一種球形海藻酸鈣凝膠微粒的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于醫(yī)藥材料領(lǐng)域，更具體地，設(shè)及一種球形海藻酸巧凝膠微粒的制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 海藻酸巧（Ca-ALG)凝膠微?？捎米靼饧?xì)胞、藥物傳輸載體和介入治療用血管 栓塞材料化Zimmermann,etal.Qirr.Di油.R巧.2007, 7 (4), 314-320.H.H.Tonnesen,et al.DrugDev.Ind.化arm. 2002, 28 巧），621-630.T.A.Becker,etal.Neurosurgery2007 ; 60:1119-1127)。海藻酸巧微球作為介入用血管栓塞材料，可用于腫瘤、動(dòng)靜脈崎形和腦血 管瘤等疾病的治療。對(duì)于該些生物醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用，其凝膠微粒的粒徑及粒徑單分散性、W 及很好的球形形貌對(duì)其性能的發(fā)揮至關(guān)重要。
[0003] 目前常見(jiàn)的制備海藻酸巧凝膠微粒的方法如乳化法和噴霧法等均很難控制粒徑 的大小，且粒徑分布范圍寬（劉偉等，生物醫(yī)學(xué)工程研究，2007, 26 (2): 155-158.);注滴 法可得到粒徑均一的凝膠微粒，但其粒徑均較大，不適宜生物體內(nèi)使用（馬萍等，中國(guó)海 洋藥物，2003,巧）：35-37.)。微流控技術(shù)是近十多年來(lái)發(fā)展起來(lái)的制備粒徑均一且可控的 微球的技術(shù)，已用于制備多種聚合物微球（J.T.Wang,etal.Small, 2011，7:1728-1754.)。 目前基于微流控技術(shù)制備海藻酸巧凝膠微球的方法主要有兩類(lèi)：內(nèi)部交聯(lián)法和外部 交聯(lián)法。內(nèi)部交聯(lián)法是指海藻酸鋼與金屬離子如Ca"的交聯(lián)反應(yīng)在微通道中進(jìn)行 (J.H.Xu,etal.Chem.E；ng.Technol. , 2008, 31 (8), 1223-1226 ;W.H.Tan,etal.Adv. Mater.，2007, 19 (18) : 2696-2701.);而外部交聯(lián)法則是首先在微通道中通過(guò)微流控乳 化技術(shù)先生成海藻酸鋼液滴，隨后液滴滴入含金屬離子的接收液如化CI2溶液中，在接 收液中開(kāi)始并完成交聯(lián)（T.D.Dang,etal.ColloidsSurf.B.，2013, 102(1)，766-771 ; L. Capretto，et al.L油Chip，2008,8:617-621.)。該兩種方法均具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。前 者雖可得到球形的凝膠微粒，但因交聯(lián)在微通道中發(fā)生，形成的凝膠粒子易于堵住微通 道；后者不會(huì)堵管，但液滴在下落到接收液的過(guò)程中、W及在穿過(guò)接收液的油水界面時(shí) 受到多種不平衡的作用力而發(fā)生變形，常得到淚滴狀或峨料狀凝膠微粒（A.Asthana，et al. Lab Qiip, 2009, 9巧）：1138-1142 ;L.Capretto,et al.L油Chip, 2008, 8:617-621.)， 影響藥物釋放、血管栓塞等醫(yī)用效果化化,et al. Biomicrofluidics, 2012, 6:26502; M. Bendszus,etal.Am.J.Neuroradiol. , 2000, 21:255-261.) 〇

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的W上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種球形海藻酸巧凝膠顆粒 的制備方法，其目的在于通過(guò)發(fā)生在微流控巧片中的預(yù)交聯(lián)和發(fā)生在收集液中的交聯(lián)反 應(yīng)，獲得形狀完整的球形的海藻酸巧凝膠顆粒，由此解決現(xiàn)有的制備方法制備的海藻酸巧 凝膠顆粒形狀不齊整或者容易堵塞微流控巧片的技術(shù)問(wèn)題。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種球形海藻酸巧凝膠微粒的 制備方法，采用微流控巧片制備，包括w下步驟：
[0006] (1)油相的制備；將可溶性巧鹽的己醇溶液和含表面活性劑連續(xù)相基質(zhì)均勻混 合，得到均勻混合物；將所述均勻混合物采用溶劑揮發(fā)法，制得含原位形成的巧鹽納米粒的 油相；
[0007] (2)微流控法制備球形海藻酸巧凝膠微粒；W海藻酸鋼溶液為分散相，W步驟（1) 制備的油相為連續(xù)相，在微流控巧片中發(fā)生預(yù)交聯(lián)反應(yīng)，形成預(yù)交聯(lián)的液滴；將所述液滴收 集于含巧離子的收集液中，進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，洗漆分離后得到所述球形海藻酸巧凝膠微粒。 [000引優(yōu)選地，所述球形海藻酸巧凝膠微粒的制備方法，其步驟（1)所述每毫升油相中 含有巧鹽0. 04~0.Immol。
