CN114100538B - 一种自组装型微胶囊的制备方法 - Google Patents

一种自组装型微胶囊的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114100538B
CN114100538B CN202010871129.5A CN202010871129A CN114100538B CN 114100538 B CN114100538 B CN 114100538B CN 202010871129 A CN202010871129 A CN 202010871129A CN 114100538 B CN114100538 B CN 114100538B
Authority
CN
China
Prior art keywords
microcapsule
particles
colloid particles
self
preparing
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
CN202010871129.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114100538A (zh
Inventor
陈建峰
刘荣琨
王洁欣
孙倩
贾佳
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.)
Beijing University of Chemical Technology
Original Assignee
Beijing University of Chemical Technology
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 Beijing University of Chemical Technology filed Critical Beijing University of Chemical Technology
Priority to CN202010871129.5A priority Critical patent/CN114100538B/zh
Publication of CN114100538A publication Critical patent/CN114100538A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114100538B publication Critical patent/CN114100538B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/02—Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/04—Making microcapsules or microballoons by physical processes, e.g. drying, spraying
    • B01J13/043—Drying and spraying
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F212/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F212/02—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F212/04—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • C08F212/06—Hydrocarbons
    • C08F212/08—Styrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/14—Methyl esters, e.g. methyl (meth)acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1804—C4-(meth)acrylate, e.g. butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate or tert-butyl (meth)acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/34—Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)

