CN109662946B - 一种基于微流控一锅法合成载药金属有机骨架材料的装置和方法及应用 - Google Patents

一种基于微流控一锅法合成载药金属有机骨架材料的装置和方法及应用 Download PDF

Info

Publication number
CN109662946B
CN109662946B CN201910030792.XA CN201910030792A CN109662946B CN 109662946 B CN109662946 B CN 109662946B CN 201910030792 A CN201910030792 A CN 201910030792A CN 109662946 B CN109662946 B CN 109662946B
Authority
CN
China
Prior art keywords
injector
drug
shaped connector
capillary tube
synthesizing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910030792.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN109662946A (zh
Inventor
武法文
刘策
王志祥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Pharmaceutical University
Original Assignee
China Pharmaceutical University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Pharmaceutical University filed Critical China Pharmaceutical University
Priority to CN201910030792.XA priority Critical patent/CN109662946B/zh
Publication of CN109662946A publication Critical patent/CN109662946A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109662946B publication Critical patent/CN109662946B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/14—Particulate form, e.g. powders, Processes for size reducing of pure drugs or the resulting products, Pure drug nanoparticles
    • A61K9/141—Intimate drug-carrier mixtures characterised by the carrier, e.g. ordered mixtures, adsorbates, solid solutions, eutectica, co-dried, co-solubilised, co-kneaded, co-milled, co-ground products, co-precipitates, co-evaporates, co-extrudates, co-melts; Drug nanoparticles with adsorbed surface modifiers
    • A61K9/145—Intimate drug-carrier mixtures characterised by the carrier, e.g. ordered mixtures, adsorbates, solid solutions, eutectica, co-dried, co-solubilised, co-kneaded, co-milled, co-ground products, co-precipitates, co-evaporates, co-extrudates, co-melts; Drug nanoparticles with adsorbed surface modifiers with organic compounds
