[發(fā)明專利]一種制備單分散性海藻酸鈣微球的裝置、方法及應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010928034.2
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號: CN112044371B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 滿佳;夏荷;李建勇;張松;李劍峰;李東海
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: B01J13/02
• 分類號: B01J13/02;B01J13/14
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 陳曉敏

本發(fā)明涉及一種制備單分散性海藻酸鈣微球的裝置、方法及應(yīng)用，包括同軸設(shè)置的內(nèi)相玻璃管、中相玻璃管和外相玻璃管，內(nèi)相玻璃管穿過第二點(diǎn)膠針頭插入中相玻璃管中，中相玻璃管穿過第三點(diǎn)膠針頭插入外相玻璃管中，外相玻璃管伸入收集培養(yǎng)皿中，內(nèi)相玻璃管與第一點(diǎn)膠針頭的內(nèi)部腔體連通，中相玻璃管與第二點(diǎn)膠針頭的內(nèi)部空間連通，外相玻璃管與第三點(diǎn)膠針頭內(nèi)部空間連通，第一點(diǎn)膠針頭、第二點(diǎn)膠針頭及第三點(diǎn)膠針頭與底板固定連接，本發(fā)明的裝置和方法能夠制備球形度較好的海藻酸鈣微球。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海藻酸鈣微球制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種制備單分散性海藻酸鈣微球的裝置、方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

這里的陳述僅提供與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)，而不必然地構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

海藻酸鈣凝膠微球具有良好的生物相容性和生物降解性，廣泛應(yīng)用于包封細(xì)胞、藥物載體等，其較好的球形形貌對性能的發(fā)揮至關(guān)重要。微流控技術(shù)可以制備單分散性和球形度較好的微球，目前常見的制備海藻酸鈣凝膠顆粒的方法如利用油水兩相產(chǎn)生單分散的海藻酸鈉液滴，并收集于含有交聯(lián)劑的溶液中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，該方法中液滴在穿越收集液界面時，由于重力作用和界面作用，容易形成非球形顆粒(L.Capretto,et al.Lab on AChip,2008,8(4):617-621.)。另外，還有將碳酸鈣納米顆粒分散在海藻酸鈉溶液中作為內(nèi)水相，利用含有有機(jī)酸的油作為外相，利用外相剪切作用先形成含有碳酸鈣的海藻酸鈉液滴，然后連續(xù)相的酸性條件使碳酸鈣釋放出鈣離子并與海藻酸鈉交聯(lián)形成海藻酸鈣微球(W.H.Tan et al.Advanced Materials,2007,19,2696-2701)。該方法雖形成球形顆粒，但存在收集凝膠微球時需對有機(jī)相進(jìn)行去除和清洗等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種制備單分散性海藻酸鈣微球的裝置、方法及應(yīng)用，該方法簡單易操作，通過微流控芯片產(chǎn)生雙層液滴，該雙層液滴能夠?qū)⒑Ｔ逅徕c液滴包覆于油膜中，收集后通過Ca²⁺擴(kuò)散發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，用去離子水清洗、干燥即可獲得球形度高、尺寸均一的海藻酸鈣凝膠微球，能夠避免現(xiàn)有制備方法中形成非球形顆粒和有機(jī)相清洗等問題。

本發(fā)明的第一目的，提供一種制備單分散性海藻酸鈣微球的裝置。

本發(fā)明的第二目的，提供一種制備單分散性海藻酸鈣微球的方法。

本發(fā)明的第三目的，提供一種制備單分散性海藻酸鈣微球的方法的應(yīng)用。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

首先，本發(fā)明公開了一種制備單分散性海藻酸鈣微球的裝置，包括同軸設(shè)置的內(nèi)相玻璃管、中相玻璃管和外相玻璃管，內(nèi)相玻璃管穿過第二點(diǎn)膠針頭插入中相玻璃管中，中相玻璃管穿過第三點(diǎn)膠針頭插入外相玻璃管中，外相玻璃管伸入收集培養(yǎng)皿中，內(nèi)相玻璃管與第一點(diǎn)膠針頭的內(nèi)部腔體連通，中相玻璃管與第二點(diǎn)膠針頭的內(nèi)部空間連通，外相玻璃管與第三點(diǎn)膠針頭內(nèi)部空間連通，第一點(diǎn)膠針頭、第二點(diǎn)膠針頭及第三點(diǎn)膠針頭與底板固定連接。

其次，本發(fā)明公開了一種分散性海藻酸鈣微球的制備方法，包括以下步驟：

將配制好的外水相通入外相玻璃管中，待外水相流體流出外相玻璃管出口時，將中間油相通入中相玻璃管，待中間油相流出中相玻璃管出口時，將內(nèi)水相通入內(nèi)相玻璃管；

由于流體剪切力的作用，內(nèi)水相在內(nèi)相玻璃管的出口處形成由中間油相包覆的單層液滴，含有單層液滴的中間油相在中相玻璃管的出口處形成外水相包覆的雙層液滴，雙層液滴隨外水相流入收集培養(yǎng)皿中配置好的收集水相中；

靜置后，雙層液滴發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，用水清洗干燥得到海藻酸鈣微球。

進(jìn)一步的，所述內(nèi)水相為加入十二烷基硫酸鈉表面活性劑的海藻酸納溶液，藻酸根離子的濃度為1wt％-3wt％，優(yōu)選為2wt％，十二烷基硫酸鈉的濃度為1wt％-3wt％，優(yōu)選為2wt％。