见B.S.Han,B.Y.Shen,Z.H.Wang,M.M.Shi,H.W.Li,C.H.Pengand Q.H.Zhao,Polym.Advan.Technol.,2008,19,36)制备工艺流程复杂,包括将带有相反电荷的聚电解质反复沉积到模板上,沉积之后反复的洗涤,以及模板的去除。
化学交联法与Shirasu多孔玻璃(SPG)膜乳化技术结合,可用于制备具有中空结构的单分散壳聚糖微球(见W.Wei,L.Yuan,G.Hu,L.Y.Wang,H.Wu,X.Hu,Z.G.Su and G.H.Ma,Adv.Mater.,2008,20,2292),这种方法需要两步交联,因而增长了制备周期,此外,目前化学交联法常用戊二醛作为交联剂,存在一定的健康和环境危害。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有pH突释特性的壳聚糖中空和核壳微囊的制备方法,此种方法不仅易于精确可控地将油溶性物质包载在壳聚糖微囊内,获得尺寸和壁厚均一的微囊,而且工艺简单,成囊条件温和。
本发明所述具有pH突释特性的壳聚糖中空和核壳微囊的制备方法,工艺步骤如下:
(1)水相、内油相、外油相流体的配制
水相流体的配制:以水溶性壳聚糖、乳化剂和去离子水为原料,水溶性壳聚糖与去离子水的质量比为0.020~0.050∶1,乳化剂与去离子水的质量比为0.010~0.015∶1,所述乳化剂为聚丙二醇与环氧乙烷的加聚物;在常压、室温下将水溶性壳聚糖、乳化剂加入去离子水中并进行搅拌形成混合液,当水溶性壳聚糖和乳化剂溶解后用氢氧化钠水溶液调节所述混合液的pH值至6.6~6.7,即形成水相;
内油相流体的配制:
微囊的油核或腔体模板为液态油时,内油相以大豆油、苯甲酸苄酯、对苯二甲醛为原料,苯甲酸苄酯与大豆油的体积比为1~2∶1,对苯二甲醛在对苯二甲醛、大豆油和苯甲酸苄酯组成的混合液中的质量分数为1.0%~2.0%;在常压、室温下将大豆油和苯甲酸苄酯混合均匀,然后加入对苯二甲醛并搅拌混合,当对苯二甲醛溶解后即形成内油相;
微囊的油核为溶解有油溶性药物的液态油时,内油相以油溶性药物溶解剂、油溶性药物、对苯二甲醛、苯甲酸苄酯为原料,油溶性药物溶解剂的量以满足油溶性药物所要求的浓度为限,苯甲酸苄酯与油溶性药物溶解剂的体积比为0.25~2.0∶1,对苯二甲醛在对苯二甲醛、油溶性药物溶解剂、油溶性药物和苯甲酸苄酯组成的混合液中的质量分数为1.0%~2.0%;在常压、室温下将油溶性药物溶解剂和苯甲酸苄酯混合均匀,然后加入油溶性药物、对苯二甲醛并搅拌混合,当油溶性药物和对苯二甲醛溶解后即形成内油相;
外油相流体的配制:以聚蓖麻酸甘油酯和大豆油为原料,聚蓖麻酸甘油酯的浓度为0.02~0.08g/ml大豆油,在常压、室温下将聚蓖麻酸甘油酯和大豆油混合均匀即形成外油相;
(2)核壳微囊坯体的制备
分别将步骤(1)配制的内油相、水相、外油相由注射泵注入毛细管微流体装置的注射管、过渡管和收集管,形成单分散的油/水/油复乳,然后将单分散的油/水/油复乳通过与毛细管微流体装置的收集管出口相连的管件引入培养皿,使其在培养皿中于常压、室温静置至少0.5h,即形成壳聚糖核壳微囊坯体;
所述内油相流体的流量为100μl/h~500μl/h,水相流体的流量为500μl/h~800μl/h,外油相流体的流量为3000μl/h~10000μl/h;
(3)洗涤
将步骤(2)获得的壳聚糖核壳微囊坯体放入异丙醇或异丙醇与乙酸乙酯组成的复合溶剂中洗涤,洗涤的次数以除去内油相和外油相为限,然后用去离子水洗去残留在壳聚糖微囊上的异丙醇或异丙醇与乙酸乙酯组成的复合溶剂,即获具有pH突释特性的壳聚糖中空微囊;