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7028—Compounds having saccharide radicals attached to non-saccharide compounds by glycosidic linkages
    • A61K31/7034—Compounds having saccharide radicals attached to non-saccharide compounds by glycosidic linkages attached to a carbocyclic compound, e.g. phloridzin
    • A61K31/704—Compounds having saccharide radicals attached to non-saccharide compounds by glycosidic linkages attached to a carbocyclic compound, e.g. phloridzin attached to a condensed carbocyclic ring system, e.g. sennosides, thiocolchicosides, escin, daunorubicin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/69—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit
    • A61K47/6949—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit inclusion complexes, e.g. clathrates, cavitates or fullerenes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents

Abstract

一种基于微流控一锅法合成载药金属有机骨架材料的装置和方法及应用，属于载药金属有机骨架材料合成领域。所述装置包括注射器a、注射器b、注射器c、T型连接器a、T型连接器b、不锈钢毛细管、PTFE毛细管、恒温水浴槽和收集罐，所述注射器a和注射器b分别与T型连接器a连接，所述T型连接器a还与不锈钢毛细管连接，不锈钢毛细管穿过T型连接器b后插入PTFE毛细管内部，PTFE毛细管与T型连接器b连接，注射器c与T型连接器b连接，PTFE毛细管的中部置于恒温水浴槽中，PTFE毛细管的另一端与收集罐连接。本发明的优点在于可精确控制反应条件，重现性好，并且药物分子被包封在载体内部，载药效率高，药物释放效率好。

Description

一种基于微流控一锅法合成载药金属有机骨架材料的装置和 方法及应用
技术领域
本发明属于载药金属有机骨架材料合成领域，具体涉及一种基于微流控一锅法合成载药金属有机骨架材料的装置和方法及应用。
背景技术
由锌离子和2-甲基咪唑（Hmim）构成的类沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8因其孔道结构规则有序、高孔隙率、大比表面积，已成为金属有机骨架材料（MOFs）中研究最多、最具潜力的微孔材料之一，ZIF-8在气体吸附分离、催化、药物体内递送等领域均表现出广阔的应用前景。ZIF-8除具备该类材料的一般优点外，还具有水热稳定性和酸不稳定性的特点，这为其构建pH响应药物递送系统提供了可能。例如肿瘤细胞内环境偏酸性（pH4.0-6.0），载药ZIF-8粒子在体循环生理条件下结构稳定，负载药物溶出较慢；而在被肿瘤细胞摄取后，拓扑结构发生崩塌，负载的抗肿瘤药物快速释放，实现对肿瘤细胞的靶向递送。
一锅法是在载体合成过程中同时将药物分子包封在载体内部，直接制备得到载药纳米粒子的方法，从而提高载药量，改善释放效率。微流控技术是一种在纳米至微米级的微尺度空间下,以处理或操纵纳升到微升级流体为主要特征的新兴交叉学科。微流控技术因其可精确控制反应条件，包括传热传质和反应时间等，不仅可以实现批次间的重现性，而且易于获得分散性、均一性良好的产物。微流控技术广泛应用于纳米材料的制备当中。
目前载药ZIFs粒子的制备方法主要为后制备处理法，即先合成高度多孔的ZIFs纳米粒子，然后将药物分子吸附到其外表面上。但该方法通常导致载药效率低以及药物分子的快速或较差释放。
发明内容
