CN1846844B - 制备多相粒子的方法和制备多相粒子的装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种制备多相粒子的方法，包括制备其出口孔适应第一种流体的通道；将第二种流体加入到此通道中，与第一种流体相比，第二种流体对出口孔的亲合力较高；将第三种流体加入到此通道中，与第二种流体相比，第三种流体对出口孔的亲合力较低；和在通道中，将第三种流体引入第二种流体中，同时由第二种流体的亲合力作用，保持第二种流体位于出口孔，由此将第三种流体包埋在第二种流体内，形成多相粒子。

Description

制备多相粒子的方法和制备多相粒子的装置

相关申请的交叉引用

该申请建立在先前在2005年3月29日提交的在先日本专利申请号2005-096550的基础上和要求它的优先权益，其全部内容在此引入作为参考。

发明背景

1、发明领域

本发明涉及制备多相粒子的方法和涉及制备多相粒子的装置。

2、相关技术说明

多相粒子如微胶囊和复合细粒子广泛用于多种技术领域，包括生物工程学、药品工业、食品工业、化妆品工业和涂料工业等。当使用脂质作为乳化剂制备多相粒子时，产物称作脂质多相粒子。另外，根据多相粒子的膜的厚度，可以将其分成双乳状液和泡(vesicle)(反向泡)。取决于内部气相、水相或油相的数目，双乳状液可分成多相型乳状液和单相型乳状液。

在以提高药理学效果和抑制副作用为目标的DDS(药品输送体系)中，脂质多相粒子是有利的，因为它能够控制药物的释放、提高可吸收性和增加目标方向性，并且与聚合物载体相比，在毒性、抗原性、刺激等方面也更优秀。但是，由于与聚合物载体相比，脂质多相粒子相对不稳定，因此当需要立即供应它时，很难立即供应按要求的足够的量的粒子。

尽管制备多内部水相型乳状液相对容易，但是得到的双乳状液缺少粒子尺寸的均匀性。因此，当脂质多相粒子要用作微载体时，将会引起很难控制化学药品的剂量以及化学药品的释放速率的问题。

为了制备粒子尺寸均匀性优秀的泡，将要求经历一系列复杂的步骤：如脂质的干燥、搅拌、超声波处理、挤压等。由于其制备工艺包括有害的挥发性有机物质如氯仿的使用，因此很难直接将生物活性物质包埋在泡中。另外，很难快速和自动地制备粒子尺寸均匀性优秀的泡和制备其中封装生物活性物质的泡。制备其内膜和外膜不对称的泡也很困难。而且，由于要制备的泡的粒子直径约20nm-50nm小，因此每单位体积很难包埋足够量的高分子物质如蛋白质、DNA、RNA等，以确保其高活性。

发明概述

根据本发明的一个方面制备多相粒子的方法包括制备其出口孔适合第一种流体的通道；加入第二种流体到此通道中，与第一种流体相比，第二种流体对出口孔的亲合力较高；加入第三种流体到通道中，与第二种流体相比，第三种流体对出口孔的亲合力较低；和在通道内引入第三种流体到第二种流体中，同时由第二种流体的亲合性作用，保持第二种流体位于出口孔处，由此将第三种流体包埋在第二种流体内，形成多相粒子。

根据本发明的另一方面制备多相粒子的装置包括：加入第一种流体作为移动相或固定相的连续相供应部分(portion)；通过出口孔与连续相供应部分相连的通道；加入第二种流体到通道中的第二种流体供应部分；以及加入第三种流体到通道中的第三种流体供应部分。

附图的几种视图概述

图1是根据本发明的第一种实施方案的制备多相粒子的装置的简要说明图；

图2是根据本发明的第一种实施方案的形成多相粒子的工艺的说明图；

图3是根据本发明的第一种实施方案的多相粒子的全自动制备装置的说明图；

图4是根据本发明的第一种实施方案的形成多相粒子的水包油包水(W/O/W)乳状液的单步乳化法的说明图；

图5是根据本发明的第一种实施方案的形成多相粒子的油包水包油(O/W/O)乳状液的单步乳化法的说明图；

图6是根据本发明的第一种实施方案的第一个应用实施例，制备多相粒子的装置的简要说明图；

图7是根据本发明的第一种实施方案的第二个应用实施例，制备多相粒子的装置的主要部分的简要说明图；

图8是根据本发明的第一种实施方案的第三个应用实施例，制备多相粒子的装置的主要部分的简要说明图；

图9A是根据本发明的第一种实施方案的实施例1，通过使用抽吸法生产其中包埋墨水(ink)的单内部水相型W₁/Os/W₂乳状液的方法的简要说明图；

图9B是说明在本发明的第一种实施方案的实施例1中，其中将第三种流体13注入第二种流体12内的状态的照片；

图9C是表示在本发明的第一种实施方案的实施例1中制备的多相粒子的照片；

图9D是表示将兰色墨水溶液滴加到水溶液中的状态的照片；

图9E是表示在本发明的第一种实施方案的实施例1中制备的多相粒子的照片；

图10A和10B是说明根据本发明的第一种实施方案的实施例2，通过使用抽吸法制备其中包埋墨水的单内部水相型W₁/Os/W₂乳状液的工艺的照片；

图10C是表示在本发明的第一种实施方案的实施例2中制备的多相粒子的照片；

图11A到11D是说明根据本发明的第一种实施方案的实施例3，制备单内部气相型V/Os/W₂乳状液的工艺的照片；

图12A和12B是说明根据本发明的第一种实施方案的实施例4，制备单内部水相型W₁/Os/W₂乳状液的工艺的照片；

图13A到13C是说明根据本发明的第一种实施方案的实施例4，制备单内部水相型W₁/Os/W₂乳状液的工艺的照片；

图14A和14B是说明本发明的第一种实施方案的比较例2的照片；

图15是说明本发明的第一种实施方案的实施例5的照片；

图16A到16C是说明本发明的第一种实施方案的实施例6的照片；

图17A到17C是说明本发明的第一种实施方案的实施例7的照片；

图18A和18B是说明本发明的第一种实施方案的实施例8的照片；

图19A和19B是根据本发明的第二种实施方案，安装在制备多相粒子的装置内的通道的放大图；

图19C到19E均是简要说明根据本发明的第二种实施方案，制备多相粒子的装置内的通道的第一个应用实施例的放大图；

图20A到20F均是根据本发明的第二种实施方案的第二个应用实施例，说明通道的出口孔构型的图；

图21A到21D均是根据本发明的第二种实施方案的第三个应用实施例，说明通道的出口孔构型的图；

图22A和22B是根据本发明的第二种实施方案的第四个应用实施例的通道的放大图；

图23A和23B是根据第四个应用实施例的其它通道的放大图；

图24A到24C是说明本发明的第二种实施方案的实施例1的照片；

图25A和25B是说明本发明的第二种实施方案的实施例2的照片；和

图26是说明本发明的第二种实施方案的实施例3的照片。

发明详述

接下来，将参照附图详细说明本发明的多种实施方案。在这些附图中，由相同或相似的附图标记指示相同或相似的部件。但是应当指出：由于简要描述这些附图，所以零件(part)或部件的尺寸比例会与实际的不同。因此，每一个零件或部件的特定尺寸应参照下列说明制定。进一步，即使在图与图之间，其尺寸关系或比例也可以彼此不同。

(第一种实施方案)

在本发明的第一种实施方案中，解释了制备多种状态的多相粒子，如单内部水相型水包油包水(W/O/W)乳状液、多内部水相型水包油包水(W/O/W)乳状液、泡、脂质体、单内部油相型油包水包油(O/W/O)乳状液、多内部油相型油包水包油(O/W/O)乳状液、反向泡、单内部气相型油包水包气(V/W/O)乳状液、多内部气相型油包水包气(V/W/O)乳状液、单内部气相型水包油包气(V/O/W)乳状液、多内部气相型水包油包气(V/O/W)乳状液等的方法及装置。

图1表示根据本发明的第一种实施方案，制备多相粒子20的装置。这里示意的制备装置1包括连续相供应部分2、通过出口孔31与连续相供应部分2连接的通道3、第二种流体供应部分4和第三种流体供应部分5。此连续相供应部分2加入第一种流体11作为由流动相或固定相构成的连续相。第二种流体供应部分4加入含乳化剂14的第二种流体12到通道3。此乳化剂14和出口孔31间的亲合力比出口孔31和第一种流体11间的亲合力强。

