[發明專利]一種超小粒徑聚合物納米顆粒的制備方法

在審

• 申請號: 202210883077.2
• 申請日: 2022-07-26
• 公開（公告）號: CN115382476A
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 施國躍;胡銳宣;程亞;李曉龍;徐劍;張閩
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00;A61K9/107;A61K47/34;A61K47/32;B82Y5/00;B82Y40/00
• 代理公司: 上海藍迪專利商標事務所(普通合伙) 31215
• 代理人: 徐筱梅;張翔

本發明公開了一種超小粒徑聚合物納米顆粒的制備方法，涉及流動化學中使用微流控芯片進行納米顆粒合成領域。本發明基于多通道微量注射泵和飛秒激光加工技術精細化刻制的三維通道微混合石英芯片構建了一個完整而簡單的微反應體系，通過控制微混合芯片入口處的流速，可以合成重復性好、可持續大批量生產的超小粒徑（＜10 nm）聚合物納米顆粒。合成的聚合物納米顆粒可以作為靶向給藥載體，熒光探針等，用于各類生物醫學領域。

技術領域

本發明屬于流動化學中使用微流控芯片進行納米顆粒合成領域，具體涉及了一種在流動條件下通過微流控芯片室溫可控合成不同種類的超小粒徑聚合物納米顆粒的方法。

背景技術

近年來，聚合物納米顆粒(PNP)由于其小尺寸的特性引起了人們的極大興趣。PNP作為藥物載體的優勢包括其潛在的控釋用途，能夠保護藥物和其他具有生物活性的分子免受環境的破壞，提高其生物利用度和治療指數。

在常規合成方法中，聚合物納米顆粒可以通過多種方式合成，例如納米沉淀、溶劑蒸發、微乳液溶膠-凝膠、乳液聚合、逐層自組裝、薄膜水化技術，乳化溶劑蒸發等。在 PNP合成中，三個步驟：成核、生長和團聚同時發生，沒有很好的控制混合和分離則會導致PNP的尺寸分布發生變化。此外，合成批次的工業放大增加了混合和傳質問題，因此無法很好的控制PNP的物理化學性質，如多分散性指數。

微流控平臺在新一代 PNP 合成和藥物遞送應用方面引起了科學界的關注。特別是，與傳統的 PNP 合成方法相比，新的連續流動微流體系統因其獨特的特性而被廣泛研究。在微流體系統中，PNP 形成的成核和生長步驟可以通過函數將它們分開，以獲得對粒度和形態的絕對控制，從而增加合成批次的再現性。并且它可以大幅度地將溶劑和非溶劑的混合路徑降低到幾十微米，從而在幾毫秒甚至微秒內通過擴散實現非常快的混合。此外，微流控系統通常在連續流中運行，能夠持續控制產品的質量并實現批量生產。因此通過微流控系統制備尺寸分布均一、性能優良的聚合物納米顆粒對探索該納米材料的實際應用具有非常重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種合成超小粒徑、單分散性好的聚合物納米顆粒的方法。

實現本發明目的的具體技術方案是：

一種超小粒徑聚合物納米顆粒的制備方法，該方法包括以下具體步驟：

步驟1：將聚合物粉末溶解在良溶劑中，得聚合物良溶劑前驅體溶液A；

步驟2：將前驅體溶液A按比例稀釋，并加入兩親性試劑使其表面功能化，得溶液B；

步驟3：把溶液B和其不良溶劑C分別放置在注射泵上，將兩相溶液注射至三維微流控混合芯片中，接著將混合后的液體流入燒瓶中；最后將燒瓶中的膠體溶液通過旋蒸除去良溶劑，干燥后得到所述超小粒徑聚合物納米顆粒；其中：

所述良溶劑為四氫呋喃、丙酮、乙腈、N-N二甲基乙酰胺、二甲基亞砜(DMSO)、乙醇中的至少一種；所述不良溶劑為水；

所述聚合物是共軛半導體聚合物、聚乳酸- 羥基乙酸共聚物或聚乳酸；

所述良溶劑前驅體溶液A濃度為1mg/mL；所述溶液B中的聚合物溶液濃度為20-50ug/mL，其中聚合物溶液和兩親性試劑的濃度比為5-10∶1；

溶液B、不良溶劑C流速比為1∶1.5-3，溶液B流速為200-300 uL/min，不良溶劑C流速為300-600 uL/min；

所述三維微流控混合芯片材質為石英玻璃。

所述兩親性試劑是聚苯乙烯馬來酸酐(PSMA)、聚苯乙烯(PS)和苯乙烯-聚乙二醇-羧基(PS-PEG-COOH)中任意一種。

所述三維微流控混合芯片材質為石英玻璃，采用超快激光輔助化學腐蝕石英玻璃的技術制備而成。