解决的技术问题：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于微流控一锅法合成载药金属有机骨架材料的装置和方法及应用，具有产物重现性好、载药效率高及药物释放效率高等优点，能够精确控制反应条件，实现批次间的重现性。
技术方案：一种基于微流控一锅法合成载药金属有机骨架材料的装置，所述装置包括注射器a、注射器b、注射器c、T型连接器a、T型连接器b、不锈钢毛细管、PTFE毛细管、恒温水浴槽和收集罐，所述T型连接器a和T型连接器b分别包括两个进口端和一个出口端，所述注射器a和注射器b分别与T型连接器a的两个进口端管道连接，所述T型连接器a的出口端与不锈钢毛细管的一端连接，所述不锈钢毛细管的另一端穿过T型连接器b的一个进口端和出口端，不锈钢毛细管的管身与T型连接器b接触的进口端密封连接，不锈钢毛细管的另一端穿过T型连接器b的出口端后插入PTFE毛细管的一端内部，并与PTFE毛细管同轴放置，PTFE毛细管的一端与T型连接器b的出口端密封连接，注射器c与T型连接器b的另一个进口端管道连接，所述PTFE毛细管的中部置于恒温水浴槽中，所述PTFE毛细管的另一端与收集罐连接。
作为优选，所述注射器a、注射器b和注射器c为普通医用注射器，规格为10 mL或50mL。
作为优选，所述装置还包括三个注射泵，所述注射泵分别与注射器a、注射器b和注射器c连接， 用于控制三个注射器中流体的流速。
作为优选，所述注射泵的型号为雷弗TYD01。
作为优选，所述不锈钢毛细管内径为0.1-0.3 mm，PTFE毛细管内径为0.6-1.0 mm。
本发明的另一个技术方案为上述装置合成载药金属有机骨架材料的方法，所述方法包括以下步骤：
步骤一.搭建装置；
步骤二.准备载液：内相载液分别为Zn(NO3)2·6H2O的水溶液和2-甲基咪唑的水溶液，在Zn(NO3)2·6H2O水溶液中加入待负载药物分子并混合均匀，外相载液为食用级大豆油；
步骤三.微流控一锅法合成载药ZIFs纳米粒子：将Zn(NO3)2·6H2O的水溶液转移到注射器a，将2-甲基咪唑的水溶液转移至注射器b，将食用级大豆油转移至注射器c，同时开启注射器a和注射器b，驱动内相载液通过T型连接器a混合后向不锈钢毛细管内流动，待内相载液流动稳定后，开启注射器c，驱动外相载液向T型连接器b内流动，不锈钢毛细管端口处流出的内相反应液被轴向包围的外相液体剪切断，并在外相液体的推动下形成油包水微液滴，然后在恒温水浴槽内的PTFE毛细管中合成得到载药ZIFs纳米粒子，最后进入收集罐。
作为优选，所述步骤二中Zn(NO3)2·6H2O的水溶液浓度为0.01-0.1 mol/L，2-甲基咪唑的水溶液浓度为0.02-0.8 mol/L，待负载药物分子浓度为0.001-0.01 mol/L。
作为优选，所述步骤三中注射器a和注射器b流速为5-30 μL/min，注射器c的流速为20-120 μL/min。
作为优选，所述步骤三中恒温水浴槽的温度为25-80℃。
上述方法在合成载药金属有机骨架材料中的应用。
有益效果：
1、本发明所述装置和方法可精确控制反应条件，包括传热传质和反应时间等，重现性好，具有可工业放大化的潜力。
2、本发明所述方法制备的药物分子被包封在载体内部，载药效率高，药物释放效率好，通过本发明所述方法，易于获得分散性、均一性良好的产物，可以实现产物的粒径调控。
3、通过本发明所述方法制备的载药金属有机骨架材料DOX@ZIF-8载药量为23.07%，溶出效率理想，在酸性环境中释放较快，2小时内释放已达80%，而在中性环境下，药物几乎未发生溶出，即便24小时后溶出仍在5%以下，与现有技术中基于后制备法得到的载药金属有机骨架材料DOX@ZIF-8相比，优势明显。
附图说明
图1为微流控一锅法实验装置的结构示意图；
图2为实施例3制得的ZIF-8的XRD图谱；
图3为实施例3制得的ZIF-8的FT-IR图谱；
图4为实施例3制得的ZIF-8的TEM图；
图5为实施例4制得的DOX@ZIF-8的XRD图谱；
图6为实施例4制得的DOX@ZIF-8的FT-IR图谱；
图7为实施例4制得的DOX@ZIF-8的TEM图；
图8为实施例4中盐酸阿霉素的FT-IR图谱；
图9为实施例4制备的DOX@ZIF-8粒子中DOX溶出曲线图；
图10为对比例制备的DOX@ZIF-8粒子中DOX溶出曲线图。
图中各数字标号代表如下：1.注射器a；2.注射器b；3.注射器c；4.T型连接器a；5.T型连接器b；6.不锈钢毛细管；7.PTFE毛细管；8.恒温水浴槽；9.收集罐。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
