微膠囊的制備方法

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1、1.1引言微膠囊技術(shù)［1］已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料、食品、染料等行業(yè)或領(lǐng)域微膠囊化過程中，囊壁材料是決定微膠囊性能的關(guān)鍵因素。因此，對于微膠囊囊壁材料的選擇至關(guān)重要。環(huán)境響應(yīng)型微膠囊對外界環(huán)境中離子強(qiáng)度、pH、溫度、電場等的變化具有化學(xué)閥的作用，能根據(jù)環(huán)境信息變化自動改變自身狀態(tài)并做出反應(yīng)。環(huán)境響應(yīng)型微膠囊對環(huán)境的應(yīng)答是通過聚合物分子鏈或網(wǎng)鏈的構(gòu)象變化實(shí)現(xiàn)的，因此，可以通過控制外部環(huán)境因素使大分子或凝膠網(wǎng)鏈呈不同構(gòu)象狀態(tài)，進(jìn)一步調(diào)控膠囊壁材［２］的孔徑大小，有效調(diào)節(jié)聚合物微膠囊壁材的滲透性來進(jìn)行客體分子的控制釋放，其釋放速率可以通過客體分子穿過聚合物微膠囊

2、壁材的擴(kuò)散速率進(jìn)行調(diào)節(jié)。所以這種環(huán)境響應(yīng)型微膠囊在藥物包裝領(lǐng)域有著廣闊的前景［3］。微膠囊因其具有長效、高效、靶向、低副作用等優(yōu)良的控制釋放性能,在藥物控制釋放等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。隨著微膠囊技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，近年來人們提出了環(huán)境感應(yīng)型微膠囊，通過外界環(huán)境的刺激實(shí)現(xiàn)藥物的智能釋放，并日益受到重視和關(guān)注由于溫度變化不僅自然存在的情況很多，而且很容易靠人工實(shí)現(xiàn)，所以迄今國外對溫度感應(yīng)型微膠囊的研究較多，但國內(nèi)研究相對甚少。溫度感應(yīng)型微膠囊的基材主要是聚N-異丙基丙烯酰胺［4］(PNIPAAm)它的水溶液具有溫敏性，當(dāng)溫度等于或高于它的最低臨界溶解溫度(LCST約

3、為32℃)時(shí)，它在一個(gè)相當(dāng)寬的濃度范圍可以發(fā)生相分離；而當(dāng)溫度低于LCST時(shí)，沉淀的PNIPAAm又能迅速溶解［5］。交聯(lián)的PNIPAAm在32℃左右也有一個(gè)較低的臨界溶解溫度NIPAAm與某些單體或聚合物形成的共聚物以及共聚物的共混物也具有這種特性，這種對環(huán)境溫度敏感的特性引起了人們很大的興趣。本文以N-異丙基丙烯酰胺和乙基纖維素［6］的共聚物作為壁材，采用乳液聚合法制備溫度感應(yīng)型微膠囊。1.2微膠囊常用的制備方法1.2.1界面聚合法該法制備微膠囊的過程包括：①通過適宜的乳化劑形成油／水乳液或水／油乳液，使被包囊物乳化；②加入反應(yīng)物以引發(fā)聚合，在液滴表面形成聚

4、合物膜；③微膠囊從油相或水相中分離。在界面反應(yīng)制備微膠囊時(shí)，影響產(chǎn)品性能的重要因素是分散狀態(tài)。攪拌速度、黏度及乳化劑、穩(wěn)定劑的種類與用量對微膠囊的粒度分布、囊壁厚度等也有很大影響。作壁材的單體要求均是多官能度的，如多元胺、多異氰酸酯、多元醇等。反應(yīng)單體的結(jié)構(gòu)、比例不同，制備的微膠囊性能也不相同。Larionova等將不同量的淀粉酶和牛血清蛋白溶解在緩沖液中，加人Span80、環(huán)己烷，攪拌乳化，再加入含有對苯二酰氯的氯仿溶液，攪拌30min，洗滌后得微膠囊。該法的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)物從液相進(jìn)人聚合反應(yīng)區(qū)比從固相容易，所以界面反應(yīng)制備微膠囊適宜于包囊液體，制得的微膠囊致密性

5、較好；在聚合過程中，分散相和連續(xù)相均為提供活性單體的庫源，與原位聚合法相比，該法的反應(yīng)速率較快；反應(yīng)條件溫和，在室溫下即可進(jìn)行，而且聚合物相對分子質(zhì)量高；對單體純度和配比要求不嚴(yán)格，即單體純度和配比不是影響聚合物相對分子質(zhì)量的主要因素；無抽提、脫揮工序，縮聚反應(yīng)可達(dá)到不可逆。其缺點(diǎn)是經(jīng)常會有一部分單體未參加成膜反應(yīng)而遺留在微膠囊中，故在制備含水微膠囊時(shí)，經(jīng)常混合無毒的乙二醇或甘油，既可起成膜單體的作用，又可作為水的阻滯劑［7］。1.2.2原位聚合法實(shí)現(xiàn)原位聚合法的必要條件是單體可溶，聚合物不可溶。與界面聚合法相比，可用于該法的單體很多，如氣溶膠、液體、水溶性或油

6、溶性單體或單體的混合物，低相對分子質(zhì)量的聚合物或預(yù)聚物等。因此，各種各樣的材料均可用以構(gòu)成囊壁。Chol等用NaOH調(diào)節(jié)檸檬酸水溶液的pH為4.0，加入由氧化聚合而得的聚苯胺顆粒，于40～45℃攪拌2h，加入蜜胺甲醛樹脂的預(yù)聚物，繼續(xù)加熱攪拌，再經(jīng)后處理得聚苯胺微膠囊。原位聚合法建立在單體或預(yù)聚體聚合反應(yīng)形成不溶性聚合物壁材的基礎(chǔ)上，如何將形成的聚合物沉淀包覆在囊心表面上是該法的關(guān)鍵。1.2.3銳孔法此法因聚合物的固化導(dǎo)致微膠囊囊壁的形成，即先將線性聚合物溶解形成溶液，當(dāng)其固化時(shí)，聚合物迅速沉淀析出形成囊壁。因?yàn)榇蠖鄶?shù)固化反應(yīng)即聚合物的沉淀作用，是在瞬間進(jìn)行并完

7、成的，故有必要使含有芯材的聚合物溶液在加到固化劑中之前，預(yù)先成型，銳孔法可滿足這種要求。銳孑L法可采用能溶于水或有機(jī)溶劑的聚合物作壁材，通常加入固化劑或采用熱凝聚，也可利用帶有不同電荷的聚合物絡(luò)合實(shí)現(xiàn)固化。近來，多采用無毒且具有生物活性的殼聚糖陽離子與帶有負(fù)電荷的多酶糖如海藻酸鹽、羧甲基纖維素、硫酸軟骨素、透明質(zhì)酸絡(luò)合以形成囊壁。Chang等將一種鼠免疫細(xì)胞與質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.5％海藻酸鹽溶液混合后，用23G的針管擠壓到質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.5％CaCI，溶液中形成膠囊，先在質(zhì)量分?jǐn)?shù)1％CaCI：溶液中固化4rmin，然后轉(zhuǎn)移到光敏性的聚三．賴氨酸溶液中固化9min，洗滌，檸檬

8、酸鈉處理后再次洗滌，用4