第三种流体供应部分5加入第三种流体13到通道3。第三种流体13和出口孔31间的亲合力比出口孔31和含乳化剂14的第二种流体12间的亲合力弱。另外，制备装置1包括用于回收在被推入连续相供应部分2时产生的多相粒子20的回收部分6。

设计图1所示的制备装置，使含乳化剂(例如，图4所示的附图标记14)并由第二种流体供应部分4提供的第二种流体和由第三种流体供应部分5提供的第三种流体13交替加入到通道3。在出口孔31处，当第三种流体13被第二种流体封装(enclose)时，第二种流体12被推入到第一种流体11中，由此生成多相粒子20的中间体10。由此中间体10，可以制备多相粒子20，其中第三种流体包埋在第二种流体中。

第二种流体12包含至少一种乳化剂14。由于其亲合力，含此乳化剂14的第二种流体12能够粘附在出口孔31上。当第三种流体13被封装在第二种流体12内时，第二种流体12能够作为第三种流体13和第一种流体11间的边界膜。结果，可以生成中间体10，其中在此封装第三种流体13的第二种流体12能够作为边界膜。当停止第三种流体13向第二种流体12内引入时，中间体10能够按原样保持稳定状态。

另外，当第三种流体13被连续引入到第二种流体12内时，中间体10膨胀，形成具有比出口孔31的内径更大的直径的半球体或微球体，这样最终可以生成单相型多相粒子20，其中第三种流体包埋在第二种流体中。这样形成的多相粒子20可以是单内部气相型、水相型或油相型液膜乳状液(双乳状液)、泡或反向泡。然后，从出口孔31释放出此多相粒子20，抵抗其对出口孔31的亲合力。

当保留在连续相供应部分2中的第一种流体(连续相)11是移动相时，多相粒子20以第一种流体11的流动方向进行流动并在回收部分6处进行回收。当第一种流体11是固定相时，通过确保多相粒子20和通道3的外表面之间的合适的亲合度，可以将已由出口孔31推出的多相粒子20单向地粘附到通道3的外表面上。作为选择，可以以此方式，即将多相粒子20规则地或不规则地排列，使多相粒子20粘附到通道3的外表面上。

图2表示根据本发明的第一种实施方案，形成多相粒子的工艺。如图2所示，通过使用初始加入的包含乳化剂14的第二种流体12a和第三种流体13a，在出口孔31处形成多相粒子20a。在此多相粒子20a完全从出口孔31处分离之前，将含乳化剂14的第二种流体12b再加入到多相粒子20a中。通过使用第二种流体12b和第三种流体13b，形成多相粒子20b。然后，通过使用含有乳化剂14的第二种流体12c和第三种流体13c，形成多相粒子20c。在此情况下，可以形成单相型多相粒子20A，其中已经凝结成一体的第三种流体13a、13b和13c包埋在含有凝结的乳化剂14的第二种流体12a、12b和12c中并凝结成一体。在此情况下形成的多相粒子可以称作单相型乳状液、泡或反向泡。

作为选择，可以制备多相型多相粒子20B，其中第三种流体13a、13b和13c独立地分散在第二种流体12a、12b和12c的凝结体中。在此情况下的多相粒子是多相型乳状液。

为了将第二种流体12和第三种流体13引入到通道3中，可以使用如直接引入法或抽吸法的方法。直接引入法的一个例子示意于图3。如图3所示，通过入口孔4A，将第二种流体12从第二种流体供应部分4加入到通道3中和通过入口孔5A将第三种流体13从第三种流体供应部分5加入到通道3中。将第二种流体12和第三种流体13交替加入到通道3中。例如，当第二种流体12的流段(segment)以恒定的时间间隔间歇地加入到通道3中时，第三种流体13的流段与第二种流体12的供应同时加入通道3中。以此方式，可以交替地加入第二种流体12和第三种流体13到通道3中。作为选择，当第三种流体13连续加入到通道3中时，第二种流体的流段被以恒定的时间间隔间歇地挤入到第三种流体13的连续流体中。以此方式，可以交替地加入第二种流体12和第三种流体13到通道3中。

为了交替加入第二种流体12和第三种流体13到通道3中，可以使用带有流体供应控制阀的流体开关和用于控制控制阀的阀控制装置。根据直接引入法，可以连续地和全自动化生产多相粒子，同时将第二种流体12和第三种流体13两者直接加入到通道3中。因此，此方法在能够大批量生产多相粒子20方面是有利的。进一步，当第一种流体11是移动相时，制备的多相粒子20能够很容易地在回收部分6处回收。

另一方面，抽吸法是将第二种流体12和第三种流体13，从通道3的出口孔31交替抽吸到通道3中的方法。在此抽吸法中，第二种流体12和第三种流体13被分别从同一出口孔31抽吸到通道3中。因此，可以实现装置的小型化。进一步，现在可以很容易地提供要求数量的多相粒子20到需要供应多相粒子20的位置如注射器。

至少通道3的出口孔31是由一种材料制成的，由于该材料对第二种流体12的亲合力使得第二种流体能够粘附到这种材料上。可以通过考虑包括在第二种流体12中的乳化剂14的特征和第三种流体13的特征，相对确定它的表面特性，尤其是润湿性。附带地说，也可以通过处理出口孔31的表面来控制出口孔31的表面特性。例如，可以通过进行出口孔31的表面粗糙处理来提高出口孔31对第二种流体12的润湿性(或第二种流体12的粘结性)。

接下来，参照图4解释根据第一种实施方案，W/O/W乳状液的多相粒子的单步乳化法。例如，将通道(例如微通道)3的出口孔31做成疏水的。通过使用水相(W₂)作为第一种流体11和通过使用含乳化剂14的油相(Os)作为第二种流体12的流段，将这些流体加入通道3中。进一步，通过使用水相(W₁)作为第三种流体13的流段，将第二种流体12和第三种流体13两者的流段交替加入到通道3中。第二种流体12和引入到第二种流体12的流量中的第三种流体13被连续地从出口孔31推入到第一种流体11中。结果，可以生产中间体10和单内部水相型W₁/Os/W₂乳状液或泡的多相粒子20，其中第三种流体将被封装在第二种流体中。在此情况下，通过第二种流体12或乳化剂14的疏水基团和疏水的通道3之间的疏水的相互作用，含乳化剂14的第二种流体12粘附到出口孔31上。

在乳化剂14和第三种流体13相互接触的界面处，排列着乳化剂14的亲水基团，使得包围第三种流体13。进一步，在乳化剂14和第一种流体11相互接触的界面处，排列乳化剂14的亲水基团，使朝向第一种流体11。随着第三种流体13被逐渐地引入到第二种流体12中，可以得到乳化剂14作为边界膜的半球体或微球体。当这些半球体和微球体生长到足够大的释放尺寸时，得到的球体从出口孔31释放，由此制备单内部水相型W₁/Os/W₂乳状液的多相粒子20。

依据相同原理，可以制备中间体10和单内部气相型V/Os/W₂乳状液的多相粒子20，其中第三种流体包埋在第二种流体中。在此情况下，将包含乳化剂14的油相(Os)作为第二种流体12的流段加入通道3中，并将气相(V)作为第三种流体13的流段加入通道3中。将这些第二种流体12和第三种流体13的流段交替引入到通道3中。第二种流体12和引入到第二种流体12的流量中的第三种流体13被连续地从出口孔31推入第一种流体11中。结果，可以制备中间体10以及单内部气相型V/Os/W₂乳状液的多相粒子20。

借助于第二种流体12或乳化剂14的疏水基团和疏水的通道3之间的疏水作用，第二种流体12粘附到出口孔31上。在单内部气相型V/Os/W₂乳状液的情况下，排列乳化剂14的疏水基团，使其在乳化剂14和第三种流体13相互接触的界面处，朝着第三种流体13。在乳化剂14和第一种流体11相互接触的界面处，排列乳化剂14的疏水基团，使其朝着第一种流体11。

接下来，参照图5解释根据第一种实施方案，O/W/O乳状液的多相粒子的单步乳化法。将通道3的出口孔31做成亲水性的。通过使用油相(O₂)作为第一种流体11和通过使用含乳化剂14的水相(Ws)作为第二种流体12的流段，将这些流体加入到通道3中。进一步，通过使用油相(O₁)作为第三种流体13的流段，将第二种流体12和第三种流体13两者的流段交替加入到通道3中。第二种流体12和引入到第二种流体12的流量中的第三种流体13被连续地从出口孔31推入第一种流体11中。结果，可以制备中间体10和单内部油相型O₁/Ws/O₂乳状液和反向泡的多相粒子20，其中第三种流体被封装在第二种流体中。

