[發明專利]基于雙水相體系的海藻酸鈉-殼聚糖復合微囊制備方法

在審

• 申請號: 201811187795.6
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN111036154A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 秦建華;劉海濤;趙孟乾
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01J13/02
• 分類號: B01J13/02
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 鄭虹

1.一種基于雙水相體系的海藻酸鈉-殼聚糖復合微囊制備方法，其特征在于：包括下列步驟：

(1)微流控芯片的制備：利用常規軟光刻的方法，制備集成了氣動泵閥的聚二甲基硅氧烷(PDMS)芯片；該芯片用于生成液滴模板和制備海藻酸鈉-殼聚糖復合微囊，

所述芯片包括含殼聚糖的連續相入口(1)，連續相入口(2)，氣體入口(3)，含海藻酸鈉的分散相入口(4)，微囊出口(5)，含殼聚糖的連續相通道(6)，連續相通道(7)，氣體通道(8)，含海藻酸鈉的分散相通道(9)，液滴模板形成通道(10)，微囊形成通道(11)，氣動微閥(12)，交叉口1(13)和交叉口2(14)組成；

含殼聚糖的連續相入口(1)通過含殼聚糖的連續相通道(6)、交叉口2(14)和微囊形成通道(11)與微囊出口(5)相連；連續相入口(2)和含海藻酸鈉的分散相入口(4)分別通過連續相通道(7)和含海藻酸鈉的分散相通道(9)與交叉口1(13)相連，再通過液滴模板形成通道(10)交叉口2(14)和微囊形成通道(11)與微囊出口(5)相連；氣體入口(3)通過氣體通道(8)與氣動微閥(12)相連；

(2)雙水相溶液的準備：將海藻酸鈉溶于葡聚糖水溶液作為含海藻酸鈉的分散相，以聚乙二醇(PEG)水溶液為連續相，將殼聚糖溶于PEG水溶液作為含殼聚糖的連續相；

含海藻酸鈉的分散相中可以混合水溶性藥物、益生菌或細胞實現相應物質的負載；

(3)微流體的操控：含殼聚糖的連續相通過入口(1)進入微流控芯片中，然后沿著含殼聚糖的連續相通道(6)到達交叉口2(14)；連續相，壓縮空氣和含海藻酸鈉的分散相依次通過連續相入口(2)，氣體入口(3)和含海藻酸鈉的分散相入口(4)進入微流控芯片中，然后依次沿著連續相通道(7)，氣體通道(8)和含海藻酸鈉的分散相通道(9)到達交叉口1(13)，其中的壓縮空氣將驅動氣動泵閥發生周期性的膨脹，從而擠壓含海藻酸鈉的分散相通道(9)，促進含海藻酸鈉的分散相液滴的形成；

(4)海藻酸鈉-殼聚糖復合微囊的形成和表征：步驟(3)中形成的含海藻酸鈉的分散相液滴將經由液滴模板形成通道(10)到達交叉口2(14)，并在此處與含殼聚糖的連續相接觸，液滴表面帶有負電荷的海藻酸鈉分子與液滴外帶有正電荷的殼聚糖在液滴表面發生交聯反應，形成以含海藻酸鈉的分散相液滴為模板的海藻酸鈉-殼聚糖復合微囊。

2.根據權利要求1所述的一種基于雙水相體系的海藻酸鈉-殼聚糖復合微囊制備方法，其特征在于：泵閥與分散相通道間距40-60μm，泵閥間的分散相通道寬40-60μm，所有通道寬度及高度均為100-400μm。

3.根據權利要求1所述的一種基于雙水相體系的海藻酸鈉-殼聚糖復合微囊制備方法，其特征在于：使用的PEG分子量范圍：4000-20000Da、濃度范圍：5-50％g/ml；葡聚糖分子量范圍：70k-500kDa、濃度范圍：5-20％g/ml；海藻酸鈉粘度范圍：55-850cps、濃度范圍：0.5-2％g/ml；殼聚糖粘度范圍：100-400cps、濃度范圍：0.5-3％g/ml。

4.根據權利要求1所述的一種基于雙水相體系的海藻酸鈉-殼聚糖復合微囊制備方法，其特征在于：含殼聚糖的連續相流速范圍：2-6ul/min；連續相流速范圍：1-4ul/min；氣體氣壓范圍：10-60kPa；含海藻酸鈉的分散相流速范圍：0.1-0.4ul/min；氣動泵閥運行周期范圍：0.1-0.8s。