微球是通过多种技术如悬浮聚合、乳液聚合、化学交联等方法制造的球形微粒,它们在医药、生物技术、化妆品、食品工业、化工催化剂、电子和环境工程等多个领域有着广泛的应用,如药物递送系统、细胞培养、色谱分析、化妆品增稠剂、食品添加剂、催化剂载体等。
一、以单体为原料制备微球
制备思路:
主要使用ST、MMA等单体原料制备聚苯乙烯(PST)微球、聚丙烯酸酯微球(PMMA)等。
通过自由基聚合或缩聚方式形成高分子。
采用悬浮聚合法、乳液聚合法、膜乳化法、种子法、微流控法等方法。
所用试剂:
稳定剂:如PVA(聚乙烯醇)、PVP、CMC(羧甲基纤维素),用于分散原材料。
引发剂:如KPA(过硫酸钾),用于引发聚合反应。
乳化剂:如十二烷基硫酸钠、SDS,用于分散原材料。
阻聚剂:如HQ、NaNO2,用于防止非设计区域的聚合。
采用给方法制备的微球粒径如下:
二、以高分子为原料制备微球
制备思路:
使用琼脂糖、壳聚糖、白蛋白等天然高分子或聚乳酸、聚己内酯等聚酯类生物可降解高分子。
将高分子溶解在有机溶剂或水中,形成溶液,再通过乳化和固化方法制备微球。
乳化方法:
机械搅拌法、均质乳化法、膜乳化法。
固化方法:
溶剂挥发法:如使用二氯甲烷。
溶剂箤取法:使用水溶性高的溶剂。
化学交联法:如壳聚糖与戊二醛交联。
物理交联法(离子固化法):如海藻酸盐与Ca2+交联。
自固化法:如冷却固化、高温固化。
单凝聚法:如在烯酸溶剂中溶解材料,滴加浓酸。
复凝聚法:两种带相反电荷的高分子材料交联形成复合微球。
以高分子为原料制备微球所用试剂:
三、复合微球的制备
高分子磁性微球:
以无机颗粒为核,聚合单体。
以高分子微球为核,生成无机颗粒。
混合无机颗粒和单体,包埋无机颗粒。
利用静电相互作用等方法。
主要用于IVD检测试剂、细胞筛选等。
制备方法包括:
有机-无机复合微球:
常用悬浮法和细乳液法,将无机颗粒分散在分散相中,固化成球。
四、多孔微球的制备
常用制孔剂:
气体生成型致孔剂(如碳酸氢铵、碳酸氢钠、过氧化氢)。
渗透型致孔剂(如氯化钠、氯化钾)。
可提取型致孔剂(如Pluronic,脂肪酸盐)。
造孔方法:
制孔剂浸出法:将制孔剂与原料混合,用溶剂浸出形成孔结构。
溶剂挥发法:通过溶剂挥发形成薄膜和空腔。
膜乳化法:通过两步交联控制壳的厚度,形成中空微球。
微流控法:W/O/W体系制备中空微球。
参考文献
1.健康界网(https://www.cn-healthcare.com/articlewm/20230816/content-1593019.html)
2.马光辉《高分子微球和微囊》2021版
3姜甜,陆文伟,崔树茂等,静电喷雾干燥微囊化乳双歧杆菌BL03,2020
免责声明:「原创」仅代表原创编译,水平有限,仅供学术交流,本平台不主张原文的版权,如有侵权,请联系删除。文献解读或作者简历如有疏漏之处,我们深表歉意,请作者团队及时联系后台,我们会在第一时间进行修改或撤稿重发,感谢您的谅解!