在此情况下，通过第二种流体12或乳化剂14的亲水基团和亲水性的通道3之间的亲水作用，第二种流体12粘附到出口孔31上。在乳化剂14和第三种流体13相互接触的界面处，排列乳化剂14的疏水基团，使得包围第三种流体13。进一步，在乳化剂14和第一种流体11相互接触的界面处，排列乳化剂14的疏水基团，使其朝向第一种流体11。随着第三种流体13被逐渐地引入到第二种流体12中，可以得到其中乳化剂14作为边界膜的半球膨胀体或微球膨胀体。当这些半球体和微球体进一步生长成足够大的释放尺寸时，生成的球体从出口孔31释放，由此制备单内部油相型O₁/Ws/O₂乳状液的多相粒子20。

依据相同原理，可以制备中间体10以及单内部气相型V/Ws/O₂乳状液的多相粒子20。在此情况下，将含乳化剂14的水相(Ws)作为第二种流体12的流段，加入到通道3中和将气相(V)作为第三种流体13的流段，加入到通道3中。将这些第二种流体12和第三种流体13的流段交替引入到通道3中。之后，第二种流体12和引入到第二种流体12的流量中的第三种流体13被连续地从出口孔31推入第一种流体11中。结果，可以制备中间体10以及单内部气相型V/Ws/O₂乳状液的多相粒子20。

在根据本发明的第一种实施方案的多相粒子20的制备中，温度和压力的控制非常重要。在控制生产体系的温度的情况下，只要可以单独地或总体控制含乳化剂的第二种流体12的温度以及直接或间接来自于通道3内部或外部的第三种流体13的温度，对于控制温度的措施，没有特殊的限制。进一步，即使在连续相供应部分2中，也优先合适地控制其温度。

在此第一种实施方案中，可以制备中间体10和多相粒子20，使其取决于乳化剂的分子结构，具有半椭圆的构造或类球体的构造。因此，对于中间体10和多相粒子20的构造，没有特殊的限制。

在根据此第一种实施方案的多相粒子20的制备中，取决于希望得到的多相粒子20的种类，第一种流体11、含有乳化剂14的第二种流体12和第三种流体13中每一种都可以是气相(V)、水相(W)和油相(O)中的任意一种。例如，为了制备W₁/Os/W₂乳状液作为多相粒子20，第一种流体11可以是水相(W₂)，第二种流体12可以是含乳化剂的油相(Os)，和第三种流体13可以是含一种物质的水相(W₁)。

为了稳定多相粒子20，第一种流体11可以包括表面活性剂、聚合物或糖类。进一步，对于第三种流体，可以使用液晶。第三种流体不限于单相而可以是多相，其中气相、液相或液晶合适地进行混合。

第二种流体12可以通过通道3和含乳化剂14的第二种流体12之间的相互作用粘附到出口孔31上。第二种流体12可以不限于水或油。对于水，可以使用纯净水(蒸馏水)或含多种材料的水溶液。对于油，可以使用烃，如己烷、辛烷、异辛烷、癸烷、十二烷、十六烷、环已烷等；疏水溶剂如氯仿等；亲水性的溶剂如甲醇、丁醇、乙腈等；和芳烃如苯、甲苯等。可以单独地或以混合物使用这些溶剂。进一步，为了溶解第二种流体12中的可水溶的生命物质相关的物质，可以加入少量的水到第二种流体12中。只要使用的溶剂或混合溶剂能够溶解或分散乳化剂14，对于溶剂的种类、混合比率以及混合物的状态没有限制。

在DDS多相粒子(例如双乳状液、泡、脂质体等)的制备中，可以使用无毒的油如无毒的丙三醇、乙二醇、乙醇、大豆油等作为油相。对于含有乳化剂14的第二种流体12，它可以仅由乳化剂组成。例如，含至少一种除水和油之外的材料的乳化剂可以用作第二种流体。HLB值低的乳化剂对油的亲合力高，因此是亲脂性的。另一方面，HLB值高的乳化剂是高度亲水性的。

对于第二种流体12，它可以仅由乳化剂组成。因此，多种HLB值不同的乳化剂可以合适地混合起来形成乳化剂的混合物，呈现出宽范围的HLB值，用于多相粒子的制备。例如，当山梨糖醇单月桂酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇单月桂酸酯以合适的比率一起混合时，可以得到HLB值范围在9-17的乳化剂混合物。进一步，当山梨糖醇单硬脂酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇单硬脂酸酯，或山梨糖醇单油酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇单油酸酯以合适的比率一起混合时，可以得到HLB值范围在5-15的乳化剂混合物。进一步，当两种不同种类的庶糖脂肪酸脂以合适的比率一起混合时，将可以得到HLB值范围在1-19的乳化剂混合物。

借助于乳化剂的混合物(第二种流体12)对通道3的出口孔31的亲合力，可以将其保留在出口孔31处。当乳化剂的混合物被推入第一种流体11，同时引入第三种流体13到该乳化剂的混合物中时，生成多相粒子20的中间体10。由此中间体10，可以制备多相粒子20，其中第三种流体被封装在乳化剂的混合物中。通过使用具有合适的HLB值的乳化剂混合物可以实现此工艺。

当仅使用一种乳化剂或一种含某种物质的乳化剂作为第二种流体12制备多相粒子时，可以制备多薄片状泡、多薄片状反向泡、泡或反向泡。

由于乳状液在热力学上是不稳定的，因此乳液分层、絮凝、Ostwald(奥斯特瓦尔德)熟成或聚结随时间产生，由此乳状液相分离成油相和水相。根据本发明的一个实施方案的方法，可以通过仅使用乳化剂制备多相粒子。结果，现在可以制备在热力学上稳定的多薄片状泡、多薄片状反向泡、泡或反向泡。

当水或油包括在含乳化剂14的第二种流体12中时，初始要形成的多相粒子20是双乳状液。当多相粒子20的膜变得更薄时，随后可以形成多薄片状泡、多薄片状反向泡、泡或反向泡。

含乳化剂14的第二种流体12可以进一步包含至少一种材料。该材料的特定的例子包括：例如蛋白质(例如酶、分子陪伴、抗原、抗体、激素等)、核酸、核酸相关的物质、分子、糖脂、胆固醇、荧光颜料、配体、光敏分子、离子通道、电子共轭的物质、补充表面活性剂、冠醚、富勒烯(fullerene)、碳纳米管、碳纳米磨石(nanohone)、卟啉、环糊精、分子钳(tongs)、微粒子、树枝状体、类固醇、肽、多肽和糖。通过将这些材料包括在第二种流体中，可以制备由这些材料改性的双乳状液、泡或反向泡。

如果要制备双乳状液，除了乳化剂14和上述材料外，还可以将其它种类的物质分散或溶解在第二种流体12中。此物质的特定的例子包括，例如氧化还原试剂、肽、金属细粒子、磁细粒子、聚合物细粒子、微粒子、树枝状体、碳纳米磨石、可油溶的或可水溶的药品等。这些物质可以单独地或以两种或多种的结合使用并且可以分散或溶解在第二种流体中。

只要可以得到稳定的多相粒子20，要包括在其中的乳化剂14可以选自脂质(lipid)、边界脂质、神经鞘脂质、荧光脂质、阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性表面活性剂、非离子表面活性剂、合成聚合物、天然聚合物如蛋白质。对于乳化剂14的种类和组合，没有特殊限制。

当脂质要使用作乳化剂14时，下列物质可以用作脂质。即，它们包括三油酸甘油酯、油酸单甘油酯、蛋黄卵磷脂、磷脂、合成脂质、溶血磷脂、糖基二酰基甘油、缩醛磷脂、神经鞘磷脂、神经节苷脂、氟脂质、神经鞘脂质、神经糖酯(sphingoglycolipid)、类固醇、固醇、胆固醇、羟胆固醇、二氢胆固醇、甘油二硬脂酸酯、甘油一油酸酯、甘油二油酸酯、异山梨糖醇一巴西烯酸酯(monobrassidate)、山梨糖醇三硬脂酸酯、山梨糖醇一油酸酯、山梨糖醇一棕榈酸酯、山梨糖醇一月桂酸酯、山梨糖醇一巴西烯酸酯、十二烷基磷酸酯、磷酸双十八烷基酯、生育酚、叶绿素、叶黄素(xanthopyll)、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、纤维醇、溴化十六碳烷基三甲铵、二糖基二甘油酯、磷脂酰胆碱、视网膜/羟胆固醇/外源凝集素/视紫质、大脑总脂肪、人类红血球总脂肪等。也可以使用其它种类的脂质和合成脂质，只要它们在多相粒子20的制备中有用。