Abstract

本发明公开了一种自组装型微胶囊的制备方法，包括如下步骤：S1、聚合制备纳米聚合物囊壁材料胶体颗粒；S1‑1、用乳液聚合的方式制备聚合物胶体颗粒；S1‑2、将聚合物胶体颗粒取出，置于透析袋中用水透析，除掉杂质，得到纯净的囊壁材料胶体颗粒；S2、利用喷雾干燥机喷干囊壁材料制备微胶囊。该方法可以通过改变胶体颗粒大小、胶体颗粒玻璃转化温度、喷雾干燥入口温度等条件，灵活控制微胶囊的孔隙率，以达到不同缓释速率的效果；该方法制得的微胶囊≥90％的颗粒呈球形，颗粒直径0.1‑10μm；当该方法制备的微胶囊达到缓释要求时，在微胶囊中加入或将其浸泡在特定有机溶液中，表面封闭化反应会封锁包埋物，从而减缓或停止包埋物的释放。

Description

一种自组装型微胶囊的制备方法
技术领域
本发明涉及微胶囊制备技术领域；更具体地，涉及一种自组装型微胶囊的制备方法。
背景技术
微胶囊通常是指粒径在纳米或微米尺度，由囊壁材料和被包埋物质所组成的微型容器，在医学、农业和化工等领域有广泛的应用。通过微胶囊的包埋可以有效的改善被包埋物的物理性质或达到缓释效果。Ramsden和Pickering首次报道了胶体颗粒在油水界面上的自组装过程，形成了稳定的Pickering乳液。Velev等人利用Pickering乳液制得了自组装型微胶囊，其外壳的胶体颗粒是通过聚电解质的沉积作用而被固定。Dinsmore等人发明了加热固定微胶囊外壳的方法，该方法将胶体颗粒加热到玻璃化转变温度以上，使聚合物胶体颗粒融化交联在一起，固定外壳，形成自组装微胶囊。Routh等人进一步发明了一种低温制备自组装型微胶囊的方法，通过控制加热温度和加热时间，以改变微胶囊壳层胶体颗粒的熔化交联程度，进而达到不同的缓释速率。Keen等人利用Pickering乳液制备的自组装型微胶囊，可包埋了淀粉酶、乳酸菌、酵母菌等大分子物质，既限制了被包埋物的活动，又可以在微胶囊内外进行小分子物质交换。上述制备的自组装型微胶囊孔隙率和缓释速率可调控，制备过程相对简单且生物毒性低，但存在产率低、油相难去除等问题，限制了此类微胶囊的应用及大规模的生产。
近年来，由于喷雾干燥法具有便捷、迅速、产率高等特点，因而被广泛用于工业生产中。喷雾干燥产品在密闭的空间中进行干燥，避免了干燥过程中受到环境的污染，而且，喷雾干燥可进行连续操作，适应工业大规模生产的要求，其流程可分为三个基本阶段：进料液被喷头雾化成液滴、液滴被热空气干燥以及收集干燥产品。相比于利用有机溶剂制备的传统微胶囊，自组装型微胶囊具有制备过程简单及不使用有机溶剂的优势，然而，生产方式的限制使其无法大量生产。而喷雾干燥技术的优势可以弥补这一缺陷，使自组装型微胶囊的制备便捷化、工业化，具有较好的应用前景。制备过程简要示意图如图1所示，干燥过程主要有三个阶段，阶段一：溶解了药物的囊壁材料水分散体经过顶部的喷头分散成小液滴；阶段二：液滴经过热空气的加热，液体部分挥发，此时胶体颗粒在浓缩的液滴外层形成了一层薄壳；阶段三：随着热空气流动，液体全部挥发，壳体变厚，同时溶解于液滴中的溶解物析出并被包埋于壳体空腔中，形成自组装型微胶囊；最后自组装型微胶囊经过旋风分离器与空气分离并收集于下方收集室中。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种自组装型微胶囊的制备方法。该方法可以通过改变胶体颗粒大小、胶体颗粒玻璃转化温度、喷雾干燥入口温度等条件，灵活控制微胶囊的孔隙率，以达到不同缓释速率的效果；该方法制得的微胶囊≥90％的颗粒呈球形，颗粒直径0.1-10μm；在微胶囊中加入或将其浸泡在醇类(如甲醇、乙醇、异丙醇等)、丙酮、二氯甲烷等一种或几种的混合溶液中，表面封闭化反应会封锁包埋物，从而减缓或停止包埋物的释放。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种自组装型微胶囊的制备方法，包括如下步骤：
S1、聚合制备囊壁材料胶体颗粒
S1-1、用乳液聚合的方式制备聚合物胶体颗粒：在反应器中预先通入氮气除尽氧气，加入使用量一半的聚合单体和水，搅拌均匀，加入引发剂(1-10mmol/L)和乳化剂(1-10mmol/L)，聚合温度为50-100℃，继续搅拌15-25min后加入另一半聚合单体，进行聚合反应，反应后得到聚合物胶体颗粒；
S1-2、将聚合物胶体颗粒分散体取出，置于透析袋中用水透析，除掉杂质，得到纯净的囊壁材料胶体颗粒分散体；
S2、利用喷雾干燥机喷干囊壁材料制备微胶囊
S2-1、选择胶体颗粒直径为1-300nm的分散体，在囊壁材料胶体颗粒分散体中添加蒸馏水，调整分散体固含量为1-10wt％，加入乙醇，使得乙醇与水的体积比为1:1-1:10之间，再加入被包埋物，搅拌形成混合液体；
