[發(fā)明專利]一種制備凝膠球的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811181834.1
• 申請日: 2018-10-11
• 公開（公告）號: CN109317062A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 錢建瑛;史勁松
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號: B01J13/00
• 分類號: B01J13/00;C08L5/04;C08L5/08;C08K3/16
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本發(fā)明公開了一種用于制備凝膠球的方法，選用如下裝置進(jìn)行制備：由滴注器、凝固器、分選器、交聯(lián)劑儲存器、泵和連接管組成，可將高分子材料的溶液(如海藻酸鈉、殼聚糖、明膠等)滴入含有交聯(lián)劑的溶液(如氯化鈣溶液)，使高分子化合物鏈發(fā)生交聯(lián)，形成致密的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形成了凝膠小球。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化工材料領(lǐng)域，尤其涉及一種采用高分子材料制備凝膠球的裝置及方法。

背景技術(shù)

功能高分子材料是指具有特定的功能作用，可做功能材料使用的高分子化合物，其中如海藻酸鈉、殼聚糖、明膠、魔芋甘露寡糖、環(huán)糊精、膠原等一系列源自天然產(chǎn)物的高分子材料在醫(yī)藥、生物領(lǐng)域的應(yīng)用一直是研究熱點。這類高分子材料可以通過交聯(lián)的方式形成凝膠，用于載藥或組織工程；當(dāng)形成的凝膠是具有一定機械強度的小球時，既可用于包埋藥物進(jìn)行緩控釋，也可用于固定化細(xì)胞/酶進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化，還可以吸附重金屬和污染，廣泛應(yīng)用于有機化工、輕工業(yè)、環(huán)境科學(xué)、材料科學(xué)、藥學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程、發(fā)酵工程技術(shù)等眾多學(xué)科，通用性良好。

現(xiàn)有的實驗室制備凝膠球的方法，多采用蠕動泵或注射器手動制備。蠕動泵耐壓低，流速控制不準(zhǔn)確，尤其使用在粘度較大的高分子材料溶液時，實際遠(yuǎn)遠(yuǎn)流速達(dá)不到控制器顯示的速度；手動控制注射劑，施力不均勻，導(dǎo)致凝膠球直徑相差較大，且每次連續(xù)制備凝膠球的量受注射器容量限制，需要多次補充高分子材料溶液。交聯(lián)劑使用普通容器盛放時，由于溶質(zhì)和高分子材料反應(yīng)逐漸減少，會導(dǎo)致前后制備的凝膠球交聯(lián)度不同，從而影響其機械強度和吸附性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開了一種用于制備凝膠球的裝置和方法，可以實現(xiàn)自動化制備凝膠球，可用于如海藻酸鈉、殼聚糖、明膠、魔芋甘露寡糖、環(huán)糊精、膠原等高分子材料制備凝膠球，并可通過調(diào)整裝置的設(shè)置，達(dá)到制備不同大小、強度和不同用途凝膠小球的目的。

該裝置由滴注器、凝固器、分選器、交聯(lián)劑儲存器、泵和連接管組成，可將高分子材料的溶液(如海藻酸鈉、殼聚糖、明膠等)滴入含有交聯(lián)劑的溶液(如氯化鈣溶液)，使高分子化合物鏈發(fā)生交聯(lián)，形成致密的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，即制備成凝膠球。各部件示意圖如附圖1，實物圖見附圖2。

滴注器可根據(jù)需要選擇不同孔徑及數(shù)量，其噴嘴如附圖3所示，孔徑可由Φ30dmm～Φ2mm不等。孔徑根據(jù)高分子溶液粘度和需要制備的小球直徑進(jìn)行選擇，噴嘴數(shù)量根據(jù)需要制備的小球數(shù)量進(jìn)行選擇。

泵①將海藻酸鈉、殼聚糖、明膠、魔芋甘露寡糖、環(huán)糊精、膠原等高分子溶液泵至滴注器。因高分子溶液大多具有一定粘度，因此泵①需要滿足能耐較高泵壓、能達(dá)到較低流速、流量準(zhǔn)確度高這三項要求，優(yōu)選的為高效液相色譜泵或高速逆流色譜泵，耐壓為10～20mPa，流速為0.5～5mL/min。

也可選用兩臺泵同時向滴注器送液，普通單孔滴注器可實現(xiàn)兩種高分子溶液梯度混合，或者藥物溶液和高分子溶液梯度混合；同軸復(fù)孔滴注器可實現(xiàn)殼核結(jié)構(gòu)的凝膠球制備。示意圖如附圖4。