当表面活性剂要用作乳化剂14时，下列物质可以用作脂质。即，它们包括烷基季铵盐(如CTAB、TOMAC等)、烷基吡啶鎓盐(如CPC等)、二烷基硫代琥珀酸盐(如AOT等)、二烷基磷酸盐、烷基硫酸盐(如SDS等)、烷基磺酸盐、聚氧乙烯基表面活性剂(如Tween型、Brij型、Triton型等)、烷基山梨聚糖(Span型等)、卵磷脂基表面活性剂、甜菜碱基表面活性剂、蔗糖脂肪酸酯等。也可以使用非上述的其它种类的表面活性剂。

当要使用聚合物乳化剂作为乳化剂14时，下列物质可以用作脂质。即，它们包括聚皂、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙二醇等。

当要使用蛋白质乳化剂作为乳化剂14时，例如可以使用酪蛋白。

只要可以稳定地保持多相粒子，可以适当地选择第三种流体13，使得在第二种流体12包含乳化剂14的情况下包括水或油。也可以使用气体或液晶作为第三种流体13。

通过结合多种材料到第三种流体13的每一个流段中，可以制备其中均封装外来物质的双乳状液、泡或反向泡。即，可以得到双乳状液、泡或反向泡，其中它的内膜和外膜由外来物质进行改性。对于要结合到第三种流体13内的材料，可以使用芳香的或臭味物质、药、化学药品、染料、荧光试剂、糖、氧化还原试剂、肽、多肽、蛋白质、核酸、核酸相关物质、金属细粒、树枝状体、碳纳米磨石、细粒、含可油溶的药品的胶束、含可水池溶解的药品或蛋白质的反向胶束、细胞、液晶等。即，可以使用气体、液体、固体、分子组装体等。这些材料可以单独地或以其组合使用。

对于第一种流体11，可以使用水或油。进一步，也可以使用气体作为第一种流体11。为了提高多相粒子20的稳定性，可以将表面活性剂、聚合物或糖任选地结合到第一种流体11内。

在根据本发明的第一种实施方案使用通道3的多相粒子20的制备方法中，希望合适地控制第二种流体12和第三种流体13之间的体积比率。通过这样做，可以容易地控制多相粒子20的膜厚度和粒子直径。进一步，也希望合适地选择和控制出口孔31的直径、构造和表面特性以及流体的挤出速率、第一种流体11的流动速率和温度、要包括在第二种流体12中的乳化剂14的种类、和待使用的溶剂种类。当恰当地控制这些因素时，有可能快速并自动地生产多相粒子20，其粒子直径、构造和膜厚度具有最小限度的非均匀性。

在图1所示的多相粒子20的制备装置1中，如果多相粒子20具有正电荷或负电荷，可以通过电渗流动容易地回收多相粒子20。在此情况下，电极排布在连续相供应部分2或回收部分6。相同的排布可以应用于图3所示的制备装置。当毫微孔过滤器排布在通道的出口孔时，可以得到粒子直径更小的多相粒子。例如，可以通过由非电解电镀等对其进行表面处理，使在W/O/W双乳状液或多薄片状泡的制备中或在泡的制备中使用的亲水性的毫微孔过滤器具有疏水表面。

(第一个应用实施例)

参照图6解释本发明在制备不同种类多相粒子的方法中的应用。图6表示根据第一种实施方案的第一个应用实施例，制备多相粒子的制备装置简图。

在此示意的制备装置1包括具有多个相互并列的供应部分41-43的第二种流体供应部分4。供应部分41-43通过供应控制阀44和开/关阀45与通道3连接。进一步，制备装置1包括具有多个相互并列的供应部分51-53的第三种流体供应部分5。供应部分51-53通过供应控制阀44和开/关阀45与通道3连接。铅笔泵(pencil pump)7排布在连续相供应部分2和供应控制阀44之间。

在第二种流体供应部分4的每一个供应部分41-43中，填充含不同种类乳化剂14的第二种流体，使得可以通过开/关阀45进行控制。在第三种流体供应部分5的每一个供应部分51-53中，填充不同种类的材料，使得含不同种类材料的第三种流体可以加入到通道3中。可以通过使用供应控制阀44和开/关阀45控制第三种流体的供应。

除乳化剂14外，第二种流体可以进一步包含不同种类的物质。该物质的特定的例子包括配体、糖脂、蛋白质、电子共轭的物质、氟脂质、环糊精、富勒烯、分子钳、卟啉、类固醇、光敏的分子、荧光颜料、糖、冠醚、树枝状体、多肽、金属细粒、磁细粒、聚合物细粒、微粒子、含糖脂、氟脂质或蛋白质的胶束或反转胶束等。对于要包括在第二种流体内的物质，没有特殊的限制，只要此物质能够稳定地存在于第二种流体内或乳化剂14的分子间，或在双乳状液、泡或反向泡的内膜或外膜上。

对于要结合到第三种流体内的物质，可以使用芳香或臭味物质、药、化学药品、染料、荧光试剂、氧化还原试剂、氨基酸、肽、多肽、糖、蛋白质、核酸、核酸相关的物质、金属细粒、磁细粒、聚合物细粒、微粒子、树枝状体、碳纳米磨石、含可油溶药品的胶束、含可水池溶解的药品或蛋白质的反转胶束、细胞如乳酸菌和E大肠杆菌、液晶、或含糖脂、氟脂质或蛋白质的胶束或反转胶束等。

由于与第二种流体的相互作用，要加入到第三种流体的物质能够存在于第二种流体内或乳化剂14的分子间，或粘附在双乳状液、泡或反向泡的内膜或外膜上。当在要加入到第二种流体的物质的情况下，要加入到第三种流体的物质能够作为可以改性双乳状液、泡或反向泡的膜的改性介质。另一方面，要加入到第三种流体的物质可以封装在多相粒子中。

在图6所示的制备装置1中，含不同的乳化剂14的第二种流体12和含不同物质的第三种流体13将被交替加入到通道3中。结果，能够制备均封装不同物质的多种多相粒子20。而且，通过使用图6所示的制备装置，可以制备其中内膜和外膜相互不对称的双乳状液或泡、包含多种生物活性物质的双乳状液、多薄片状泡或泡、其中它的膜由蛋白质改性的双乳状液、多薄片状反向泡或反向泡。

(第二个应用实施例)

图7表示根据第一种实施方案的第二个应用实施例，多相粒子的制备装置的主要部分的简图。即，图7表示图1所示的制备装置1的出口孔31的邻近区域。如图7所示，第一个支通道32和第二个支通道33从通道3的出口孔4A和5A延伸到出口孔31。设计第一个支通道32，以再分化被引入到通道3中的含乳化剂14的第二种流体12和第三种流体13。设计第二个支通道33，以进一步再分化已经在第一个支通道32细分化了的第二种流体12和第三种流体13。

图7中示意了通道3、第一个支通道32和第二个支通道33的截面结构以及出口孔31的构造。将第三种流体13引入到已经在第二个支通道33处再分化的第二种流体12中。随着以此方式引入第三种流体13，第二种流体12被推入第一种流体11中。结果，可以形成第三种流体被封装在第二种流体内的多相粒子20。

通过使用装备有包括第一个支通道32和第二个支通道33的通道3的制备装置，可以同时生产相应于第二个支通道33的最终数目的多种多相粒子20。

顺便地说，关于支通道的数目没有特殊的限制，因此在通道3可以排布一个或者不少于三个支通道。

(第三个应用实施例)

图8表示根据第一种实施方案的第三个应用实施例，多相粒子的制备装置的主要部分的简图。在图8所示的装置中，通道3的外表面具有与出口孔31相同的表面特性。作为选择，通道3的外表面对多相粒子具有亲合力。通过控制生产条件如连续相供应部分2处的第一种流体11的状态，多相粒子20可以粘附到通道3的外表面上并规整地沿通道3的外表面排布。这些多相粒子20可以制备成如图2所示的单内部水相型多相粒子20A或制备成多内部水相型多相粒子20B。

当连续相生成部分的侧壁具有与通道3相同的表面特性时，多相粒子同样可以规整地排布在连续相生成部分的侧壁上。在连续相生成部分的侧壁对多相粒子具有亲合力的情况下，同样如此。