一种基于微流控一锅法合成载药金属有机骨架材料的装置，所述装置包括注射器a 1、注射器b 2、注射器c 3、T型连接器a 4、T型连接器b 5、不锈钢毛细管6、PTFE毛细管7、恒温水浴槽8和收集罐9。所述注射器a 1、注射器b 2和注射器c 3为普通医用注射器，规格为10 mL。所述T型连接器a 4和T型连接器b 5分别包括两个进口端和一个出口端，所述注射器a 1和注射器b 2分别与T型连接器a 4的两个进口端管道连接。不锈钢毛细管6内径为0.1mm，所述T型连接器a 4的出口端与不锈钢毛细管6的一端连接。所述不锈钢毛细管6的另一端穿过T型连接器b 5的一个进口端和出口端，不锈钢毛细管6的管身与T型连接器b 5接触的进口端密封连接。PTFE毛细管7内径为0.6 mm，不锈钢毛细管6的另一端穿过T型连接器b5的出口端后插入PTFE毛细管7的一端内部，并与PTFE毛细管7同轴放置，PTFE毛细管7的一端与T型连接器b 5的出口端密封连接。注射器c 3与T型连接器b 5的另一个进口端管道连接，所述PTFE毛细管7的中部置于恒温水浴槽8中，所述PTFE毛细管7的另一端与收集罐9连接。
上述装置合成载药金属有机骨架材料的方法，所述方法包括以下步骤：
步骤一.搭建上述装置。
步骤二.准备载液：内相载液分别为Zn(NO3)2·6H2O的水溶液和2-甲基咪唑的水溶液，在Zn(NO3)2·6H2O水溶液中加入待负载药物分子并混合均匀，外相载液为食用级大豆油，Zn(NO3)2·6H2O的水溶液浓度为0.01 mol/L，2-甲基咪唑的水溶液浓度为0.02 mol/L，待负载药物分子浓度为0.001 mol/L。
步骤三.微流控一锅法合成载药ZIFs纳米粒子：将Zn(NO3)2·6H2O的水溶液转移到注射器a 1，将2-甲基咪唑的水溶液转移至注射器b 2，将食用级大豆油转移至注射器c 3，注射器a 1和注射器b 2流速为5 μL/min，注射器c 3的流速为20 μL/min，同时开启注射器a1和注射器b 2，驱动内相载液通过T型连接器a 4混合后向不锈钢毛细管6内流动，待内相载液流动稳定后，开启注射器c 3，驱动外相载液向T型连接器b 5内流动，不锈钢毛细管6端口处流出的内相反应液被轴向包围的外相液体剪切断，并在外相液体的推动下形成油包水微液滴，然后在温度为25℃的恒温水浴槽8内的PTFE毛细管7中合成得到载药ZIFs纳米粒子，最后进入收集罐9。
实施例2
一种基于微流控一锅法合成载药金属有机骨架材料的装置，所述装置包括注射器a 1、注射器b 2、注射器c 3、T型连接器a 4、T型连接器b 5、不锈钢毛细管6、PTFE毛细管7、恒温水浴槽8和收集罐9。所述注射器a 1、注射器b 2和注射器c 3为普通医用注射器，规格为50 mL。所述T型连接器a 4和T型连接器b 5分别包括两个进口端和一个出口端，所述注射器a 1和注射器b 2分别与T型连接器a 4的两个进口端管道连接。不锈钢毛细管6内径为0.3mm，所述T型连接器a 4的出口端与不锈钢毛细管6的一端连接。所述不锈钢毛细管6的另一端穿过T型连接器b 5的一个进口端和出口端，不锈钢毛细管6的管身与T型连接器b 5接触的进口端密封连接。PTFE毛细管7内径为1.0 mm，不锈钢毛细管6的另一端穿过T型连接器b5的出口端后插入PTFE毛细管7的一端内部，并与PTFE毛细管7同轴放置，PTFE毛细管7的一端与T型连接器b 5的出口端密封连接。注射器c 3与T型连接器b 5的另一个进口端管道连接，所述PTFE毛细管7的中部置于恒温水浴槽8中，所述PTFE毛细管7的另一端与收集罐9连接。
所述装置还包括三个注射泵，所述注射泵分别与注射器a 1、注射器b 2和注射器c3连接，用于控制三个注射器中流体的流速。所述注射泵的型号为雷弗TYD01，用来控制液体以μL/min级流速流动。
上述装置合成载药金属有机骨架材料的方法，所述方法包括以下步骤：
步骤一.搭建上述装置。
步骤二.准备载液：内相载液分别为Zn(NO3)2·6H2O的水溶液和2-甲基咪唑的水溶液，在Zn(NO3)2·6H2O水溶液中加入待负载药物分子并混合均匀，外相载液为食用级大豆油，Zn(NO3)2·6H2O的水溶液浓度为0.1 mol/L，2-甲基咪唑的水溶液浓度为0.8 mol/L，待负载药物分子浓度为0.01 mol/L。