将步骤(2)获得的壳聚糖核壳微囊坯体放入表面活性剂水溶液中洗涤,洗涤的次数以除去外油相为限,然后用去离子水洗去残留在壳聚糖微囊上的表面活性剂,即获具有pH突释特性的壳聚糖核壳微囊。
上述方法中,配制水相流体的水溶性壳聚糖优选重均分子量≤5000的水溶性壳聚糖,因而所述壳聚糖可在中性水溶液中溶解,制备壳聚糖微囊的交联反应在中性条件下进行。
上述方法中,所述油溶性药物溶解剂为大豆油、花生油、麻油、橄榄油、乙酸丁酯、二甲基硅油、液体石蜡中的一种。
上述方法中,制备壳聚糖中空微囊的洗涤步骤所用复合溶剂的优选配方为:乙酸乙酯与异丙醇的体积比为1∶5~20。
上述方法中,制备壳聚糖核壳微囊的洗涤步骤所用表面活性剂为烷基苯酚聚氧乙烯醚或聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯,表面活性剂水溶液的质量浓度为1.0%~2.0%。
上述方法中,与毛细管微流体装置的收集管出口相连的管件的管径和长度以单分散油/水/油乳液进入该管件至流出该管件的时间为15min~30min为限,以便使油/水/油乳液在流动条件下进一步交联,形成球形微囊壳体。
上述方法中,水相流体配制所用氢氧化钠水溶液的浓度至少为1.0mol/L。
本发明所述方法制备的壳聚糖微囊成球状,平均外径为150μm~300μm,囊壁厚度为15μm~20μm。
本发明所述壳聚糖微囊的pH响应突释机理:在中性介质中,壳聚糖的氨基与对苯二甲醛的醛基反应生成希夫碱,因此,在中性条件下,所述微囊能够保持较好的球形度和结构完整性。在低pH值的酸性环境中,壳聚糖由于氨基的质子化而带正电,分子间的静电斥力和亲水性增强,微囊急剧溶胀;随着壳聚糖氨基的不断质子化,希夫碱交联开始变得不稳定并且导致微囊最终解体,迅速而完全地释放出内部包埋的物质。
本发明具有以下有益效果:
1、本发明所述方法将油溶性物质溶解在内油相中,以微流控制备的O//W/O复乳为模板,因而易于精确可控地将油溶性物质包载在微囊内。
2、本发明所述方法制备的壳聚糖微囊球形度好,尺寸和壁厚均一。
3、本发明所述方法以对苯二甲醛为壳聚糖的交联剂,与现有技术常用的戊二醛、甲醛、乙二醛等毒性较强的脂肪醛类交联剂相比,有利于环境保护及操作人员的身体健康。
4、本发明所述方法优选重均分子量≤5000的水溶性壳聚糖作为原料,从而使制备壳聚糖微囊的交联反应在中性条件下进行,成囊条件温和,有利于提高设备的使用寿命。
5、本发明所述方法制备的壳聚糖微囊,其壳聚糖与对苯二甲醛之间的交联作用是可逆的,即在中性条件下交联,在酸性条件下解交联,因而所述的壳聚糖微囊在中性条件下能够保持较好的球形度和结构完整性,当作为药物载体时,只有在低pH值的酸性环境中才能迅速溶解,完全释放药物,为胃部疾病的快速有效治疗提供了条件。
6、本发明所述方法工艺和设备简单,因而便于工业化生产。
附图说明
图1是壳聚糖和对苯二甲醛交联反应的化学反应式;
图2是本发明所述方法制备的具有pH突释特性的壳聚糖核壳微囊的突释原理示意图;
图3是发明所述方法中使用的毛细管微流体装置的结构示意图;
图4是本发明所述方法制备的油/水/油复乳的光学显微镜照片;
图5是本发明所述方法制备的具有pH突释特性的壳聚糖中空微囊的共聚焦显微镜照片,图中,照片A为透射通道拍摄,照片B为荧光通道拍摄;
图6是本发明所述方法制备的具有pH突释特性的壳聚糖中空微囊的扫描电镜照片;
图7是本发明所述方法制备的具有pH突释特性的壳聚糖中空微囊在中性缓冲液中的尺寸和囊壁厚度变化曲线;
图8是本发明所述方法制备的具有pH突释特性的壳聚糖中空微囊在酸性缓冲液中溶解过程的共聚焦显微镜照片;