[0009] 優(yōu)選地，所述球形海藻酸巧凝膠微粒的制備方法，其步驟（1)所述表面活性劑為 非離子型表面活性劑，優(yōu)選span(司班）80,其含量在2. 0~5.Owt%之間。
[0010] 優(yōu)選地，所述球形海藻酸巧凝膠微粒的制備方法，其步驟（2)所述分散相中海藻 酸鋼濃度在0. 5~4.Owt%之間。
[0011] 優(yōu)選地，所述球形海藻酸巧凝膠微粒的制備方法，其步驟（2)所述預(yù)交聯(lián)反應(yīng)的 反應(yīng)時(shí)間在1~4min。
[0012] 優(yōu)選地，所述球形海藻酸巧凝膠微粒的制備方法，其步驟（2)所述收集液中巧離 子濃度在0. 1~Imol/L之間。
[0013] 優(yōu)選地，所述球形海藻酸巧凝膠微粒的制備方法，其步驟（2)所述微流控巧片為 T-型、Y-型、流動(dòng)聚焦型或同向流動(dòng)型。
[0014] 優(yōu)選地，所述球形海藻酸巧凝膠微粒的制備方法，其所述微流控巧片的通道內(nèi)徑 為150ym~1000ym，連續(xù)相和分散相的流速比在2~500之間。
[0015] 總體而言，通過(guò)本發(fā)明所構(gòu)思的W上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有 益效果：
[0016] 本發(fā)明提供的球形海藻酸巧凝膠微粒的制備方法，基于液滴型微流控乳化技術(shù)， 分散相中的海藻酸鋼水溶液在微通道中在界面張力和剪切力的作用下首先形成海藻酸鋼 液滴，其液滴的大小通過(guò)微通道的內(nèi)部尺寸、分散相和連續(xù)相的流速及其比值來(lái)調(diào)控；連續(xù) 相中的巧鹽納米粒逐漸遷移到海藻酸鋼液滴與連續(xù)相的界面處，并進(jìn)入液滴，與海藻酸鋼 液滴發(fā)生交聯(lián)，由于油相中的巧鹽NPs的含量有限，在微通道里海藻酸鋼液滴僅發(fā)生輕度 預(yù)交聯(lián)；輕度預(yù)交聯(lián)的液滴進(jìn)一步經(jīng)導(dǎo)管滴入含Ca2+水溶液的收集液中，收集液中過(guò)量的 Ca2+與輕度預(yù)交聯(lián)的海藻酸鋼液滴完成交聯(lián)反應(yīng)，得到球形海藻酸巧凝膠微粒。該里，微通 道中輕度預(yù)交聯(lián)的海藻酸鹽液滴黏度和表面張力增大，可抵抗重力作用和界面作用等帶來(lái) 的變形行為。
[0017] 該方法簡(jiǎn)單易行，其成球性不受其它制備因素如微通道裝置類(lèi)型和微通道尺寸、 流體流速、液滴大小和接收高度等的影響。另外，通過(guò)微流控裝置的選擇和調(diào)控分散相和油 相兩相的流速及其比值，可制得粒徑為40ym~1000ym的球形海藻酸巧凝膠微粒。該些 粒徑不同的海藻酸巧凝膠微球可用于不同部位的介入栓塞或組合使用W提高介入治療中 的栓塞效果；或具有不同的載藥量和釋放速率，W滿(mǎn)足不同的需求。
【附圖說(shuō)明】
[001引圖1是實(shí)施例1及實(shí)施例2油相中的含巧離子的納米粒粒徑分布曲線；其中實(shí)線 是實(shí)施例1油相中的化CI2納米粒粒徑分布圖；虛線是實(shí)施例2油相中的化(NO3)2納米粒 粒徑分布圖；
[0019] 圖2是實(shí)施例1制備的油相在溶劑揮發(fā)前（左）后（右）的照片；
[0020] 圖3是制備球形海藻酸巧凝膠微粒的示意圖；其中圖3(a)為基于PDMS的F抑示 意圖；圖3(b)為基于微導(dǎo)管構(gòu)建的T-型微通道裝置示意圖；圖3(c)為基于玻璃毛細(xì)管組 裝而成的同向流動(dòng)型裝置圖；
[0021] 圖4是實(shí)施例1和實(shí)施例2制備的海藻酸巧凝膠顆粒照片；其中圖4 (a)至圖4(c) 為按實(shí)施例1基于PDMS裝置制備的海藻酸巧凝膠微粒；圖4(d)至圖4(f)為按實(shí)施例2 基于微導(dǎo)管構(gòu)建的T-型裝置制備的海藻酸巧凝膠微粒。油相中巧鹽納米粒的含量分別為 0 (圖 4 (a)和圖 4 (d)) ;0. 04mmol/mL(圖 4 化）和圖 4 (e))和 0. 07mmol/mL(圖 4 (c)和圖 4(f))；
[002引圖5是實(shí)施例3的油相與水相流速比佩/Qj對(duì)海藻酸巧凝膠微球粒徑的影響曲 線圖；
[0023] 圖6是實(shí)施例3在不同流速比下所制備的微球顯微鏡照片圖；
[0024] 圖7是實(shí)施例4的油相與水相流速比佩/Qj對(duì)海藻酸巧凝膠微球粒徑的影響曲 線圖；
[0025] 圖8是實(shí)施例4在不同流速比下所制備的微球顯微鏡照片圖；
[0026] 圖9是實(shí)施例6在不同接收高度下制備的微球的顯微鏡照片；其中圖9 (a)是接收 高度為-3cm，即液滴出口管在接收液液面W下3cm處；圖9(b)是接收高度為0,即液滴出口 管與接收液液面相切；圖9 (C)是接收高度為3畑1，即液滴出口管在接收液液面W上3cm處。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，W下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用W解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的