步骤三.微流控一锅法合成载药ZIFs纳米粒子：将Zn(NO3)2·6H2O的水溶液转移到注射器a 1，将2-甲基咪唑的水溶液转移至注射器b 2，将食用级大豆油转移至注射器c 3，注射器a 1和注射器b 2流速为30 μL/min，注射器c 3的流速为120 μL/min，同时开启注射器a 1和注射器b 2，驱动内相载液通过T型连接器a 4混合后向不锈钢毛细管6内流动，待内相载液流动稳定后，开启注射器c 3，驱动外相载液向T型连接器b 5内流动，不锈钢毛细管6端口处流出的内相反应液被轴向包围的外相液体剪切断，并在外相液体的推动下形成油包水微液滴，然后在温度为80℃的恒温水浴槽8内的PTFE毛细管7中合成得到载药ZIFs纳米粒子，最后进入收集罐9。
实施例3
基于实施例2所述的装置合成金属有机骨架材料ZIF-8空壳的方法，具体步骤如下：
搭建装置，准备载液：称取0.1 mmol Zn(NO3)2·6H2O溶于10 mL去离子水，并转移至注射器a 1；称取0.8 mmol 2-甲基咪唑溶于10 mL去离子水，并转移至注射器b 2；量取食用级大豆油50 mL转移至注射器c 3。
微流控一锅法合成ZIF-8载体空壳：同时开启与注射器 a 1和注射器 b 2相连的注射泵，设定流速为25 μL/min，驱动内相载液通过T型连接器a 4混合后向不锈钢毛细管6内流动，待内相载液流动稳定后，开启与注射器c 3相连的注射泵，设定流速为100 μL/min，驱动外相载液向T型连接器b 5内流动，不锈钢毛细管6端口处流出的内相反应液，被轴向包围的外相剪切断，并在外相液体的推动下形成油包水微液滴，水浴温度为35℃，在恒温水浴槽8内的PTFE毛细管7中合成得到ZIF-8载体空壳，最后进入收集罐9。
本实施例制得的ZIF-8空壳的XRD图谱见图2，FT-IR图谱见图3，TEM图见图4，从图中可以看出，本实施例合成的ZIF-8的XRD和FT-IR图谱与文献报道的标准图谱一致，粒径大小为370±30 nm，证明本发明所述装置和方法可以成功制备形貌规整的ZIF-8粒子。
实施例4
基于实施例2所述的装置合成负载阿霉素（DOX）的ZIF-8纳米粒子（DOX@ZIF-8粒子）的方法，基本过程与实施例3相同，不同之处是注射器a 1内的溶液。先称取0.1 mmol Zn(NO3)2·6H2O溶于1 mL去离子水（pH=8，NaOH调节），然后称取0.01 mmol盐酸阿霉素溶于9mL去离子水，将上述溶液混合搅拌5 min，再转移至注射器a 1。其他步骤与实施例3相同，最后在恒温水浴槽8内的PTFE毛细管7中合成得到负载DOX的ZIF-8纳米粒子，进入收集罐9。
通过经典的体外溶出系统考察本实施例合成的负载DOX的ZIF-8纳米粒子中DOX的溶出效率。具体过程如下：分别称取5 mg DOX@ZIF-8粒子加入到20 mLPBS缓冲液中（调节pH分别为7.4和5.3），释放系统维持在37.0℃，振摇频率200 rpm。每个时间点（前半个小时内每隔10分钟取样一次；释放半个小时后，每隔30分钟取样一次；释放2个小时后，每隔1小时取样一次；释放6个小时后，每隔3小时取样一次；释放12个小时后，隔12小时取样一次）对释放介质取样4 mL，离心后取上清液通过紫外分光光度计在480 nm下测定DOX的溶出效率，之后立即将样品返回原始释放体系。DOX的溶出效率根据如下公式计算：Q/%=mr/ml×100，其中：Q为DOX的溶出效率，%；mr为释放DOX的质量，mg；ml为样品中DOX的负载量，mg。
通过简单的溶解实验考察ZIF-8对DOX的载药量，称取2 mg DOX@ZIF-8粒子加入到10 mL 0.01mol/L的HCl溶液中，超声至完全溶解，通过紫外分光光度计在480 nm下测定其吸光度。DOX的载药量根据如下公式计算：LD/%=ms/md×100，其中：LD为DOX的载药量，%；ms为溶液中DOX的质量，mg；md为称取的DOX@ZIF-8的总质量，mg。本实施例中制备的DOX@ZIF-8粒子的载药量为23.07%。
本实施例制得的DOX@ZIF-8的XRD图谱见图5，FT-IR图谱见图6，TEM图见图7，盐酸阿霉素的FT-IR图谱见图8，根据不同时间点制备的阿霉素溶出曲线见图9。从图中可以看出，本实施例合成的DOX@ZIF-8的XRD和FT-IR图谱与文献报道的ZIF-8标准图谱一致，未见DOX的红外特征峰，说明DOX被完全包封在ZIF-8内部，粒径大小为110±10 nm。从图9中可以看出本发明制备的DOX@ZIF-8粒子溶出效率理想，在酸性环境中释放较快，2小时内释放已达80%，而在中性环境下，药物几乎未发生溶出，即便24小时后溶出仍在5%以下。本实施例的载药量和溶出效率与对比例1相比，优势明显。