图9是本发明所述方法制备的具有pH突释特性的壳聚糖中空微囊在不同pH值的酸性缓冲液中的溶解过程的光学显微镜照片;
图10是本发明所述方法制备的油核中含有油溶性药物的油/水/油复乳的光学显微镜照片;
图11是本发明所述方法制备的油核中含有油溶性药物的油/水/油复乳的荧光显微镜照片;
图12是本发明所述方法制备的具有pH突释特性的壳聚糖核壳微囊的光学显微镜照片,其油核中含有油溶性药物;
图13是本发明所述方法制备的具有pH突释特性的壳聚糖核壳微囊的共聚焦显微镜照片,其油核中含有油溶性药物;
图14是本发明所述方法制备的具有pH突释特性的壳聚糖核壳微囊(油核中含有油溶性药物)在酸性缓冲液中溶解过程的共聚焦显微镜照片。
图中,1-囊壁,2-油核,3-注射管,4-第一连接管,5-过渡管,6-第二连接管,7-收集管、8-与收集管相连的管件。
具体实施方式
下面结合附图通过实施例对本发明所述具有pH突释特性的壳聚糖中空和核壳微囊的制备方法作进一步说明。
实施例1
本实施例制备具有pH突释特性的壳聚糖中空微囊,其工艺步骤如下:
(1)水相、内油相、外油相流体的配制
水相流体的配制:以重均分子量为5000的水溶性壳聚糖、乳化剂Pluronic F127(一种聚丙二醇与环氧乙烷的加聚物,Pluronic F127为商品名,购自Sigma公司)和去离子水为原料,所述水溶性壳聚糖与去离子水的质量比为0.020∶1,所述乳化剂与去离子水的质量比为0.010∶1;在常压、室温(20℃)下将水溶性壳聚糖、乳化剂Pluronic F127加入去离子水中并进行搅拌形成混合液,当水溶性壳聚糖和乳化剂Pluronic F127溶解后用浓度1mol/L的氢氧化钠水溶液调节所述混合液的pH值至6.7,即形成水相;
内油相流体的配制:以大豆油、苯甲酸苄酯、对苯二甲醛为原料,苯甲酸苄酯与大豆油的体积比为1∶1,对苯二甲醛在对苯二甲醛、大豆油和苯甲酸苄酯组成的混合液中的质量分数为1.5%;在常压、室温下将大豆油和苯甲酸苄酯混合均匀,然后加入对苯二甲醛并搅拌混合,当对苯二甲醛溶解后即形成内油相;
外油相流体的配制:以聚蓖麻酸甘油酯和大豆油为原料,聚蓖麻酸甘油酯的浓度为0.08g/ml大豆油;在常压、室温(20℃)下将聚蓖麻酸甘油酯和大豆油混合均匀即形成外油相;
(2)核壳微囊坯体的制备
制备油/水/油复乳使用的毛细管微流体装置,结构如图3所示(见L.Y.Chu,A.S.Utada,R.K.Shah,J.W.Kim,D.A.Weitz,Angew.Chem.Int.Ed.2007,46,8970),包括注射管3、过渡管5、收集管7、第一连接管4和第二连接管6,注射管3为圆形玻璃毛细管,其一端被加工成圆锥端口,其圆管部段的外径为1.0mm、内径为580μm,其圆锥端口的端部内径为60μm;过渡管5为圆形玻璃毛细管,其一端被加工成圆锥端口,其圆管部段的外径为1.0mm、内径为250μm,其圆锥端口的端部内径为100μm;收集管为圆形玻璃毛细管,其外径为1.0mm,内径为580μm;注射管与过渡管之间,过渡管与收集管之间分别通过第一连接管4和第二连接管6连接起来,第一连接管4和第二连接管6为矩形玻璃管,其中心部位为正方形通孔,正方形通孔的边长为1.0mm;内油相流体通过注射泵输入注射管,水相流体通过注射泵输入过渡管,外油相流体通过注射泵输入收集管;
分别将步骤(1)配制的内油相流体、水相流体和外油相流体由注射泵注入毛细管微流体装置的注射管3、过渡管5和收集管7,即形成单分散的油/水/油复乳(如图4所示),所述内油相流体的流量为400μl/h,水相流体的流量为800μl/h,外油相流体的流量为8000μl/h;将单分散的油/水/油复乳通过与毛细管微流体装置的收集管出口相连的管件8引入培养皿,使其在培养皿中于常压、室温(20℃)静置0.5h,即形成壳聚糖核壳微囊坯体;与所述收集管出口相连的管件8为塑料管,其内径1.2mm,长3m,单分散油/水/油乳液进入该管件至流出该管件的时间约为22min。
