[發(fā)明專利]一種聚合物納米顆粒的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210276943.8
• 申請日: 2012-08-06
• 公開（公告）號: CN102838760A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉瑩;呂陽成;駱廣生
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: C08J3/12
• 分類號: C08J3/12;C08L81/06;C08L27/06;C08L33/20;C08L27/16;C08L25/06;C08L79/02
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 陳波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚合物納米顆粒的制備方法。

背景技術(shù)

聚合物納米顆粒的粒徑小、比表面積大，在生物醫(yī)藥、環(huán)境、催化、電子以及航空領(lǐng)域有著廣泛而且重要的用途。目前，以聚合物為原材料的納米顆粒的制備方法主要有如下幾種方法：（1）乳化-溶劑蒸發(fā)法，首先聚合物被溶解在可溶性的良性溶劑中，作為分散相溶液，借助高速勻漿法或超聲法或強力機械攪拌法或膜分散法，分散到含有表面活性劑的分散介質(zhì)中，形成?O/W?型或雙重乳液型的乳液液滴，獲得粒徑大小在10-1000?nm?范圍的聚合物納米顆粒，粒徑分布較寬，表面活性劑的去除過程復(fù)雜，容易污染產(chǎn)品?[Oh?D.H.,?Balakrishnan?P.,?Oh?Y.?Et?al.?Int.?J.?Pharm.?2011,?404,?191-197.?]；（2）鹽析法，溶解在良性溶劑中的聚合物，在電解質(zhì)的作用下，發(fā)生相轉(zhuǎn)移，析出100-500nm?范圍的納米顆粒，制備過程效率較低，耗時較多，產(chǎn)量十分有限?[Bindschaedler?C.,?et?al.?US?Patent?4,968,350?(1990)]；（3）納米沉降法，又稱溶劑取代法，使用良性溶劑溶解聚合物，在非良性溶劑或低溫處理的作用下使聚合物溶解度減小，析出過程緩慢，顆粒粒徑大小受環(huán)境的影響較大，難以控制?[Thioune?O.,?Fessi?H.,?Devissaguet?J.P.?Puisieux?F.?Int?J?Pharm?1997，146，233–8.]；（4）滲析法，聚合物溶液和非良性溶劑分別加入到透析膜的兩側(cè)，隨著聚合物溶液中的良性溶劑逐漸擴散進入到非良性溶劑中，由于聚合物溶液中良性溶劑的缺失，引起聚合物鏈的凝聚，形成粒徑分布較窄的聚合物納米顆粒，制備過程效率較低，耗時較長，并且還需要不斷更換非良性溶劑，容易造成大量溶劑的浪費?[Kostog?M,?Kohler?S.,?Liebert?T.,?Heinze?T.?Macromol?Symp.?2010,?294(2),?96–106.]；（5）超臨界流體技術(shù)，聚合物在?CO₂的超臨界環(huán)境下形成膨脹溶液，迅速擴散進入非良性溶劑環(huán)境中，獲得聚合物納米顆粒，但在超臨界流體中聚合物的溶解度有限，制備過程對壓力的需求較高，適用范圍受限，缺乏安全性?[Shariati?A.,?Peters?C.J.?Curr.?Opin.?Solid?State?Mater.?Sci.?2003,?7,?371–83.]。（6）微流控法，Rhee?等人在微通道中，利用?3D?水力學(xué)流體聚焦法，將聚（丙交酯-co-乙醇酸交酯）-b-聚乙二醇的?CH₃CN?溶液，通過水力學(xué)剪切的方式，分散到連續(xù)相流體中，獲得粒徑大小可控的單分散聚合物納米顆粒，但處理量有限，規(guī)模化生產(chǎn)困難?[Rhee?M.,?Valencia?P.?M.,?Rodriguez?M.?I.,?Langer?R.,?Farokhzad?O.C.,?Karnik?R.?Adv.?Mater.,?2011,?23,?H79-83.]。上述各種方法普遍存在制備過程耗時、適用范圍窄、產(chǎn)品可控性差等問題，難以滿足大規(guī)模生產(chǎn)的要求。因此，發(fā)展一種簡單、快速、過程可控的連續(xù)化生產(chǎn)制備方法，對于聚合物納米顆粒制備及相關(guān)技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用都是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種簡單、快速、過程可控的聚合物納米顆粒制備方法，用于獲得聚合物納米顆粒。

該方法以不銹鋼或鎳燒結(jié)膜為分散介質(zhì)，采用錯流剪切的操作方式，強化作為分散相流體的聚合物溶液與連續(xù)相流體中水或乙醇的微觀混合，使溶解的聚合物發(fā)生相轉(zhuǎn)移，實現(xiàn)由聚合物溶液直接制備納米顆粒的過程。

一種聚合物納米顆粒的制備方法，包括如下步驟：

（1）將聚合物溶解于溶劑，配制聚合物濃度為1-12?wt%的分散相流體；以水、乙醇或上述溶劑含量0-50?wt%的水溶液或乙醇溶液作為連續(xù)相流體；以孔徑1-20?μm的不銹鋼或鎳的燒結(jié)膜作為分散介質(zhì)；

（2）按流量比為1：2-20使分散相流體和連續(xù)相流體分別進入分散介質(zhì)的兩側(cè)；在壓差的作用下，分散相流體穿過分散介質(zhì)與以流速為0.1-5m/s流動的連續(xù)相流體接觸并混合，使原先溶解的聚合物因溶液環(huán)境改變而析出；

（3）將步驟（2）析出后的產(chǎn)液經(jīng)固液分離和脫溶劑處理后，得到聚合物納米顆粒，其中固液分離方法為壓濾或離心分離，脫溶劑處理方法為噴霧干燥或真空干燥。