S2-2、微胶囊的制备：将上述混合液体输入到喷雾干燥机进行喷雾，喷雾干燥机的入口温度为50-150℃，出口温度为20-60℃；喷雾干燥机压缩气体速度为538-1052L/h，混合液体进料速度为5-20mL/min；喷干分离完成后在收集室中收集得到微胶囊。
根据本发明的某些实施方式，步骤S1-1中，所述聚合单体选自苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸二甲酯、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、丙烯胺盐酸盐、丙烯酰胺、氰基丙烯酸正丁酯、异丙基丙烯酰胺、乙烯基吡啶中的一种或几种。
根据本发明的某些实施方式，步骤S1-1中，所述引发剂选自过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠、过氧化氢、偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁基咪唑啉盐酸盐、偶氮二异丙基咪唑啉中的一种。
根据本发明的某些实施方式，步骤S1-1中，所述乳化剂选自十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、聚乙烯醇、聚环氧乙烷、铵盐(如十二烷基氯化铵)、季铵盐(如十六烷基三甲基溴化铵)中的一种或几种。
根据本发明的某些实施方式，步骤S2-1中，所述聚合物胶体颗粒粒径在50-200nm。聚合物胶体颗粒呈球形，分散于水中且分散性良好。
根据本发明的某些实施方式，步骤S2-1中，所述分散体的固含量为3-5wt％。
根据本发明的某些实施方式，步骤S1-2中，所述喷雾干燥机的入口温度为80-120℃，出口温度为30-40℃。
根据本发明的某些实施方式，所述喷雾干燥机的进料速度为8.6-17.1mL/min；
根据本发明的某些实施方式，所述喷雾干燥机压缩气体速度为800-900L/h。
本发明所记载的任何范围包括端值以及端值之间的任何数值以及端值或者端值之间的任意数值所构成的任意子范围。
如无特殊说明，本发明中的各原料均可通过市售购买获得，本发明中所用的设备可采用所属领域中的常规设备或参照所属领域的现有技术进行。
与现有技术相比较，本发明具有如下有益效果：
1)本发明可以通过胶体颗粒粒径的变化、胶体颗粒玻璃转化温度的变化、喷雾干燥机的入口温度的变化等，灵活控制微胶囊的孔隙率，以达到微胶囊不同的缓释速率的效果；
2)本发明制备的自组装型微胶囊成球性好，聚合物纳米颗粒致密规整地排列在微胶囊的表面，制得的微胶囊≥90％的颗粒呈球形，粒径0.1-10μm；
3)本发明制得的微胶囊加入或浸泡在醇类(如甲醇、乙醇、异丙醇等)、丙酮、二氯甲烷等一种或几种的混合溶液中，会导致微胶囊的表面封闭化，封锁包埋的目标物，从而减缓或停止包埋物的释放，可以实现微胶囊缓释过程中的“刹车”效应。
4)本发明微胶囊的制备方法具有更高的产率，成本低，操作简便，易于工业化生产。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明
图1为喷雾干燥制备自组装型微胶囊示意图；
图2为实施例1中所得囊壁材料胶体颗粒的扫描电镜图；
图3为实施例1中进料温度为80℃时所制得的自组装型微胶囊的扫描电镜图；
图4为实施例1中进料温度为100℃时所制得的自组装型微胶囊的扫描电镜图；
图5为实施例1中进料温度为120℃时所制得的自组装型微胶囊的扫描电镜图；
图6为实施例2中包埋了刚果红染料的自组装型微胶囊共聚焦显微镜图；
图7为实施例2中包埋了刚果红染料的自组装型微胶囊扫描电镜图；
图8为对比例1中所制得的自组装型微胶囊的扫描电镜图；
图9为对比例3中所制得的自组装型微胶囊的扫描电镜图；
图10为对比例5中所制得的自组装型微胶囊的扫描电镜图；
图11为对比例7中所制得的自组装型微胶囊的扫描电镜图
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
作为本发明的一个方面，一种自组装型微胶囊的制备方法，包括如下步骤：
S1、聚合制备纳米聚合物囊壁材料
S1-1、用乳液聚合的方式制备聚合物胶体颗粒：在反应器中预先通入氮气除尽氧气，加入使用量一半的聚合单体和水，开启搅拌，搅拌速度为200-400rpm，加入引发剂和乳化剂，进行聚合反应，聚合温度为50-100℃，搅拌15-25min后加入另一半聚合单体，反应完全后得到聚合物胶体颗粒；本步骤中，将聚合单体分成两次添加进行聚合反应，而不是一次性加入聚合单体，其目的在于使产生的颗粒粒径更均一；
S1-2、将聚合物胶体颗粒取出，置于透析袋中用水透析，除掉杂质，得到纯净的囊壁材料胶体颗粒；