(3)洗涤
将步骤(2)获得的壳聚糖核壳微囊坯体放入异丙醇与乙酸乙酯组成的复合溶剂中洗涤,当内油相和外油相被完全除去之后,再用去离子水洗去残留在壳聚糖微囊上的复合溶剂,即获具有pH突释特性的壳聚糖中空微囊;所述乙酸乙酯与异丙醇的体积比为1∶5。
本实施例所制备的具有pH突释特性的壳聚糖中空微囊,其形貌如图5、图6所示,从图5可以看出,所述壳聚糖中空微囊呈球状,内部为空腔,囊壁厚薄均一。测试结果:微囊平均粒径224μm,囊壁平均厚度15μm。从图6可以看到,干燥后的微囊由于内部空腔中水分的挥发,呈塌陷状态。
在常压、室温(20℃)下将本实施例制备的具有pH突释特性的壳聚糖中空微囊放入pH=7.1的中性缓冲液中浸泡,微囊的外径、内径和囊壁厚度变化如图7所示,在最初的24小时内,微囊尺寸快速收缩,以后就变化甚小;5天之后,微囊的平均外径从253μm减少至201μm,同时微囊的囊壁厚度减少了23%。图7表明,本实施例制备的具有pH突释特性的壳聚糖中空微囊在中性介质中具有良好的稳定性。
在常压、室温(20℃)下将本实施例制备的具有pH突释特性的壳聚糖中空微囊放入pH=3.1的酸性缓冲溶液中,在共聚焦显微镜下观察其溶解过程,如图8所示。从图8中可以看出,微囊先开始溶胀,然后开始塌陷,最终在第127s的时候完全溶解。
在常压、室温(20℃)下将本实施例制备的具有pH突释特性的壳聚糖中空微囊分别放入pH=4.7、pH=3.9、pH=2.9、pH=1.5的酸性缓冲溶液中,在光学显微镜下观察其溶解过程,如图9所示。从图9可以看出,所有的微囊先缓慢溶胀,然后开始逐渐塌陷,直至最终溶解;缓冲溶液的pH值越低,微囊的溶胀和溶解速度越快,当缓冲溶液的pH值为4.7时,微囊需要22min才能完全溶解,当缓冲溶液的pH值为1.5时,微囊在39s以内迅速溶解。
实施例2
本实施例制备具有pH突释特性的壳聚糖核壳微囊,其工艺步骤如下:
(1)水相、内油相、外油相流体的配制:
水相流体的配制:以重均分子量为3000的水溶性壳聚糖、乳化剂Pluronic F68(一种聚丙二醇与环氧乙烷的加聚物,Pluronic F68为商品名,购自Sigma公司)和去离子水为原料,所述水溶性壳聚糖与去离子水的质量比为0.020∶1,所述乳化剂与去离子水的质量比为0.015∶1;在常压、室温(20℃)下将水溶性壳聚糖、乳化剂Pluronic F68加入去离子水中并进行搅拌形成混合液,当水溶性壳聚糖和乳化剂Pluronic F68溶解后用浓度1mol/L的氢氧化钠水溶液调节所述混合液的pH值至6.6,即形成水相;
内油相流体的配制:以油溶性药物溶解剂、油溶性药物、对苯二甲醛、苯甲酸苄酯为原料,本实施例中所述油溶性药物溶解剂为乙酸丁酯、所述油溶性药物为N-N’-二(2,6-二异丙基苯基)-1,6,7,12-四苯氧基-3,4,9,10-苝四酸二酰亚胺(商品名为Lumogen F Red 300,购自BASF公司),苯甲酸苄酯与乙酸丁酯的体积比为0.5∶1,所述油溶性药物在对苯二甲醛、油溶性药物溶解剂、油溶性药物和苯甲酸苄酯组成的混合液中的质量分数为0.1%,对苯二甲醛在对苯二甲醛、油溶性药物溶解剂、油溶性药物和苯甲酸苄酯组成的混合液中的质量分数为1.0%;在常压、室温(20℃)下将乙酸丁酯和苯甲酸苄酯混合均匀,然后加入所述油溶性药物、对苯二甲醛并搅拌混合,当所述油溶性药物和对苯二甲醛溶解后即形成内油相;