当在多相粒子制备过程中，通道3与可移动装置(例如，XYZ阶段)相连时，通道3可以三维地进行移动。因此，可以在预定的位置处生产多相粒子。

如上解释，在根据本发明的第一种实施方案，制备多相粒子20的方法中，可以实现单步乳化法。因此，可以快速并自动地制备粒子直径、膜厚度和密封含量具有最小限度非均匀性的多相粒子20，更特定地，多内部水相型乳状液、多内部油相型乳状液、多内部气相型乳状液、单内部水相型乳状液、单内部气相型乳状液、单内部油相型乳状液、泡、脂质体或反向泡。

进一步，根据第一种实施方案的制备方法，可以在适当的条件下制备多相粒子20。也可以得到高活性的生物活性物质有效地密封在其中的多相粒子20。

进一步，根据第一种实施方案的制备方法，可以制备其内膜与其外膜不同的多相粒子20。此外，根据第一种实施方案的制备方法，可以制备包括不同种相的多相粒子20。

在第一种实施方案的制备方法中，可以制备其中封装超过一种物质的多相粒子20。根据第一种实施方案的制备装置1，可以容易地执行上述制备方法。

拉下来将解释根据本发明的第一种实施方案的特定实施例。

(比较例1)

制备未经表面处理的软质玻璃毛细管(内径＝200μm、外径＝300μm、长度＝40mm)。然后通过使用Teflon(注册商标)热管将此毛细管与气相色谱(10μL，HAMILTON有限公司，84853型)的微型注射器的针连接，由此形成通道3。然后，将微型注射器固定到循环(repeating)分配器上。

使用油酸单甘油酯作为乳化剂14，和癸烷用作油酸单甘油酯的溶剂。通过将油酸单甘油酯以5wt％的浓度溶解在癸烷中，制备含乳化剂14的第二种流体12。对于第三种流体13，使用可水溶的兰色墨水的水溶液。进一步，使用纯水作为第一种流体11。

然后，通过抽吸法制备W₁/Os/W₂乳状液。更特定地，将与微型注射器连接的玻璃毛细管的终端部分(出口孔31)交替地浸入含乳化剂14的第二种流体12和第三种流体13中，由此分别抽吸约35nL-100nL的这些液体。然后，将玻璃毛细管的终端部分(出口孔31)引入到装填纯水作为第一种流体11的管内，然后，通过使用循环分配器，将第二种流体12和第三种流体13交替地推出微型注射器。通过使用光学显微镜(Keyence VH-5910)，观察包埋兰色墨水的W₁/Os/W₂乳状液的形成特性。通过使用玻璃毛细管，交替地推出用作含乳化剂14的第二种流体12的油酸单甘油酯/癸烷(5wt％)(Os)脂质溶液和用作第三种流体13的兰色墨水溶液。结果，主要得到了Os/W₂乳状液。

(实施例1)

将聚丙烯微管(内径＝200μm、外径＝300μm)与气相色谱(10μL，HAMILTON有限公司，84853型)的微型注射器的针连接起来，由此形成通道3。在下面的描述中，此通道3将被称作微管。

然后，以与比较例1的情况中相同的方式，使用含乳化剂14的第二种流体12(Os)、第三种流体13(W₁)和第一种流体11(W₂)，由如上所述相同的抽吸法，制备包埋兰色墨水的单内部水相型W₁/Os/W₂乳状液。

图9A表示说明根据实施例1由抽吸法制备包埋墨水的单内部水相型W₁/Os/W₂乳状液的简图。图9B表示将用作第三种流体13的兰色墨水的水溶液引入到用作含乳化剂14的第二种流体12的油酸单甘油酯/癸烷(5wt％)(Os)(脂质溶液相)中的情况。

围绕微管(通道3)出现白色物说明由于光对油酸单甘油酯/癸烷(5wt％)(Os)(脂质溶液相)的折射产生的现象。如图9B所示，呈现疏水性的微管能够捕集呈现疏水性的第二种流体12(Os)。进一步，微管能够捕集在第二种流体12挤出后将第三种流体13引入到中间体10时，发生膨胀的中间体10。

由于第三种流体13被持续引入到此中间体10中和此中间体10持续地发生膨胀，中间体10生长成半球体，继而微球体。当此微球体膨胀到足够大到释放的尺寸时，此微球体可以从管的末端(出口孔31)离开并进入第一种流体11。以此方式，证实可以制备包埋墨水的单内部水相型W₁/Os/W₂乳状液作为多相粒子20。

根据实施例1制备的多相粒子20的照片示于图9C。该多相粒子是以高浓度包埋可水溶的兰色墨水的单内部水相型W₁/Os/W₂乳状液。观察到：当使用针刺穿此多相粒子时，包埋墨水的乳状液即刻塌陷并且同时兰色墨水同时从包埋墨水的乳状液中泄出。

为了比较的目的，图9D中示意了说明当兰色墨水溶液注入水溶液时的情况的照片。如图9D所示，由于兰色墨水是可水溶的，此兰色墨水很难在水溶液中保持固定的构型。因此，此兰色墨水在水溶液中快速分散。鉴于这些因素，以高浓度封装兰色墨水的乳状液显然是单内部水相型W₁/Os/W₂乳状液。

另一方面，当第一种流体11处于图9A的固定相状态时，即使将以高浓度封装兰色墨水的单内部水相型W₁/Os/W₂乳状液制备成多相粒子，也很难使多相粒子20从微管(通道3)中分离出来。因此，多相粒子20沿微管的外侧壁移动。作为选择，如图9E所示，多相粒子20粘附在微管上。根据此方法，可以沿微管排布多相粒子20。

如上所述，根据实施例1，可以制备包埋兰色墨水的单内部水相型W₁/Os/W₂乳状液。

(实施例2)

在与实施例1相同的条件下制备单内部水相型W₁/Os/W₂乳状液，除了使用淡兰色墨水作为第三种流体13。此乳状液含淡兰色墨水和在粒子直径的分散方面是最小的。图10A和10B说明制备乳状液的工艺。将含乳化剂14的第二种流体12引入管中，然后将第三种流体13引入管中，由此首先使第二种流体12膨胀为半球体。然后，观察到半球体在逐渐横向移动时发生变形。这样形成的单内部水相型W₁/Os/W₂乳状液示意于图10B。

进一步，当第一种流体11处于固定相的状态下时，可以使相似构造的单内部水相型W₁/Os/W₂乳状液沿微管(通道3)排布，如图10C所示。

(实施例3)

在与实施例1相同的条件下制备单内部气相型V/Os/W₂乳状液，除了使用空气作为第三种流体13。图11A到11D分别说明连续制备此单内部气相型V/Os/W₂乳状液的工艺，即它的一、四、六和七条。

(实施例4)

在与实施例1相同的条件下制备乳状液，除了配制含乳化剂14的第二种流体12使得山梨糖醇单油酸酯用作乳化剂14，正十六烷用作山梨糖醇单油酸酯的溶剂。通过将山梨糖醇单油酸酯以0.088M或0.1的浓度溶解在正十六烷中，制备含乳化剂14的第二种流体12。

图12A和12B说明包埋兰色墨水的单内部水相型W₁/Os/W₂乳状液，其中溶液中乳化剂14的浓度设定为0.088M。在此情况下，单内部水相型W₁/Os/W₂乳状液自由离开并可以粘附到微管(通道3)的外侧壁上。

图13A表示将兰色墨水引入到含乳化剂14(0.1M)的第二种流体12中的工艺。当在使用油酸单甘油酯作为乳化剂14的情况中，可以通过引入用作第三种流体13的兰色墨水到第二种流体12中，制备包埋兰色墨水的单内部水相型W₁/Os/W₂乳状液。

图13B和13C说明包埋兰色墨水的单内部水相型W₁/Os/W₂乳状液粘附在微管的外侧壁上的状态和乳状液塌陷后兰色墨水泄出的状态。与封装兰色墨水的乳状液即刻塌陷同时发生的是，兰色墨水被释放出来。因此，在此实施例的制备条件下制备的乳状液显然是单内部水相型乳状液。

(比较例2)

在与实施例4相同的条件下制备乳状液，除了用作第三种流体3的兰色墨水的水溶液的体积增加到约为实施例4的十倍。如图14A和14B所示，可以制备多内部水相型乳状液。但是，很难使内部水相的尺寸分散最小化。

(实施例5)

在与实施例4相同的条件下制备单内部水相型乳状液，除了改变生产速度(挤出速度)。根据图2所示的原理，制备单内部水相型乳状液。结果，可以得到多内部水相型乳状液(20B)，其中，内部水相的粒子直径分散性最小，如图15所示。在此实施例中，第一种流体11由固定体系形成和微管的外侧壁是疏水的。因此，这样制备的多内部水相型乳状液保留在微管的末端。