S2、利用喷雾干燥机喷干囊壁材料制备微胶囊
S2-1、在囊壁材料胶体颗粒分散体中添加蒸馏水，调整分散体固含量为1-10wt％，加入乙醇，使得乙醇与水的体积比为1:1-1:10之间，再加入被包埋物，搅拌形成混合液体。本步骤中，分散体的固含量对微胶囊的壁厚产生较大的影响，从而间接影响到微胶囊的缓释速率；
S2-2、微胶囊的制备：将上述混合液体输入到喷雾干燥机进行喷雾，喷雾干燥机的入口温度为50-150℃，出口温度为20-60℃；喷雾干燥机压缩气体速度为538-1052L/h，混合液体进料速度为5-20mL/min；乳液喷干分离完成后，在收集室中收集得到自组装型微胶囊；混合液体在喷雾干燥过程中，除了干燥，囊壁材料胶体颗粒进行自组装，致密规整地排列在被包埋物的表面，形成自组装型微胶囊；也就是说，喷雾干燥在本步骤不仅仅是颗粒的干燥过程，更重要的是聚合物胶体颗粒自组装形成球形微胶囊的关键步骤；而且控制喷雾干燥机的进口温度、出口温度，聚合物胶体颗粒会发生形态上的变化，颗粒与颗粒之间的联结程度会发生变化，温度越高，交联程度越强；所以在不同温度下(主要取决于喷雾干燥机出口温度)进行喷雾干燥的微胶囊产品具有不同的孔隙率，灵活地控制了其缓释的速率。
根据本发明的某些实施方式，步骤S1-1中，所述聚合单体选自苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸二甲酯、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、丙烯胺盐酸盐、丙烯酰胺、氰基丙烯酸正丁酯、异丙基丙烯酰胺、乙烯基吡啶中的一种或几种。
根据本发明的某些实施方式，步骤S1-1中，所述引发剂选自过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠、过氧化氢、偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁基咪唑啉盐酸盐、偶氮二异丙基咪唑啉中的一种。
根据本发明的某些实施方式，步骤S1-1中，所述乳化剂选自十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、聚乙烯醇、聚环氧乙烷、铵盐(如十二烷基氯化铵)、季铵盐(如十六烷基三甲基溴化铵)中的一种或几种。
根据本发明的某些实施方式，步骤S1-1中，所述聚合物胶体颗粒粒径在1nm-1μm之间；优选50-300nm。聚合物胶体颗粒呈球形，分散于水中且分散性良好。
根据本发明的某些实施方式，步骤S2-1中，所述分散体的固含量为3-5wt％。
根据本发明的某些实施方式，步骤S2-2中，所述喷雾干燥机的入口温度为80-120℃，出口温度为30-40℃。
根据本发明的某些实施方式，所述喷雾干燥机的进料速度为8.6-17.1mL/min。
根据本发明的某些实施方式，所述喷雾干燥机压缩气体速度为800-900L/h。
实施例1
一种自组装型微胶囊的制备方法
步骤1：囊壁材料胶体颗粒的制备
首先在500mL四口烧瓶中通20min氮气，水浴温度85℃。加入蒸馏水50mL、苯乙烯8g、丙烯酸丁酯4.375g和丙烯酸0.125g，开启搅拌桨，转速为400r/min，搅拌20min后加入SDS(十二烷基硫酸钠)0.1g和KPS(过硫酸钾)0.1g，反应20min后再加入蒸馏水50mL、苯乙烯8g、丙烯酸丁酯4.375g和丙烯酸0.125g，反应10h。图2为合成的胶体颗粒扫描电镜图，所得囊壁材料胶体颗粒粒径约为80nm；
步骤2：囊壁材料胶体颗粒的调整
取出囊壁材料胶体颗粒分散体用透析袋透析3天以上。取样并测量其固含量，添加蒸馏水，调节胶体颗粒分散体固含量为4wt％，添加乙醇使乙醇与水的比为1:4；
步骤3：喷雾干燥制备微胶囊
取150mL上述分散体分成三份分别进行喷雾干燥，进料入口温度设置分别为80℃、100℃和120℃，进料速率为8.6mL/min，压缩气体速率为831L/h，然后进行喷雾干燥，喷干完成后取出收集室内的微胶囊产品。
图3为进料温度80℃制备的微胶囊扫描电镜图，该条件下微胶囊表面胶体颗粒呈规整排列，交联程度较低。图4为进料温度100℃制备的微胶囊扫描电镜图，该条件下制备的微胶囊表面胶体颗粒依然呈规整排列，交联程度有所增加。图5为进料温度120℃制备的微胶囊扫描电镜图，该条件下微胶囊表面胶体颗粒已经呈现出较高程度的交联。从这三张图中可以看出三种条件都形成了球型度较好的微胶囊，并且随着进口温度的升高，微胶囊表面胶体颗粒交联程度变高，进而得到孔隙率逐渐降低的微胶囊。
实施例2
一种自组装型微胶囊包埋刚果红染料的制备方法
步骤1：囊壁材料胶体颗粒的制备