外油相流体的配制:以聚蓖麻酸甘油酯和大豆油为原料,聚蓖麻酸甘油酯的浓度为0.04g/ml大豆油;在常压、室温(20℃)下将聚蓖麻酸甘油酯和大豆油混合均匀即形成外油相;
(2)核壳微囊坯体的制备
制备油/水/油复乳使用的毛细管微流体装置与实施例1相同,分别将步骤(1)配制的内油相流体、水相流体和外油相流体由注射泵注入毛细管微流体装置的注射管3、过渡管5和收集管7,即形成单分散的油/水/油复乳(如图10、图11所示),所述内油相流体的流量为200μl/h,水相流体的流量为600μl/h,外油相流体的流量为6000μl/h;将单分散的油/水/油复乳通过与毛细管微流体装置的收集管出口相连的管件8引入培养皿,使其在培养皿中于常压、室温(20℃)静置4h,即形成壳聚糖核壳微囊坯体;与所述收集管出口相连的管件8为塑料管,其内径1.2mm,长1.5m,单分散油/水/油乳液进入该管件至流出该管件的时间约为15min。
(3)洗涤
将步骤(2)获得的壳聚糖核壳微囊坯体放入表面活性剂水溶液中洗涤,当除去外油相后,再用去离子水洗去残留在壳聚糖微囊上的表面活性剂,即获具有pH突释特性的壳聚糖核壳微囊;所述表面活性剂为烷基苯酚聚氧乙烯醚(商品名为OP-10),表面活性剂水溶液的质量浓度为1.0%。
本实施例制备的具有pH突释特性的壳聚糖核壳微囊,其形貌如图12、图13所示,从图13中可以看出,所述壳聚糖核壳微囊呈球状,由壳聚糖与对苯二甲醛形成的凝胶壳层和包裹在壳层内的油核构成,油核为溶解有1,6,7,12-四苯基醚-3,4,9,10-苝四酸双(2’,6’-二异丙基苯酰亚胺)的乙酸丁酯和苯甲酸苄酯的混合液。
在常压、室温(20℃)下将本实施例制备的具有pH突释特性的壳聚糖核壳微囊置于pH=3.1的酸性缓冲液中,在共聚焦显微镜下观察其溶解过程,如图14所示,从图14中可以看出,微囊在放入酸性缓冲液之后迅速溶解,在第122s的时候,油核就完全暴露在环境溶液中了。图14表明,本实施例制备的具有pH突释特性的壳聚糖核壳微囊能在酸性环境中迅速溶解并且完全地释放出内部的油核。
实施例3
本实施例制备具有pH突释特性的壳聚糖核壳微囊,其工艺步骤如下:
(1)水相、内油相、外油相流体的配制:
水相流体的配制:以重均分子量为1500的水溶性壳聚糖、乳化剂Pluronic F188(一种聚丙二醇与环氧乙烷的加聚物,Pluronic F188为商品名,购自Sigma公司)和去离子水为原料,所述水溶性壳聚糖与去离子水的质量比为0.050∶1,所述乳化剂与去离子水的质量比为0.015∶1;在常压、室温(20℃)下将水溶性壳聚糖、乳化剂Pluronic F188加入去离子水中并进行搅拌形成混合液,当水溶性壳聚糖和乳化剂Pluronic F188溶解后用浓度2mol/L的氢氧化钠水溶液调节所述混合液的pH值至6.7,即形成水相;
内油相流体的配制:以油溶性药物溶解剂、油溶性药物、对苯二甲醛、苯甲酸苄酯为原料,本实施例中所述油溶性药物溶解剂为二甲基硅油、所述油溶性药物为N-N’-二(2,6-二异丙基苯基)-1,6,7,12-四苯氧基-3,4,9,10-苝四酸二酰亚胺(商品名为Lumogen F Red 300,购自BASF公司),苯甲酸苄酯与二甲基硅油的体积比为0.33∶1,所述油溶性药物在对苯二甲醛、油溶性药物溶解剂、油溶性药物和苯甲酸苄酯组成的混合液中的质量分数为0.1%,对苯二甲醛在对苯二甲醛、油溶性药物溶解剂、油溶性药物和苯甲酸苄酯组成的混合液中的质量分数为2.0%;在常压、室温(20℃)下将二甲基硅油和苯甲酸苄酯混合均匀,然后加入所述油溶性药物、对苯二甲醛并搅拌混合,当所述油溶性药物和对苯二甲醛溶解后即形成内油相;