(实施例6)

在与实施例4相同的条件下制备乳状液，除了改变微管的内径和外径(内径＝100μm，外径＝150μm)和改变含乳化剂14的第二种流体12的量和第三种流体13(兰色墨水的水溶液)的量。

由此得到的封装兰色墨水的水溶液的单内部水相型乳状液示意于图16A。图16B和16C说明其中内部水相的粒子直径分散性最小的多内部水相型乳状液。与实施例4中制备的乳状液的粒子直径相比，实施例6中制备的单内部水相型乳状液的粒子直径更小。进一步，与实施例5中制备的乳状液的粒子直径相比，实施例6中制备的多内部水相型乳状液的内部水相的粒子直径更小。通过控制微管的内径和第二种流体12的量以及第三种流体13的量，不仅可以控制多相粒子的粒子直径，而且可以控制它的内部水相的粒子直径。

(实施例7)

在与实施例4相同的条件下制备乳状液，除了使用空气和淡兰色墨水的水溶液作为第三种流体13和0.1M NaCl溶液用作第一种流体11。进一步，在与实施例4相同的条件下制备乳状液，除了分别使用空气和淡兰色墨水的水溶液作为第三种流体13和将这些第三种流体13交替地引入其中第二种流体12置于其间的微管中。

图17A和17B分别说明包埋兰色墨水并粘附到微管的单内部水相型乳状液，和单内部气相型乳状液。

图17C说明将空气和淡兰色墨水分别作为第三种流体13的流段引入微管的乳状液。如图17C所示，可以制备内部气相和内部水相共存的乳状液。

(实施例8)

在与实施例4相同的条件下制备乳状液，除了使用其末端部分(通道3的出口孔31)切削成20度角的微管作为微管，和除了使用含高浓度的兰色墨水的溶液和空气作为第三种流体13，和除了使用0.1MNaCl作为第一种流体11。

图18A和18B分别说明包埋兰色墨水的单内部水相型乳状液和单内部气相型乳状液。

(第二种实施方案)

在根据第一种实施方案的多相粒子20的制备装置1中，可以改进通道3的构造。本发明的第二种实施方案说明了此改进。在此实施方案的解释中，用相同的附图标记指示与在上述第一种实施方案中使用的那些功能相同的构成元件，由此省略其重复解释。

在本发明的此第二种实施方案中，解释了多种状态如单内部水相型W/O/W乳状液、多内部水相型W/O/W乳状液、泡、单内部油相型O/W/O乳状液、多内部油相型O/W/O乳状液、反向泡、单内部气相型V/W/O乳状液、多内部气相型乳状液等的多相粒子20的制备方法和制备装置。

根据第二种实施方案的多相粒子20的制备装置1的构造基本上与根据第一种实施方案的多相粒子20的制备装置1相同。如图19A所示，通道3的构造与图3的构造不同。通道3由外圆周通路(外通路)301和置于外圆周通路301内部的内圆形通路(内通路)302组成的双重通道结构形成。外圆周通路(外通路)301引导含乳化剂14的第二种流体12从通道3的入口孔4A到出口孔31。另一方面，内圆形通路(内通路)302引导第三种流体13从通道3的入口孔5A到出口孔31。

出口孔31是整个通道3的出口孔。在出口孔31的圆周部分，安置外圆周通路(外通路)301的出口孔311，以排放出第二种流体12。在出口孔31的中心部分，安置内圆形通路302的出口孔312，以排放出第三种流体13。

如图19B所示，通道3由外圆周通路(外通路)301和内圆形通路(内通路)302组成的双重通道结构形成。外圆周通路(外通路)301引导第三种流体13从通道3的入口孔5A到出口孔31。另一方面，内圆形通路(内通路)302引导含乳化剂14的第二种流体12从通道3的入口孔4A到出口孔31。

出口孔31是整个通道3的出口孔。在出口孔31的圆周部分，安置外圆周通路301的出口孔311，以排放出第三种流体13。在出口孔31的中心部分，安置内圆形通路302的出口孔312，以排放出第二种流体12。

在图19A所示的制备装置1(通道3)中，含乳化剂14的第二种流体12从如图3所示的第二种流体供应部分4加入到通道3的外圆周通路(外通路)301，和第三种流体13从第三种流体供应部分5加入到内圆形通路302。在通道3的出口孔31处，来自内圆形通路302的出口孔312的第三种流体13和来自外圆周通路301的出口孔311的第二种流体12交替地以恒定的时间间隔排放出。在出口孔31处，将第二种流体12推入第一种流体11中，同时引入第三种流体13到第二种流体12中。以此方式，可以形成多相粒子20的中间体10。

进一步，由此中间体10，可以形成在第二种流体12中包埋第三种流体13的多相粒子20。通过交替地将第二种流体12和第三种流体13以恒定的时间间隔从出口孔31挤入第一种流体11中，可以得到粒子直径、膜厚度和密封含量方面非均匀性最小的多相粒子20。

进一步，在图19B所示的制备装置1(通道3)中，将含乳化剂14的第二种流体12从图3所示的第二种流体供应部分4加入到通道3的内圆形通路302，和将第三种流体13从第三种流体供应部分5加入到外圆周通路301。在通道3的出口孔31处，将来自内圆形通路302的出口孔312的第二种流体12和来自外圆周通路301的出口孔311的第三种流体13交替地以恒定的时间间隔排放出。结果，在出口孔31处，第三种流体13被引入第二种流体12中。同时，第二种流体12被推入第一种流体11内。

以此方式，可以形成多相粒子20的中间体10。进一步，由此中间体10，可以形成第三种流体13包埋在第二种流体12内的多相粒子20。通过交替地将含乳化剂14的第二种流体12和第三种流体13以恒定的时间间隔从出口孔31挤入第一种流体11内，可以得到在粒子直径、膜厚度和密封含量方面非均匀性最小的多相粒子20。

根据与参考图8的上述第一种实施方案的解释相同的原理，甚至在根据第二种实施方案的通道3中，多相粒子20可以单向地粘附在外圆周通路301的外表面上。在此情况下，应合适地控制外圆周通路301的外表面的润湿性和制备条件如第一种流体11的流动速率。进一步，多相粒子20可以被无规排布。

正如已经参照第一种实施方案解释的，由此形成的多相粒子20最终可以形成单内部水相型多相粒子20A或形成多相型多相粒子20B。

附带地说，可以测定对于包括在第二种流体12中的乳化剂14的润湿性，尤其是外圆周通路301的外表面的润湿性。进一步，可以通过合适地选择外圆周通路301(通道3)的材料或通过外圆周通路301的表面的粗糙化工作确定润湿性。

(第一个应用实施例)

通道3的出口孔31的结构的应用实施例示于图19C到19E。图19C所示的通道3是这样构建的，使得内圆形通路302的出口孔312比外圆周通路(外通路)301的出口孔311更突出朝向第一种流体11。

图19D所示的通道3是这样构建的，使得图19C所示的内圆形通路302的出口孔312带有图7所示的支通道313和使得出口孔312在外观上形成串式结构。

图19E所示的通道3是这样构建的，使得内圆形通路302的出口孔312的位置与外圆周通路301的出口孔311的位置一样，并带有图19D所示的支通道313。外圆周通路301的出口孔311装备有毫微孔过滤器303。当外圆周通路301由材料如铝、钛、硅等组成时，可以通过使用例如电化学蚀刻(ECE)技术，即阴离子氧化，或蚀刻技术在出口孔311的附近，轻易地制备此毫微孔过滤器。通过控制ECE蚀刻条件，可以制备孔尺寸范围为5nm-500nm的毫微孔过滤器。

(第二个应用实施例)

根据示于图19A的第一个应用实施例，通道3的出口孔31的结构的应用实施例示于图20A-20F。出口孔31的构型基本上是这样构建的，使得内圆形通路302的出口孔312安置在通道3的出口孔31的中心部分。在出口孔31的外围部分，安置外圆周通路301的出口孔311，以围绕内圆形通路302的出口孔312。要求构建通道3，使得第二种流体12可以有效地加入到用于加入含乳化剂14的第二种流体12的外圆周通路301的出口孔311。第三种流体13可以有效地加入到用于加入第三种流体13的内圆形通路302的出口孔312中。对于通道3的出口孔31的构型没有特殊的限制。

示于图20A的通道3是这样构建的，使得它包括内圆形通路302的环形出口孔312和安置为与出口孔312同心的外圆周通路301的环形出口孔311。在图20A-20F的任一个中，使用亲水性的材料制备内圆形通路302的出口孔312。另一方面，使用图20A-20F任一个中的疏水性材料制备外圆周通路301的出口孔311，由此使含乳化剂14的第二种流体12从此排放出。第二种流体12进一步展开形成粘附到出口孔31上的膜。

构建图20B所示的通道3，使得它包括三个内圆形通路302的三个环形出口孔312和被安置成围绕所有这些出口孔312的外圆周通路301的环形出口孔311。

构建图20C所示的通道3，使得它包括七个内圆形通路302的七个环形出口孔312和被安置成围绕所有这些出口孔312的外圆周通路301的环形出口孔311。

构建图20D所示的通道3，使得它包括排布在单内部圆形通道302内的许多环形出口孔312和被排布成围绕所有这些出口孔312的外圆周通路301的环形出口孔311。

构建图20E所示的通道3，使得它包括内圆形通路302的三角形出口孔312和被排布成围绕所有这些出口孔312的外圆周通路301的环形出口孔311。

构建图20F所示的通道3，使得它包括内圆形通路302的环形出口孔312和被排布成围绕出口孔312的外圆周通路301的矩形出口孔311。

图20B-20D所示的每一个内圆形通路的入口孔可以相互独立地构建。作为选择，这些入口孔可以相互形成整体。当这些入口孔各自构建时，可以制备内部气相型、液相型和油相型双乳状液的不同种类的多相粒子20。

附带地说，对于第一种流体11、乳化剂14、第二种流体12和第三种流体13，可以使用如参照上述第一种实施方案所述的同种物质。取决于需要得到的多相粒子20的种类，包括第一种流体11的这些流体可以任选地相互结合。

(第三个应用实施例)

根据图19B所示的第一个应用实施例，通道3的出口孔31的结构的应用实施例示于图21A-21D。以与图20A所示的通道3的出口孔31相同的构型构建图21A所示的通道3，除了内圆形通路302的出口孔312和外圆周通路301的出口孔311都由疏水性的材料制成。设计图21A-21D所示的内圆形通路302，使得含乳化剂14的第二种流体12加入到此。

以与图20E所示的通道3的出口孔31的构型相同的方式，构建图21B所示的通道3，除了内圆形通路302的出口孔312和外圆周通路301的出口孔311都由疏水性的材料制成。

以与图20F所示的通道3的出口孔31的构型相同的方式，构建图21C所示的通道3，除了内圆形通路302的出口孔312和外圆周通路301的出口孔311都由疏水性的材料制成。

构建图21D所示的通道3，使得通道3的出口孔31构建或与图20D所示的通道3的出口孔31的构型相反。即，内圆形通路302的单环形出口孔312被外圆周通路301的三个环形出口孔311包围。至少出口孔311位于的外圆周通路301的区域的外表面做成疏水性的和外圆周通路315的其它部分的外表面做成亲水性的。包围内圆形通路302和外圆周通路301的其它部分314的外表面做成疏水性的。内圆形通路302的出口孔312由疏水性的材料形成。

(第四个应用实施例)

在根据第二个实施方案的上述第二个和第三个应用实施例，带双通道结构的通道3中，内圆形通路302和外圆周通路301的表面特性可以合适地与第一种流体11、第二种流体12和第三种流体13的特征结合起来，由此可以制备多种多相粒子20。

如图22A所示，可以使用装备有疏水性外圆周通路301的通道3。作为选择，也可以使用内圆形通路302和出口孔312的外壁，或外圆周通路301和出口孔311的内壁被部分亲脂化的通道3。在此通道3的使用中，将气体(V)或亲水性液体(W₁)作为第三种流体13加入到内圆形通路302中和将含至少一种乳化剂14的亲脂性的第二种流体12(Os)加入到外圆周通路301中。然后，将第二种流体12和第三种流体13以预定的时间间隔从出口孔31交替地引入到亲水性的第一种流体(W₂)中。

结果，可以制备单内部气相型V/Os/W₂乳状液、多内部气相型V/Os/W₂乳状液、单内部水相型W₁/0s/W₂乳状液、多内部水相型W₁/0s/W₂乳状液和泡的多相粒子20。

进一步，如图22B所示，可以使用装备有疏水性的内圆形通路302的通道3。作为选择，也可以使用内圆形通路302和出口孔312的外壁，和外圆周通路301和出口孔311的内壁被部分亲脂化的通道3。在此通道3的使用中，将气体(V)或亲水性液体(W₁)作为第三种流体13加入到外圆周通路301中和将含至少一种乳化剂14的亲脂性的第二种流体(Os)加入到内圆周通道302中。

然后，将第二种流体12和第三种流体13以预定的时间间隔从出口孔31交替地引入到亲水性的第一种流体(W₂)中。结果，通过单步乳化法，可以制备单内部气相型V/Os/W₂乳状液、多内部气相型V/Os/W₂乳状液、单内部水相型W₁/0s/W₂乳状液、多内部水相型W₁/0s/W₂乳状液、和泡的多相粒子20，其中第三种流体包埋在第二种流体内。

如图23A所示，可以使用装备有亲水性的外圆周通路301的通道3。作为选择，也可以使用内圆形通路302和出口孔312的外壁，和外圆周通路301和出口孔311的内壁被部分亲水化的通道3。在此通道3的使用中，将气体(V)或亲脂性液体(O₁)作为第三种流体13加入到内圆形通路302中和将含至少一种乳化剂14的亲水性的第二种流体12(Ws)加入到外圆周通路301中。

然后，将第二种流体12和第三种流体13以预定的时间间隔从出口孔31交替地引入到亲脂性的第一种流体(O₂)中。结果，通过单步乳化法，可以制备单内部气相型V/Ws/O₂乳状液、多内部气相型V/Ws/O₂乳状液、单内部油相型O₁/Ws/O₂乳状液、多内部油相型O₁/Ws/O₂乳状液、和反向泡的多相粒子20。

如图23B所示，可以使用装备有亲水性的内圆周通道302的通道3。作为选择，也可以使用内圆形通路302和出口孔312的内壁，和外圆周通路301和出口孔311的内壁被部分亲水化的通道3。在此通道3的使用中，将气体(V)或亲脂性液体(O₁)作为第三种流体13加入到外圆周通路301中和将含至少一种乳化剂14的亲水性的第二种流体(Ws)加入到内圆形通路302中。

然后，将第二种流体12和第三种流体13以预定的时间间隔从出口孔31交替地引入到亲脂性的第一种流体(O₂)中。结果，通过单步乳化法，可以制备单内部气相型V/Ws/O₂乳状液、多内部气相型V/Ws/O₂乳状液、单内部油相型O₁/Ws/O₂乳状液、多内部油相型O₁/Ws/O₂乳状液、和反向泡的多相粒子20。

在根据本发明的第二种实施方案，制备多相粒子20的方法中，可以实现单步乳化法。因此，可以自动地制备对于粒子直径、膜厚度和密封含量非均匀性最小的多相粒子20，更特定地，单内部水相型乳状液、单内部油相型乳状液、单内部气相型乳状液、泡、脂质体、反向泡、多内部水相型乳状液、多内部油相型乳状液、多内部气相型乳状液。

进一步，根据第二种实施方案的制备方法，可以在适当的条件下制备多相粒子20。也可以得到其中有效密封高活性生物活性物质的多相粒子20。

进一步，根据第二种实施方案的制备方法，可以制备其内膜与其外膜不同的多相粒子20。

此外，根据第二种实施方案的制备装置1，可以容易地执行上述制备方法。

接下来，解释根据本发明的第二种实施方案的特定的实施例。

(实施例1)

通过使用与图22A所示的通道3相同的结构，封装兰色墨水的W₁/Os/W乳状液。更特定地，切削成20度角的不锈钢管(内径＝130μm、外径＝470μm)用作内圆形通路302。对于外圆周通路301，使用聚丙烯微管。这样，使用包括这些内圆形通路302和外圆周通路301的双重通道结构的通道3。

山梨糖醇单油酸酯用作乳化剂14，和正十六烷用作山梨糖醇单油酸酯的溶剂。通过将山梨糖醇单油酸酯以0.1M的浓度溶解在正十六烷中，制备含乳化剂14的第二种流体12。对于第三种流体13，使用低浓度的可水溶的兰色墨水的水溶液。进一步，纯水用作第一种流体(连续相)11。

