CN109126651A - 一种铁磁氧化石墨烯/聚电解质复合微胶囊的制备方法 - Google Patents

一种铁磁氧化石墨烯/聚电解质复合微胶囊的制备方法 Download PDF

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    • D06P—DYEING OR PRINTING TEXTILES; DYEING LEATHER, FURS OR SOLID MACROMOLECULAR SUBSTANCES IN ANY FORM
    • D06P1/00—General processes of dyeing or printing textiles, or general processes of dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the dyes, pigments, or auxiliary substances employed

Abstract

本发明涉及一种铁磁氧化石墨烯/聚电解质复合微胶囊的制备方法，属于复合材料领域。该方法包括以下步骤：带有负电荷的CaCO3模板的制备，在CaCO3模板上依靠静电力的作用逐层包覆聚丙烯胺盐酸盐(PAH)和铁磁氧化石墨烯，最后将CaCO3模板微粒去除以得到铁磁氧化石墨烯与聚电解质层层自组装而形成的中空结构微胶囊。本发明制备的微胶囊具有包埋多种药物的能力，同时具有很好的控制释放功能，在生命医学领域具有非常广阔的发展空间。

Description

一种铁磁氧化石墨烯/聚电解质复合微胶囊的制备方法
技术领域
本发明涉及一种铁磁氧化石墨烯/聚电解质复合微胶囊的制备方法，属于复合材料领域。
背景技术
微胶囊作为特殊物质的包覆、传递及释放的载体，一般具有环境响应性。根据成膜材料的不同，微胶囊在外部环境发生变化时，如温度、pH值、磁场或代谢物作用下，其大小、形状和渗透性也呈现出不同的变化。由于微胶囊优良的环境响应性和特殊的纳米尺寸使得其成为一种功能强大且应用广泛的智能材料。
本专利涉及到的铁磁氧化石墨烯/聚电解质复合微胶囊因具有良好的磁响应性以及近红外激光响应性，极高的比表面积以及大量的结合位点，而具有较高的载药量，因此在药物输送领域有极大的应用前景。
发明内容
本发明在上述方法思路上进行改进，制备具有一定响应性能的铁磁氧化石墨烯/聚电解质复合微胶囊；使用一定浓度的聚苯乙烯硫磺酸钠盐(PSS)溶液、Na2CO3溶液和Ca(NO3)2·4H2O溶液制备CaCO3模板，采用层层自主装技术，并使用聚丙烯胺盐酸盐(PAH)溶液和铁磁氧化石墨烯溶液交替组装在模板CaCO3上，最终用一定浓度的乙二胺四乙酸钠溶液去核，制备出可用于包埋多种药物的新型微胶囊。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种铁磁氧化石墨烯/聚电解质复合微胶囊的制备方法，包括以下步骤：
(1)模板制备：将Na2CO3溶液和含有聚苯乙烯磺酸钠盐(PSS)的Ca(NO3)2·4H2O溶液混合，静置至溶液出现分层，将上清液去除即得到带有负电荷的CaCO3微粒；
(2)壁材的包覆：将CaCO3微粒粉末均匀分散在聚丙烯胺盐酸盐(PAH)溶液中，在水浴振荡器中振荡后，离心洗涤，第一层组装完成；然后将组装有一层聚丙烯胺盐酸盐(PAH)的微粒分散在铁磁氧化石墨烯溶液中，相同条件下水浴振荡，离心洗涤，如此为一个双层的组装。重复以上操作，制得不同组装层数的铁磁氧化石墨烯/PAH-CaCO3微粒；
(3)模板去除：将经过包覆处理的不同组装层数的铁磁氧化石墨烯/PAH-CaCO3微粒分散到乙二胺四乙酸钠(EDTA)溶液中，水浴振荡后，取出离心，去除上清液，用去离子水清洗，重复以上操作过程，以彻底去除CaCO3模板微粒，即得到新型铁磁氧化石墨烯/聚电解质复合微胶囊；
上述步骤(1)中所述的Na2CO3溶液的浓度为0.1-1mol/L。
上述步骤(1)中所述的Ca(NO3)2·4H2O溶液的浓度为0.1-1mol/L。
上述步骤(1)中所述Ca(NO3)2·4H2O溶液中的PSS的浓度为1-8mg/mL。
上述步骤(1)中所述静置时间为15-40min。
上述步骤(2)中所述的CaCO3微粒溶液的浓度为1-5g/mL。
上述步骤(2)中所述聚丙烯胺盐酸盐(PAH)溶液的浓度为0.5-5g/L。
上述步骤(2)中所述离心洗涤的次数为1-5次。
上述步骤(2)中所述铁磁氧化石墨烯溶液的浓度为0.01-0.05g/L。
上述步骤(3)中所述乙二胺四乙酸钠(EDTA)溶液的浓度为0.1-0.5mol/L，溶液的用量为15-50mL，CaCO3微粒在乙二胺四乙酸钠溶液中水浴振荡的时间为15-45min。
本发明的优越性：
在药物释放领域，由于铁磁氧化石墨烯/聚电解质复合微胶囊会透过肿瘤组织血管到达癌细胞附近，当微胶囊被癌细胞内吞之后，体积效应与药物缓释效应的协同作用会加速诱导癌细胞凋亡，为癌症的联合诊疗药物平台的构建提供良好的解决方案。因此铁磁氧化石墨烯/聚电解质复合微胶囊在功能性复合材料靶向运输及可控缓释领域具有极佳的应用前景。在纺织印染领域，铁磁氧化石墨烯/聚电解质复合微胶囊可用于染料的包覆及可控释放，可有效的提高染料的利用率，且由于微胶囊与阳离子染料之间的静电效应，可实现染整加工中印染废水的处理，对于环境保护具有非常积极的影响；而且铁磁氧化石墨烯/聚电解质复合微胶囊可以包覆一些具有保健或治疗功能的药物，整理至织物表面，对一些疾病(如风湿病等)有很好的治疗效果。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明及解释，并不限于本发明的范围。其中：
图1为本发明实施例1的结果照片；
图2为本发明实施例2的结果照片；
图3为本发明实施例3的结果照片。
具体实施方式
下面结合附图与具体的实施方案叙述本发明。除非特别说明，本发明中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的范围，本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种改变或改动也属于本发明的保护范围。
实施例1：
将制备的铁磁氧化石墨烯溶液放置在外磁场条件下，铁磁氧化石墨烯溶液中的铁磁氧化石墨烯受到外磁场的吸引逐渐分离出来，2min后呈现出如图1所示的照片，铁磁氧化石墨烯被吸附到靠近磁铁的方向并聚集在一起。
实施例2：
将一层的铁磁氧化石墨烯微胶囊固体粉末溶解在一定量的水中，超声振荡使其分散均匀，然后滴于载玻片上于超景深显微镜(VHX-1000)下观察其中空结构。得到如图2所示照片，组装的铁磁氧化石墨烯/聚电解质复合微胶囊有很明显的中空结构。
实施例3：
将制备出的铁磁氧化石墨烯/聚电解质复合微胶囊放在外磁场条件下，5min后得到如图3所示的图片，铁磁氧化石墨烯微胶囊被吸附到靠近磁场的一侧。

Claims (10)

1.一种铁磁氧化石墨烯/聚电解质复合微胶囊的制备方法，包括以下步骤：
(1)模板制备：将Na2CO3溶液和含有聚苯乙烯磺酸钠盐(PSS)的Ca(NO3)2·4H2O溶液混合，静置至溶液出现分层，将上清液去除即得到带有负电荷的CaCO3微粒；
(2)壁材的包覆：将CaCO3微粒粉末均匀分散在聚丙烯胺盐酸盐(PAH)溶液中，在水浴振荡器中振荡后，离心洗涤，第一层组装完成；然后将组装有一层聚丙烯胺盐酸盐(PAH)的微粒粉末分散在铁磁氧化石墨烯溶液中，相同条件下水浴振荡，离心洗涤，如此为一个双层的组装。重复以上操作，制得不同组装层数的铁磁氧化石墨烯/聚电解质-碳酸钙微球；
(3)模板去除：将经过包覆处理的CaCO3微粒分散到乙二胺四乙酸钠(EDTA)溶液中，水浴振荡后，取出离心，去除上清液，用去离子水清洗，重复以上操作过程，以彻底去除CaCO3模板微粒，即得到铁磁氧化石墨烯/聚电解质复合中空微胶囊。
2.根据权利要求1所述一种铁磁氧化石墨烯/聚电解质复合微胶囊的制备方法，其特征在于，上述步骤(1)中所述的Na2CO3溶液的浓度为0.1-1mol/L。
3.根据权利要求1所述一种铁磁氧化石墨烯/聚电解质复合微胶囊的制备方法，其特征在于，上述步骤(1)中所述的Ca(NO3)2·4H2O溶液的浓度为0.1-1mol/L。
4.根据权利要求1所述一种铁磁氧化石墨烯/聚电解质复合微胶囊的制备方法，其特征在于，上述步骤(1)中所述Ca(NO3)2·4H2O溶液中的PSS的浓度为1-8g/L。
5.根据权利要求1所述一种铁磁氧化石墨烯/聚电解质复合微胶囊的制备方法，其特征在于，上述步骤(1)中所述静置时间为15-40min。
6.根据权利要求1所述一种铁磁氧化石墨烯/聚电解质复合微胶囊的制备方法，其特征在于，上述步骤(2)中所述的CaCO3微粒溶液的浓度为1-5g/mL，。
7.根据权利要求1所述一种铁磁氧化石墨烯/聚电解质复合微胶囊的制备方法，其特征在于，上述步骤(2)中所述聚丙烯胺盐酸盐(PAH)溶液的浓度为0.5-5g/L。
8.根据权利要求1所述一种铁磁氧化石墨烯/聚电解质复合微胶囊的制备方法，其特征在于，上述步骤(2)中所述离心洗涤的次数为1-5次。
9.根据权利要求1所述一种铁磁氧化石墨烯/聚电解质复合微胶囊的制备方法，其特征在于，上述步骤(2)中所述铁磁氧化石墨烯溶液的浓度为0.01-0.05g/L，溶液的用量为5-15mL。
10.根据权利要求1所述一种铁磁氧化石墨烯/聚电解质复合微胶囊的制备方法，其特征在于，上述步骤(3)中所述乙二胺四乙酸钠(EDTA)溶液的浓度为0.1-0.5mol/L，溶液的用量为15-50mL，CaCO3微粒在乙二胺四乙酸钠溶液中水浴振荡的时间为15-45min。
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