外油相流体的配制:以聚蓖麻酸甘油酯和大豆油为原料,聚蓖麻酸甘油酯的浓度为0.02g/ml大豆油;在常压、室温(20℃)下将聚蓖麻酸甘油酯和大豆油混合均匀即形成外油相;
(2)核壳微囊坯体的制备
制备油/水/油复乳使用的毛细管微流体装置与实施例1相同,分别将步骤(1)配制的内油相流体、水相流体和外油相流体由注射泵注入毛细管微流体装置的注射管3、过渡管5和收集管7,即形成单分散的油/水/油复乳,所述内油相流体的流量为100μl/h,水相流体的流量为500μl/h,外油相流体的流量为3000μl/h;将单分散的油/水/油复乳通过与毛细管微流体装置的收集管出口相连的管件8引入培养皿,使其在培养皿中于常压、室温(20℃)静置12h,即形成壳聚糖核壳微囊坯体;与所述收集管出口相连的管件8为塑料管,其内径1.2mm,长3m,单分散油/水/油乳液进入该管件至流出该管件的时间为27min;
(3)洗涤
将步骤(2)获得的壳聚糖核壳微囊坯体放入表面活性剂水溶液中洗涤,当除去外油相后,再用去离子水洗去残留在壳聚糖微囊上的表面活性剂,即获具有pH突释特性的壳聚糖核壳微囊;所述表面活性剂为聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯(吐温60),表面活性剂水溶液的质量浓度为2.0%。
实施例4
本实施例制备具有pH突释特性的壳聚糖核壳微囊,其工艺步骤如下:
(1)水相、内油相、外油相流体的配制:
水相流体的配制:以重均分子量为3000的水溶性壳聚糖、乳化剂Pluronic F127(一种聚丙二醇与环氧乙烷的加聚物,Pluronic F127为商品名,购自Sigma公司)和去离子水为原料,所述水溶性壳聚糖与去离子水的质量比为0.040∶1,所述乳化剂与去离子水的质量比为0.010∶1;在常压、室温(20℃)下将水溶性壳聚糖、乳化剂Pluronic F127加入去离子水中并进行搅拌形成混合液,当水溶性壳聚糖和乳化剂Pluronic F127溶解后用浓度2mol/L的氢氧化钠水溶液调节所述混合液的pH值至6.6,即形成水相;
内油相流体的配制:以油溶性药物溶解剂、油溶性药物、对苯二甲醛、苯甲酸苄酯为原料,本实施例中所述油溶性药物溶解剂为大豆油、所述油溶性药物为N-N’-二(2,6-二异丙基苯基)-1,6,7,12-四苯氧基-3,4,9,10-苝四酸二酰亚胺(商品名为Lumogen F Red 300,购自BASF公司),苯甲酸苄酯与大豆油的体积比为2∶1,所述油溶性药物在对苯二甲醛、油溶性药物溶解剂、油溶性药物和苯甲酸苄酯组成的混合液中的质量分数为0.1%,对苯二甲醛在对苯二甲醛、油溶性药物溶解剂、油溶性药物和苯甲酸苄酯组成的混合液中的质量分数为2.0%;在常压、室温(20℃)下将大豆油和苯甲酸苄酯混合均匀,然后加入所述油溶性药物、对苯二甲醛并搅拌混合,当所述油溶性药物和对苯二甲醛溶解后即形成内油相;
外油相流体的配制:以聚蓖麻酸甘油酯和大豆油为原料,聚蓖麻酸甘油酯的浓度为0.05g/ml大豆油;在常压、室温(20℃)下将聚蓖麻酸甘油酯和大豆油混合均匀即形成外油相;
(2)核壳微囊坯体的制备
制备油/水/油复乳使用的毛细管微流体装置与实施例1相同,分别将步骤(1)配制的内油相流体、水相流体和外油相流体由注射泵注入毛细管微流体装置的注射管3、过渡管5和收集管7,即形成单分散的油/水/油复乳,所述内油相流体的流量为100μl/h,水相流体的流量为500μl/h,外油相流体的流量为3000μl/h;将单分散的油/水/油复乳通过与毛细管微流体装置的收集管出口相连的管件8引入培养皿,使其在培养皿中于常压、室温(20℃)静置16h,即形成壳聚糖核壳微囊坯体;与所述收集管出口相连的管件8为塑料管,其内径1.2mm,长3m,单分散油/水/油乳液进入该管件至流出该管件的时间为27min;
(3)洗涤
将步骤(2)获得的壳聚糖核壳微囊坯体放入表面活性剂水溶液中洗涤,当除去外油相后,再用去离子水洗去残留在壳聚糖微囊上的表面活性剂,即获具有pH突释特性的壳聚糖核壳微囊;所述表面活性剂为聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯(吐温80),表面活性剂水溶液的质量浓度为2.0%。
Claims (2)
1.一种具有pH突释特性的壳聚糖核壳微囊的制备方法,其特征在于工艺步骤如下:
(1)水相、内油相、外油相流体的配制
水相流体的配制:以水溶性壳聚糖、乳化剂和去离子水为原料,水溶性壳聚糖与去离子水的质量比为0.020 ~ 0.050 : 1,乳化剂与去离子水的质量比为0.010 ~ 0.015 : 1,所述乳化剂为聚丙二醇与环氧乙烷的加聚物;在常压、室温下将水溶性壳聚糖、乳化剂加入去离子水中并进行搅拌形成混合液,当水溶性壳聚糖和乳化剂溶解后用氢氧化钠水溶液调节所述混合液的pH值至6.6 ~ 6.7,即形成水相,所述水溶性壳聚糖的重均分子量≤5000;
内油相流体的配制:
内油相以油溶性药物溶解剂、油溶性药物、对苯二甲醛、苯甲酸苄酯为原料,油溶性药物溶解剂的量以满足油溶性药物所要求的浓度为限,苯甲酸苄酯与油溶性药物溶解剂的体积比为0.25 ~ 2.0 : 1,对苯二甲醛在对苯二甲醛、油溶性药物溶解剂、油溶性药物和苯甲酸苄酯组成的混合液中的质量分数为1.0% ~ 2.0%;在常压、室温下将油溶性药物溶解剂和苯甲酸苄酯混合均匀,然后加入油溶性药物、对苯二甲醛并搅拌混合,当油溶性药物和对苯二甲醛溶解后即形成内油相,所述油溶性药物溶解剂为大豆油、花生油、麻油、橄榄油、乙酸丁酯、二甲基硅油、液体石蜡中的一种;
外油相流体的配制:以聚蓖麻酸甘油酯和大豆油为原料,聚蓖麻酸甘油酯的浓度为0.02 ~ 0.08 g/ml大豆油,在常压、室温下将聚蓖麻酸甘油酯和大豆油混合均匀即形成外油相;
(2)核壳微囊坯体的制备
分别将步骤(1)配制的内油相、水相、外油相由注射泵注入毛细管微流体装置的注射管、过渡管和收集管,形成单分散的油/水/油复乳,然后将单分散的油/水/油复乳通过与毛细管微流体装置的收集管出口相连的管件引入培养皿,使其在培养皿中于常压、室温静置至少0.5h,即形成壳聚糖核壳微囊坯体,所述与毛细管微流体装置的收集管出口相连的管件的管径和长度以单分散油/水/油复乳进入该管件至流出该管件的时间为15 min ~ 30 min为限;
所述内油相流体的流量为100 μl/h ~ 500 μl/h,水相流体的流量为500 μl/h ~ 800 μl/h,外油相流体的流量为3000 μl/h~ 10000 μl/h;
(3)洗涤
将步骤(2)获得的壳聚糖核壳微囊坯体放入表面活性剂水溶液中洗涤,洗涤的次数以除去外油相为限,然后用去离子水洗去残留在壳聚糖微囊上的表面活性剂,即获具有pH突释特性的壳聚糖核壳微囊;
所用表面活性剂为烷基苯酚聚氧乙烯醚或聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯,表面活性剂水溶液的质量浓度为1.0 ~ 2.0 %。
2.根据权利要求1所述的具有pH突释特性的壳聚糖核壳微囊的制备方法,其特征在于水相流体配制时所用氢氧化钠水溶液的浓度至少为1.0 mol/L。
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