首先在500mL四口烧瓶中通20min氮气，水浴温度85℃。加入蒸馏水50mL、苯乙烯8g、丙烯酸丁酯4.375g和丙烯酸0.125g，开启搅拌桨，转速为400r/min，搅拌20min后加入SDS(十二烷基硫酸钠)0.1g和KPS(过硫酸钾)0.1g，反应20min后再加入蒸馏水50mL、苯乙烯8g、丙烯酸丁酯4.375g和丙烯酸0.125g，反应10h；
步骤2：囊壁材料胶体颗粒的调整
取出胶体颗粒分散体用透析袋透析3天以上。取样并测量其固含量，添加蒸馏水，调节胶粒分散体固含量为4wt％，添加乙醇使乙醇与水比为1:4；
步骤3：囊壁材料胶体颗粒与刚果红混合
取上述分散体50mL,加入刚果红1g，搅拌均匀等待刚果红完全溶解，得到混合液体；
步骤4：喷雾干燥制备微胶囊
取上述溶解了刚果红的混合液体进行喷雾干燥，进料入口温度设置为80℃，出口温度为31℃，进料速率为19.9mL/min，压缩气体速率为831L/h，然后进行喷雾干燥，喷干完成后取出收集室内的微胶囊产品。
图6为包埋了刚果红染料的微胶囊共聚焦显微镜图，可以从图中看出微胶囊空腔中显示红色，这表明刚果红染料已经成功包埋到微胶囊中。图7为包埋了刚果红染料的微胶囊扫描电镜图，从图中可以看出微胶囊成球率高，形貌较好。
实施例3
一种自组装型微胶囊包埋盐酸阿霉素的制备方法
步骤1：囊壁材料胶体颗粒的制备
首先在500mL四口烧瓶中通20min氮气，水浴温度60℃。加入蒸馏水50mL、甲基丙烯酸甲酯8g、丙烯酸丁酯4.375g和丙烯酸0.125g，开启搅拌桨，转速为400r/min，搅拌20min后加入SLS(十二烷基磺酸钠)0.1g和AIBA(偶氮二异丁基脒盐酸盐)0.1g，反应20min后再加入蒸馏水50mL、苯乙烯8g、丙烯酸丁酯4.375g和丙烯酸0.125g，反应10h；
步骤2：囊壁材料胶体颗粒的调整
取出囊壁材料胶体颗粒分散体用透析袋透析3天以上。取样并测量其固含量，添加蒸馏水，调节胶粒分散体固含量分别为1wt％、5wt％和10wt％，添加乙醇使乙醇与水的比为1:4；
步骤3：囊壁材料胶体颗粒与盐酸阿霉素混合
分别取上述不同固含量分散体50mL,各加入盐酸阿霉素1g，搅拌均匀等待盐酸阿霉素完全溶解，得到三种混合液体；
步骤4：喷雾干燥制备微胶囊
取上述三份溶解了盐酸阿霉素的混合液体，进行喷雾干燥，条件设定均为进料入口温度80℃，出口温度为31℃，进料速率为19.9mL/min，压缩气体速率为831L/h，然后进行喷雾干燥，喷干完成后分别取出收集室内的微胶囊产品。
实施例4
一种自组装型微胶囊的制备方法
步骤1：囊壁材料胶体颗粒的制备
首先在500mL四口烧瓶中通20min氮气，水浴温度70℃。加入蒸馏水50mL、甲基丙烯酸甲酯5g、甲基丙烯酸丁酯7.375g和丙烯酸0.125g，开启搅拌桨，转速为400r/min，搅拌20min后加入PVA(聚乙烯醇)0.1g和AIP(偶氮二异丙基咪唑啉)0.1g，反应20min后再加入蒸馏水50mL、甲基丙烯酸甲酯5g、甲基丙烯酸丁酯7.375g和丙烯酸0.125g，反应10h；
步骤2：囊壁材料胶体颗粒的调整
取出囊壁材料胶体颗粒分散体用透析袋透析3天以上。取样并测量其固含量，添加蒸馏水，调节胶体颗粒分散体固含量为2wt％，添加乙醇使乙醇和水的比为1:9；
步骤3：喷雾干燥制备微胶囊
取200mL上述分散体平均分为四份进行喷雾干燥，进料入口温度设置为150℃，出口温度为62℃，进料速率分别为5mL/min、10mL/min、15mL/min和20mL/min，压缩气体速率为831L/h，然后分别进行喷雾干燥，喷干完成后分别取出收集室内的微胶囊产品。
实施例5
一种自组装型微胶囊的制备方法
步骤1：囊壁材料胶体颗粒的制备
首先在500mL四口烧瓶中通20min氮气，水浴温度70℃。加入蒸馏水50mL、丙烯酰胺2g、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯10.375g和丙烯酸0.125g，开启搅拌桨，转速为400r/min，搅拌20min后加入DAC(十二烷基氯化铵)0.1g和AIP(偶氮二异丙基咪唑啉)0.1g，反应20min后再加入蒸馏水50mL、丙烯酰胺2g、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯10.375g和丙烯酸0.125g，然后反应10h后停止反应；
步骤2：囊壁材料胶体颗粒的调整
取出囊壁材料胶体颗粒分散体用透析袋透析3天以上。取样并测量其固含量，添加蒸馏水调节胶体颗粒分散体固含量为2wt％，添加乙醇使乙醇和水的比为1:4；
步骤3：喷雾干燥制备微胶囊