实施例5
基于实施例3所述的装置，合成负载5-氟尿嘧啶的ZIF-8纳米粒子的方法，基本过程与实施例3相同，不同之处是注射器a 1内的溶液。先称取0.1 mmol Zn(NO3)2·6H2O溶于1mL去离子水，然后称取0.01 mmol 5-氟尿嘧啶溶于9 mL去离子水，将上述溶液混合搅拌5min，再转移至注射器a 1。其他步骤与实施例3相同，最后在恒温水浴槽8内的PTFE毛细管7中合成得到负载5-氟尿嘧啶的ZIF-8纳米粒子，进入收集罐9。
对比例1
一种基于后制备处理法制备负载阿霉素（DOX）的ZIF-8纳米粒子的方法，ZIF-8载体空壳的基本制备过程与实施例3相同。然后称取10 mg干燥ZIF-8载体空壳和4 mg盐酸阿霉素，加入到10 mL蒸馏水中超声分散。室温下振摇吸附24 h，离心并用蒸馏水洗涤，干燥备用。体外溶出系统考察的基本过程与实施例4相同。
通过后制备处理法得到DOX@ZIF-8，其溶出效率曲线见图10。
本对比例制得的DOX@ZIF-8的载药量为19.73%，溶出曲线见图10，从图中可以看出，采用后制备处理法合成的DOX@ZIF-8的溶出效率较为不理想。虽然酸性环境中DOX在初期溶出速率较快，但随时间的延长，曲线变得平缓，24小时后溶出只达到21%左右。而在中性环境中，仍然表现出一定的药物溶出，整个过程中始终缓慢地释放，24小时后溶出达到了11%。该对比例制备的载药粒子载药量较低，存在较快或较差的药物溶出，溶出效率不理想。

Claims (8)

1.一种基于微流控一锅法合成载药金属有机骨架材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤一.搭建装置，所述装置包括注射器a（1）、注射器b（2）、注射器c（3）、T型连接器a（4）、T型连接器b（5）、不锈钢毛细管（6）、PTFE毛细管（7）、恒温水浴槽（8）和收集罐（9），所述T型连接器a（4）和T型连接器b（5）分别包括两个进口端和一个出口端，所述注射器a（1）和注射器b（2）分别与T型连接器a（4）的两个进口端管道连接，所述T型连接器a（4）的出口端与不锈钢毛细管（6）的一端连接，所述不锈钢毛细管（6）的另一端穿过T型连接器b（5）的一个进口端和出口端，不锈钢毛细管（6）的管身与T型连接器b（5）接触的进口端密封连接，不锈钢毛细管（6）的另一端穿过T型连接器b（5）的出口端后插入PTFE毛细管（7）的一端内部，并与PTFE毛细管（7）同轴放置，PTFE毛细管（7）的一端与T型连接器b（5）的出口端密封连接，注射器c（3）与T型连接器b（5）的另一个进口端管道连接，所述PTFE毛细管（7）的中部置于恒温水浴槽（8）中，所述PTFE毛细管（7）的另一端与收集罐（9）连接；
步骤二.准备载液：内相载液分别为Zn(NO3)2·6H2O的水溶液和2-甲基咪唑的水溶液，在Zn(NO3)2·6H2O水溶液中加入待负载药物分子并混合均匀，外相载液为食用级大豆油；
步骤三.微流控一锅法合成载药ZIFs纳米粒子：将Zn(NO3)2·6H2O的水溶液转移到注射器a（1），将2-甲基咪唑的水溶液转移至注射器b（2），将食用级大豆油转移至注射器c（3），同时开启注射器a（1）和注射器b（2），驱动内相载液通过T型连接器a（4）混合后向不锈钢毛细管（6）内流动，待内相载液流动稳定后，开启注射器c（3），驱动外相载液向T型连接器b（5）内流动，不锈钢毛细管（6）端口处流出的内相反应液被轴向包围的外相液体剪切断，并在外相液体的推动下形成油包水微液滴，然后在恒温水浴槽（8）内的PTFE毛细管（7）中合成得到载药ZIFs纳米粒子，最后进入收集罐（9）。
2.根据权利要求1所述的一种基于微流控一锅法合成载药金属有机骨架材料的方法，其特征在于，所述步骤一中注射器a（1）、注射器b（2）和注射器c（3）为普通医用注射器，规格为10 mL或50 mL。
3.根据权利要求1所述的一种基于微流控一锅法合成载药金属有机骨架材料的方法，其特征在于，所述装置还包括三个注射泵，所述注射泵分别与注射器a（1）、注射器b（2）和注射器c（3）连接，用于控制三个注射器中流体的流速。
4.根据权利要求3所述的一种基于微流控一锅法合成载药金属有机骨架材料的方法，其特征在于，所述注射泵的型号为雷弗TYD01。
5.根据权利要求1所述的一种基于微流控一锅法合成载药金属有机骨架材料的方法，其特征在于，所述不锈钢毛细管（6）内径为0.1-0.3 mm，PTFE毛细管（7）内径为0.6-1.0 mm。
