[發明專利]一種制備聚酰胺雙層微膠囊的方法

有效

• 申請號: 201611180800.1
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN106622054B
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 王靖濤;邰茉
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B01J13/16
• 分類號: B01J13/16
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗

本發明一種制備聚酰胺雙層微膠囊的方法；首先通過微通道制備出聚酰胺單層微膠囊，再利用微膠囊膜具有較大的比表面積的性質以及滲透性，將水導入微膠囊內部，并在微膠囊內形成水包油的結構，同時水中加入一定量的胺，使得膠囊內部的油水界面發生聚合反應，從而得到聚酰胺的雙層微膠囊。并且，我們可以通過調節連續相與分散相的流速，調節微膠囊的尺度。利用微膠囊的形態學特征制備了多腔室的微膠囊，與微通道耦合的方法更方便操作，生產成本也更低。可適用于具有界面聚合反應的不同類型的聚合物微膠囊。制備出的雙層微膠囊與單層微膠囊在緩釋性能上有很大差別。

技術領域

本發明涉及緩釋技術領域、復雜軟膠囊領域及微流控技術領域；特別提出一種不依賴于復雜微流體芯片制備雙層結構微膠囊的方法。

背景技術

微膠囊是指由天然或人工合成的高分子材料研制而成的具有聚合物壁殼的微型容器或包裝物。其大小在幾微米至幾百微米范圍內(直徑一般在5-200μm)，需要通過顯微鏡才能觀察到。微膠囊技術是一種將成膜材料(常選用熱塑性高分子材料)作為殼物質，用固體、液體或氣體為芯物質包覆成核殼形態結構的膠囊的方法，殼的厚度為 0.2-1.0μm。這種殼核結構使微膠囊具有保護、阻隔性，使受外殼保護的芯物質既不會受到外界環境的侵入影響，同時又具有不會向外界逸出的阻隔性能。

微膠囊具有十分廣泛的應用，常應用于藥物、化妝品、食品、印刷、涂料、微反應器等領域，因為其應用面十分廣泛，對于微膠囊研究的熱度一直居高不下，近幾年來，隨著研究的深入，各種新型的微膠囊應運而生，例如生物兼容性的微膠囊被應用于生產人造器官中，一些具有反應活性的微膠囊被用于制備具有自愈合能力的材料中。目前單腔室微膠囊的制備技術已經非常成熟，更多的研究集中在多腔室微膠囊的制備上。

應用微膠囊技術的主要目的：①阻隔核物質與外界介質，降低核物質與介質間的傳遞作用。②改變核物質在介質中的分散狀態，克服介質與核物質的熱力學不兼容性。③實現核物質的緩釋或定位釋放。而微膠囊的功能和性質很大程度上取決于其結構、尺寸和膜的組成成分。例如，微膠囊的單分散性和均一性能夠保證核物質的定量包裹和均一釋放，這也是實現微膠囊在醫藥領域應用的重要保證，因此，具有多腔室結構的微膠囊的制備成為了現在的研究熱點。

常見的多腔室微膠囊的制備方法是以復雜乳液為模板，再通過進一步的界面聚合獲得，而復乳液的制備往往要依賴于微模塊的耦合技術，通過層層包裹，制備出不同結構的多腔室微膠囊。Weitz課題組利用兩個并流微模塊的耦合，制備出了一種生物可兼容的多腔室微膠囊，通過控制多腔室微膠囊的依次破裂釋放，避免了不同包裹物的交叉污染；Lecommandoux課題組利用同樣的裝置，多腔室微膠囊來模擬細胞及細胞器的結構和反應。通過在不同子膠囊中獨立存放三種不同的酶，并實現三種酶跨子膠囊的級聯式反應，成功的開啟了模擬細胞內生物化學反應的大門。這種微模塊耦合的技術對于管道尺寸及空間結構要求十分精確，不僅制造成本昂貴，而且在制備過程中極其容易堵塞，操作極不方便。

對于聚酰胺微膠囊來說，其最常見的制備方法是通過界面聚合技術，但是對于界面聚合的機理現在仍存在爭論，但目前被廣泛接受的理論是Morgan的理論，他認為界面聚合反應發生在界面的有機相側，主要基于兩個方面，首先水相單體在有機相中容易溶解，而油相單體在水中的溶解度極小；其次油相中單體酰氯容易水解。由于界面反應獨特的反應機理，其膜靠近水相與靠近有機相的部分粗糙程度不一樣，靠近有機相的一側更為粗糙；同時溶劑的選擇也是一個重要的影響因素。所以，不能夠采用傳統的微模塊耦合的技術制備雙層微膠囊，因此，對于聚酰胺類來說，制備復雜內部結構的微膠囊仍是一個挑戰。

發明內容

本發明的目的是在于提供一種新型且簡便的制備聚酰胺多腔室微膠囊的方法，解決了傳統的多腔室微膠囊制備方法的成本高、操作繁瑣、條件苛刻的問題。同時，這一發明克服了溶劑對于聚酰胺膜的限制，在不改變溶劑的條件下，通過簡單操作制備了聚酰胺類的多腔室微膠囊。