取200mL上述分散体平均分为四份，分别进行喷雾干燥，进料入口温度设置为50℃，出口温度为21℃，进料速率分别为10mL/min，四份分散体喷雾干燥的压缩气体速率分别为538L/h、667L/h、831L/h和1052L/h，然后分别进行喷雾干燥，喷干完成后分别取出收集室内的微胶囊产品。
对比例1
重复实施例1：不同之处仅在于，步骤S2-1中分散体固含量为0.5wt％，本对比例的微胶囊产品成球率低于80％，分散体固含量为0.5wt％制备出的微胶囊扫描电镜图如图8所示。
对比例2
重复实施例1：不同之处仅在于，步骤S2-1中分散体固含量为11wt％，制备出的微胶囊产品虽然可以成球，但壁厚过大甚至成为实心球，无法实现对于芯材的包埋。
对比例3
重复实施例1：不同之处仅在于，步骤S2-2中入口温度为160℃，制备出的微胶囊产品与实施例1产品相比较，本对比例的微胶囊产品分散性良好，但在160℃入口温度条件下微胶囊严重熔化团聚，成囊性也大大降低，所得产品扫描电镜图如图9所示。
对比例4
重复实施例1：不同之处仅在于，步骤S2-2中入口温度为40℃时，干燥过程过于缓慢，以至于水分无法完全挥发，湿物料进入分离阶段，无法正常合成微胶囊。
对比例5
重复实施例1：不同之处仅在于，步骤S2-2中喷雾干燥机的进料速度为3mL/min，制备的微胶囊产品与实施例1产品相比较，本对比例的微胶囊产品成球率低于50％，进料速度为3mL/min制备的微胶囊扫描电镜图如图10所示。
对比例6
重复实施例1：不同之处仅在于，步骤S2-2中喷雾干燥机的进料速度为21mL/min，由于进料速度过快，以至于水分无法完全挥发，湿物料进入分离阶段，无法正常合成微胶囊。
对比例7
重复实施例1：不同之处仅在于，喷雾干燥机压缩气体速度为1374L/h，本对比例的微胶囊产品成球率低于60％，并且微胶囊粒径相对均一，压缩气体速度为1374L/h制备出的微胶囊扫描电镜图如图11。
对比例8
重复实施例1：不同之处仅在于，喷雾干燥机压缩气体速度为439L/h，由于压力过低，料液喷成液滴的效率过低，甚至出现成股下流的状态，无法进行液滴干燥阶段合成微胶囊。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (5)

1.一种自组装型微胶囊的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、聚合制备聚合物囊壁材料胶体颗粒
S1-1、用乳液聚合的方式制备聚合物胶体颗粒：在反应器中预先通入氮气除尽氧气，加入使用量一半的聚合单体和水，搅拌均匀，加入引发剂和乳化剂，聚合温度为50-100 ℃，继续搅拌15-25 min后加入另一半聚合单体，进行聚合反应，反应后得到聚合物胶体颗粒；
S1-2、将聚合物胶体颗粒取出，置于透析袋中用水透析，除掉杂质，得到纯净的囊壁材料胶体颗粒；
S2、利用喷雾干燥机喷干囊壁材料制备微胶囊
S2-1、选择胶体颗粒直径为1-300 nm的分散体，在囊壁材料胶体颗粒分散体中添加蒸馏水，调整分散体固含量为3-5 wt%，加入乙醇，使得乙醇与水的体积比为1:1-1:10之间，再加入被包埋物，搅拌形成混合液体；
S2-2、微胶囊的制备：将上述混合液体输入到喷雾干燥机进行喷雾干燥，喷雾干燥机的入口温度为80-120 ℃，出口温度为30-40 ℃；喷雾干燥机压缩气体速度为538-1052 L/h，混合液体进料速度为8.6-17.1 mL/min；喷干分离完成后在收集室中收集得到微胶囊；
步骤S1-1中，所述聚合单体选自苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、丙烯胺盐酸盐、丙烯酰胺、氰基丙烯酸正丁酯、异丙基丙烯酰胺、乙烯基吡啶中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述自组装型微胶囊的制备方法，其特征在于：步骤S1-1中，所述引发剂选自过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠、过氧化氢、偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁基咪唑啉盐酸盐、偶氮二异丙基咪唑啉中的一种。
3.根据权利要求1所述自组装型微胶囊的制备方法，其特征在于：步骤S1-1中，所述乳化剂选自十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、聚乙烯醇、聚环氧乙烷、十二烷基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述自组装型微胶囊的制备方法，其特征在于：步骤S2-1中，所述聚合物胶体颗粒粒径为50-200 nm。