6.根据权利要求1所述的一种基于微流控一锅法合成载药金属有机骨架材料的方法，其特征在于，所述步骤二中Zn(NO3)2·6H2O的水溶液浓度为0.01-0.1 mol/L，2-甲基咪唑的水溶液浓度为0.02-0.8 mol/L，待负载药物分子浓度为0.001-0.01 mol/L。
7.根据权利要求1所述的一种基于微流控一锅法合成载药金属有机骨架材料的方法，其特征在于，所述步骤三中注射器a（1）和注射器b（2）流速为5-30 μL/min，注射器c（3）的流速为20-120 μL/min。
8.根据权利要求1所述的一种基于微流控一锅法合成载药金属有机骨架材料的方法，其特征在于，所述步骤三中恒温水浴槽（8）的温度为25-80℃。
CN201910030792.XA 2019-01-14 2019-01-14 一种基于微流控一锅法合成载药金属有机骨架材料的装置和方法及应用 Active CN109662946B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910030792.XA CN109662946B (zh) 2019-01-14 2019-01-14 一种基于微流控一锅法合成载药金属有机骨架材料的装置和方法及应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910030792.XA CN109662946B (zh) 2019-01-14 2019-01-14 一种基于微流控一锅法合成载药金属有机骨架材料的装置和方法及应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109662946A CN109662946A (zh) 2019-04-23
CN109662946B true CN109662946B (zh) 2021-07-13

Family

ID=66149475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910030792.XA Active CN109662946B (zh) 2019-01-14 2019-01-14 一种基于微流控一锅法合成载药金属有机骨架材料的装置和方法及应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109662946B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111450049B (zh) * 2020-05-11 2021-06-25 中国药科大学 一种具有结肠特异性递送的微米水凝胶制备方法
CN113514370A (zh) * 2021-04-14 2021-10-19 广州健康元呼吸药物工程技术有限公司 一种用于测定载药非血管支架药物的单向渗透性装置及测定方法
CN115193357B (zh) * 2022-07-11 2023-11-21 江苏科技大学 一种用于一步合成异质结材料的微流控装置及合成方法和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1675003A (zh) * 2002-08-14 2005-09-28 纳幕尔杜邦公司 具有高液体负载的固体易流动粉末
CN203373154U (zh) * 2013-07-08 2014-01-01 南京理工大学 一种基于微流控技术的起爆药合成系统
CN107602874A (zh) * 2017-11-01 2018-01-19 中国药科大学 一种基于微流控技术合成金属有机骨架材料的方法
CN108525622A (zh) * 2018-05-12 2018-09-14 北京化工大学 一种多级反应微流控装置及其制备纳米材料的应用

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180008551A1 (en) * 2016-07-07 2018-01-11 The Curators Of The University Of Missouri Metallic and protein/polymer nanoparticle constructs, multi-drug vehicle and fabrication methods