将Teflon(注册商标)热管与气相色谱(10μL，HAMILTON有限公司，84853型)的微型注射器的针连接。然后，将微型注射器固定到循环分配器上。进一步，将外圆周通路301也与气相色谱(10μL，HAMILTON有限公司，84853型)的微型注射器的针连接。

在封装兰色墨水的W₁/Os/W₂乳状液的制备中，首先将含乳化剂14的第二种流体12推出外圆周通路301，使此溶液能够粘附到入口孔311上。然后，将用作第三种流体13的低浓度的兰色墨水的水溶液推出内圆形通路302，由此将第三种流体13引入到第二种流体12中。随着第三种流体被持续引入到第二种流体12中，第二种流体12可以作为第三种流体13和第一种流体11之间的边界膜，由此形成如图24A所示的中间体10。当第三种流体13被进一步连续引入到第二种流体12中时，中间体10膨胀，形成微球体。当此微球体进一步膨胀，大到足以达到释放阶段时，该微球体从出口孔31分离出。结果，如图24B所示，微球体粘附在外圆周通路301的外表面上，由此形成封装淡兰色墨水的W₁/Os/W₂乳状液。

为了比较的目的，将用作第三种流体13的淡兰色墨水从内圆形通路302中连续放出，而没有从外圆周通路301连续地供应第二种流体12到出口孔311的附近。在此情况下，很难观察到封装兰色墨水的乳状液的形成，代之观察到如图24B和24C所示的兰色墨水的流出。

(实施例2)

在与第二种实施方案的实施例1相同的条件下进行乳状液的制备，除了使用深兰色墨水作为第三种流体13和如图25A和25B所示，内圆形通路302的出口孔312比外圆周通路301的出口孔311延伸的更长。

结果，如在实施例1的情况，形成中间体10。当第三种流体13被进一步连续引入到第二种流体12中时，中间体10膨胀形成微球体。当此微球体进一步膨胀，大到足以达到释放阶段时，该微球体从出口孔31分离出。结果，可以形成封装深兰色墨水的单内部水相型W₁/Os/W₂乳状液，其粘附在外圆周通路301的外表面上。图25B示意了由此制备方法连续形成的几个封装深兰色墨水的单内部水相型W₁/Os/W₂乳状液。

(实施例3)

通过使用具有与图22A所示的通道3相同结构的通道3，进行作为多相粒子20的封装兰色墨水的V/Os/W₂乳状液的制备。更特定地，切削成90度角的不锈钢管(内径＝130μm、外径＝470μm)制备成内圆形通路302。对于外圆周通路301，使用硅树脂管。这样，使用由这些内圆形通路302和外圆周通路301组成的双重通道结构的通道。

对于含乳化剂的第二种流体12，使用含5wt％的油酸单甘油酯的癸烷溶液。对于第三种流体13，使用空气。其它条件与图22A所示的实施例1的那些相同。在这些条件下，可以制备粒子尺寸均匀性优秀的单内部气相型V/Os/W₂乳状液的多相粒子20。

附带地说，应当理解本发明不限于上述实施方案和这些实施方案可以在不脱离附属的权利要求和它们的等效物所规定的通用的发明构思的精神或范围的条件下，进行多种改进。

本领域熟练的技术人员可以很容易地想到其它优点和改进。因此，本发明在其较宽的方面，不限于本文中示意和描述的特定的细节和代表性的实施方案。因此，在不脱离附属的权利要求和它们的等效物所规定的通用的发明构思的精神或范围的条件下，可以进行多种改进。

Claims (29)

1.制备多相粒子的方法，包括：

制备其出口孔适应第一种流体的通道；

将第二种流体加入到此通道中，与第一种流体相比，第二种流体对出口孔的亲合力较高；

将第三种流体加入到此通道中，与第二种流体相比，第三种流体对出口孔的亲合力较低；和

在通道中，将第三种流体引入第二种流体中，同时由第二种流体的亲合力作用，保持第二种流体位于出口孔，由此将第三种流体包埋在第二种流体内，形成多相粒子。

2.根据权利要求1的方法，其中通过加入含乳化剂的第二种流体进行第二种流体的加入，将第二种流体作为第二种流体的流段加入，将第三种流体作为第三种流体的流段加入，将两种流段交替地加入到通道中。

3.根据权利要求1的方法，其中通过加入第二种流体到通道中的外圆周通路，将第二种流体加入到通道中，和通过加入第三种流体到通道中的内圆形通路中，加入第三种流体。

4.根据权利要求1的方法，其中通过加入第二种流体到通道中的内圆形通路，将第二种流体加入到通道中，和通过加入第三种流体到通道中的外圆周通路中，加入第三种流体。

5.根据权利要求1的方法，其中第一种流体是亲水性的流体和通过加入含至少一种乳化剂的第二种流体，加入第二种流体，通过加入亲水性的第三种流体到通道中，加入第三种流体，和多相粒子处于单相型乳状液的形式或多相型乳状液的形式。

6.根据权利要求5的方法，其中多相粒子处于泡或脂质体的形式。

7.根据权利要求1的方法，其中第一种流体是亲脂性流体和通过加入含至少一种乳化剂的第二种流体，加入第二种流体，通过加入亲脂性的第三种流体到通道中，加入第三种流体，和多相粒子处于单相型乳状液的形式或多相型乳状液的形式。

8.根据权利要求7的方法，其中多相粒子处于反向泡的形式。

9.根据权利要求1的方法，其中第一种流体是亲水性流体和通过加入含至少一种乳化剂的第二种流体，加入第二种流体，通过加入气体到通道中，加入第三种流体，和多相粒子处于单相型乳状液的形式或多相型乳状液的形式。

10.根据权利要求1的方法，其中第一种流体是亲脂性流体和通过加入含至少一种乳化剂的第二种流体，加入第二种流体，通过加入气体到通道中，加入第三种流体，和多相粒子处于单相型乳状液的形式或多相型乳状液的形式。

11.根据权利要求1的方法，其中通过调整保留在通道的出口孔处的第二种流体和第三种流体间的体积比率或流动速率，形成多相粒子，由此将第三种流体包埋在第二种流体内，形成多相粒子。

12.根据权利要求1的方法，其中第一种流体是由移动相或固定相组成的连续相。

13.根据权利要求2的方法，其中通过使用至少部分包含至少一种物质的第三种液体的流段，交替加入第二种流体的流段和第三种流体的流段到通道中，和通过结合至少一种物质到至少一部分多相粒子中，形成多相粒子。

14.根据权利要求2的方法，其中通过使用至少部分包含至少一种物质的与第三种流体的流段不同的第二种流体的流段，交替加入第二种流体的流段和第三种流体的流段到通道中，和通过结合至少一种物质到至少一部分多相粒子中，形成多相粒子。

15.根据权利要求13的方法，其中物质为电子共轭的分子。

16.根据权利要求13的方法，其中物质为配体。

17.根据权利要求13的方法，其中物质为环糊精。

18.根据权利要求13的方法，其中物质选自含荧光脂质的胶束、含糖脂的胶束、含蛋白质的胶束、含荧光脂质的反转胶束、含糖脂的反转胶束、含蛋白质的反转胶束。

19.根据权利要求13的方法，其中物质选自含可油溶的药品的胶束、含可水池溶的药品或蛋白质的反转胶束、细胞。

20.根据权利要求13的方法，其中物质选自糖、核酸、核酸相关的物质、蛋白质。

21.根据权利要求13的方法，其中物质选自金属细粒、树枝状体、碳纳米磨石、富勒烯、液晶。

22.根据权利要求13的方法，其中物质选自药、染料和荧光试剂。

23.根据权利要求13的方法，其中物质为肽。

24.根据权利要求23的方法，其中物质为多肽。

25.实施根据权利要求1所述制备多相粒子的方法的装置，包括：

加入第一种流体作为移动相或固定相的连续相供应部分；

通过出口孔与连续相供应部分连接的通道；

加入第二种流体到通道中的第二种流体供应部分；和

加入第三种流体到通道中的第三种流体供应部分。

26.根据权利要求25的装置，进一步包括交替加入第二种流体和第三种流体到通道中的流体开关。

27.根据权利要求25的装置，其中通道包括引导第二种流体从通道到出口孔的外圆周通路和位于外圆周通路内、引导第三种流体从通道到出口孔的内圆形通路。

28.根据权利要求25的装置，其中通道包括引导第三种流体从通道到出口孔的外圆周通路和位于外圆周通路内、引导第二种流体从通道到出口孔的内圆形通路。

29.根据权利要求27的装置，其中内圆形通路的出口孔从外圆周通路的出口孔伸出到连续相供应部分。

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