5.根据权利要求1所述自组装型微胶囊的制备方法，其特征在于：所述喷雾干燥机压缩气体速度为800-900 L/h。
CN202010871129.5A 2020-08-26 2020-08-26 一种自组装型微胶囊的制备方法 Active CN114100538B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010871129.5A CN114100538B (zh) 2020-08-26 2020-08-26 一种自组装型微胶囊的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010871129.5A CN114100538B (zh) 2020-08-26 2020-08-26 一种自组装型微胶囊的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114100538A CN114100538A (zh) 2022-03-01
CN114100538B true CN114100538B (zh) 2022-11-25

Family

ID=80374404

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010871129.5A Active CN114100538B (zh) 2020-08-26 2020-08-26 一种自组装型微胶囊的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114100538B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05212272A (ja) * 1991-10-25 1993-08-24 Minnesota Mining & Mfg Co <3M> 無機コロイドを含むマイクロカプセル及びその製造方法
US5470512A (en) * 1990-05-24 1995-11-28 Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha Process for producing microcapsules
CN102188372A (zh) * 2010-03-12 2011-09-21 北京化工大学 一种药物透明纳米分散体及其制备方法
CN103788385A (zh) * 2013-12-31 2014-05-14 中国科学院深圳先进技术研究院 一种使用喷雾干燥法制备水凝胶光子晶体颗粒的方法
CN104226213A (zh) * 2014-09-30 2014-12-24 永发印务(东莞)有限公司 一种含苯乙烯的多壳液晶微胶囊的制造方法
CN104549084A (zh) * 2014-12-04 2015-04-29 浙江工业大学 复合微胶囊壁材及微胶囊和制备方法
CN109126649A (zh) * 2018-06-19 2019-01-04 浙江大学 一种采用嵌段共聚物作为微胶囊壁材制备微胶囊的方法
CN109199873A (zh) * 2017-07-06 2019-01-15 北京化工大学 一种用于齿科修复树脂的无机纳米粒子团簇体及其制备方法
CN109433123A (zh) * 2018-11-09 2019-03-08 江苏大学 一种电喷雾电离耦合超声波雾化的干燥装置及其用于制备微胶囊的方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5470512A (en) * 1990-05-24 1995-11-28 Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha Process for producing microcapsules
JPH05212272A (ja) * 1991-10-25 1993-08-24 Minnesota Mining & Mfg Co <3M> 無機コロイドを含むマイクロカプセル及びその製造方法
CN102188372A (zh) * 2010-03-12 2011-09-21 北京化工大学 一种药物透明纳米分散体及其制备方法
CN103788385A (zh) * 2013-12-31 2014-05-14 中国科学院深圳先进技术研究院 一种使用喷雾干燥法制备水凝胶光子晶体颗粒的方法
CN104226213A (zh) * 2014-09-30 2014-12-24 永发印务(东莞)有限公司 一种含苯乙烯的多壳液晶微胶囊的制造方法
CN104549084A (zh) * 2014-12-04 2015-04-29 浙江工业大学 复合微胶囊壁材及微胶囊和制备方法
CN109199873A (zh) * 2017-07-06 2019-01-15 北京化工大学 一种用于齿科修复树脂的无机纳米粒子团簇体及其制备方法
CN109126649A (zh) * 2018-06-19 2019-01-04 浙江大学 一种采用嵌段共聚物作为微胶囊壁材制备微胶囊的方法
CN109433123A (zh) * 2018-11-09 2019-03-08 江苏大学 一种电喷雾电离耦合超声波雾化的干燥装置及其用于制备微胶囊的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
聚合物乳液的干燥过程及颗粒形态控制研究;陈鑫;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》;20130615;第1,5,6,10,11,25页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114100538A (zh) 2022-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zou et al. Synthetic strategies for raspberry-like polymer composite particles
CN104559327B (zh) 一种具有核壳结构的表面改性纳米碳酸钙及其制备方法
CN103588920B (zh) 单分散多孔聚合物纳米微囊的新型制备方法
WO2015021920A1 (zh) 一种高强度交联型聚合物光子晶体膜的制备方法
CN108912265A (zh) 一种Janus结构无机聚合物杂化微球及其制备方法
CN102151527B (zh) 用于核酸纯化、蛋白分离的单分散氧化硅磁性微球的制备方法
CN101899128A (zh) 中空纳米二氧化硅微球改性的聚丙烯酸酯核壳结构复合乳液及薄膜
CN113181846B (zh) 一种基于Pickering乳液溶剂挥发的纯木质素微胶囊的制备方法
Zhai et al. An efficient strategy for preparation of polymeric Janus particles with controllable morphologies and emulsifiabilities
CN101670255B (zh) 超浓乳液法制备功能化磁性高分子微球的方法
CN108976341A (zh) 一种树莓状无机聚合物杂化微球及其制备方法
CN108816162B (zh) 一种Yolk-Shell结构无机聚合物杂化微球的制备方法
CN114100538B (zh) 一种自组装型微胶囊的制备方法
CN100417686C (zh) 高分子/碳酸钙纳米粒子、其功能型粒子及其制备方法
CN103396505A (zh) 一种纯净的阳离子纳米球的制备方法
Fan et al. A series of nanoparticles with phase-separated structures by 1, 1-diphenylethene controlled one-step soap-free emulsion copolymerization and their application in drug release
CN1331590C (zh) 一种制备中空微胶囊的方法
CN113181830A (zh) 一种基于莱顿弗罗斯特现象快速制备超粒子的方法
CN107915801A (zh) 一种树莓型pH值/温度敏感性聚合物微囊的制备方法
CN113214795A (zh) 一种离子液体相变微胶囊的制备方法
CN109880149B (zh) 一种大尺寸聚脲中空微球的制备方法
CN106065040A (zh) 一种含聚合物的颗粒组装物及其制备方法
CN110028611B (zh) 一种单分散壳核式聚苯乙烯微球及其制备方法
Minami et al. Preparation of flattened cross-linked hollow particles by suspension polymerization in a solid dispersion medium
CN113105588B (zh) 利用光响应性纳米纤维素制备含氟聚丙烯酸酯乳液的方法

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