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1675003A (zh) * 2002-08-14 2005-09-28 纳幕尔杜邦公司 具有高液体负载的固体易流动粉末
CN203373154U (zh) * 2013-07-08 2014-01-01 南京理工大学 一种基于微流控技术的起爆药合成系统
CN107602874A (zh) * 2017-11-01 2018-01-19 中国药科大学 一种基于微流控技术合成金属有机骨架材料的方法
CN108525622A (zh) * 2018-05-12 2018-09-14 北京化工大学 一种多级反应微流控装置及其制备纳米材料的应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN109662946A (zh) 2019-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109662946B (zh) 一种基于微流控一锅法合成载药金属有机骨架材料的装置和方法及应用
Zhao et al. Microfluidic generation of nanomaterials for biomedical applications
CN107602874B (zh) 一种基于微流控技术合成金属有机骨架材料的方法
Chu et al. Biomimetic synthesis of coordination network materials: Recent advances in MOFs and MPNs
Faustini et al. Microfluidic approach toward continuous and ultrafast synthesis of metal–organic framework crystals and hetero structures in confined microdroplets
CN101279232B (zh) 基于微流体的微球制备方法
CN107298767B (zh) 一种基于微流控芯片装置的明胶纳米微粒的连续制备方法
CN110639450B (zh) 一种微反应器制备海藻酸钙微球的装置及方法和应用
CN104650104B (zh) 锌离子-卟啉纳米络合物的制备方法
AU2016369205B2 (en) Pressure driven flow crystallizer
Długosz et al. Inorganic nanoparticle synthesis in flow reactors–applications and future directions
CN100411725C (zh) 离子液体微胶囊制备方法
He et al. Microfluidic synthesis of silica nanoparticles using polyethylenimine polymers
CN108525622B (zh) 一种多级反应微流控装置及其制备纳米材料的应用
CN111135308A (zh) 一种聚多巴胺包裹介孔二氧化硅/榄香烯复合纳米粒制剂的制备方法及应用
CN111195371A (zh) 一种微异型载细胞海藻酸凝胶及其制备方法和应用
CN112913857A (zh) 一种纳米铜抗菌材料、抗菌涂料及其制备方法与应用
CN111036154A (zh) 基于双水相体系的海藻酸钠-壳聚糖复合微囊制备方法
Liu et al. Continuous flow controlled synthesis of gold nanoparticles using pulsed mixing microfluidic system
WO2009132198A2 (en) Method for making designed particle size distributions by flow manufacturing
CN106267164B (zh) 粒径可控的单分散胰岛素/壳聚糖凝胶微球及其制备方法
CN116344189A (zh) 一种磁性纳米粒子的微流控修饰方法
CN116747807A (zh) 一种脂质体纳米颗粒的制备方法
CN114405302B (zh) 一种可控制备单分散乳液的旋转式微流控装置及方法
CN110280193B (zh) 一种合成类沸石咪唑酯骨架材料的装置及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant