[发明专利]氧化硅与精蛋白微囊及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氧化硅与精蛋白微囊及其制备方法，具体是氧化硅和精蛋白杂化制备 微胶囊的制备方法。

背景技术

如今微囊越来越多地被用于微反应器、药物载体、细胞和酶的包埋防护以及基因转染 等领域。传统的微囊制备方法主要有三种：(1)化学法，化学法是指在液相中发生化学反 应成囊的方法。目前所采用的化学法主要有2种，即界面缩聚法与辐射化学法。这类方法 虽然能够得到尺寸较均一的微囊，但是其尺寸往往难以调节。(2)物理化学法，本法在液 相中成囊，即在囊心物和囊材的混合物中，加入另一种物质或采用其他适当的方法使囊材 的溶解度降低而凝聚在囊心物的周围，形成一个新相析出，故又称为相分离法。其特点是 设备简单，高分子材料来源广泛，适用于多种药物的微囊化，缺点是微囊粘连、聚集的问 题，工艺过程中条件很难控制等。(3)物理及机械法，这类方法主要是通过微胶囊囊壁材 料的物理变化，结合一定的机械加工手段进行微囊制备。此方法对微囊的物理化学性质的 控制较为不易。

而采用共价层层自组装技术制备的微囊则具有高模量、高稳定性等特点，其中最大的 优点在于能够对表面的物理化学性能精确调控。首先是对膜厚度的调控，膜厚的调控可通 过几个方面来调节：(1)所选用的组装材料；(2)组装的层数，通过椭圆偏振技术或者紫外 等可跟踪组装过程，膜的厚度会随着层数的增加而呈线性增长；(3)组装条件，不同的组 装条件下，得到的膜厚往往不同。例如溶液中的离子强度会强烈影响组装的每层膜的厚度； 温度和溶剂极性等均对膜厚有影响。通过以上方式，可以在几个埃到几个纳米的范围内精 确调控膜厚。其次是对表面化学性能的调控。可用于静电层层自组装的材料除合成聚电解 质外，其他的带电荷物质，如天然大分子(如蛋白质和核酸)、病毒、无机纳米粒子(包括 纳金、量子点、富勒烯、碳纳米管等)、树脂状大分子和多价有机离子如染料分子等都可 以用来构筑多层膜。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氧化硅与精蛋白微囊及其制备方法，以氧化硅-精蛋白为 原料进行微囊的制备。通过间隔吸附硅酸钠和精蛋白使得硅酸钠和精蛋白通过静电作用相 互吸附，组装过程中在精蛋白的诱导作用下硅酸钠会生成氧化硅，从而达到形成由氧化硅 和精蛋白层层组装微囊的目的。本发明制备条件温和，制备原料易得，制备工艺简单易行， 通过对不同层数的组装来调控膜的厚度也比较容易。

本发明提供的一种氧化硅与精蛋白微囊是以碳酸钙微粒为模板，硅酸钠和精蛋白为原 料，按照硅酸钠和精蛋白的质量配比为1∶1～7∶1进行制备而成，工艺步骤：

含有聚苯乙烯磺酸钠(PSS)的氯化钙溶液与碳酸钠溶液反应制备PSS掺杂的碳酸钙 CaCO₃(PSS)胶体微粒；CaCO₃与PSS复合，表示为：CaCO₃(PSS)。

将该微粒用鱼精蛋白溶液溶解分散，孵化，组装成有鱼精蛋白层的粒子，然后再继续 用硅酸钠溶液分散，孵化；重复以上过程，在CaCO₃(PSS)微粒表面交替吸附鱼精蛋白和硅 酸钠得到核壳结构的胶体粒子；

核壳结构的胶体粒子与EDTA溶液搅拌反应，水洗涤，离心分离；重复以上过程，除 去碳酸钙得自组装而成的氧化硅与鱼精蛋白微囊，水中贮存备用。

本发明提供的一种氧化硅与精蛋白微囊的制备方法包括的步骤：

1)配置浓度为0.2～0.5mol/l的氯化钙溶液，向其中加入聚苯乙烯磺酸钠(PSS)， 使其浓度为2～3mg/l；配置和氯化钙等摩尔浓度的碳酸钠溶液，分别过滤后，各取15～ 25ml氯化钙溶液和等体积的碳酸钠溶液，在1000～1200rpm的转速下将碳酸钠溶液加入氯 化钙溶液中，反应15～25秒，静置15～25分钟，得到含碳酸钙沉淀的分散溶液。

2)将所得分散溶液在转速为3000rpm的离心机中离心三分钟，离心后用水洗，重复 离心-水洗过程二次，后去除上清液，得CaCO₃(PSS)微粒。

3)配置浓度为0.02～0.04mol/l的硅酸钠溶液，用盐酸调节其PH为7.0～8.0。

4)将精蛋白溶解于0.5mol/l的NaCl溶液中，配成0.5～2.0mg/mL的溶液，用盐酸 和氢氧化钠调节其PH为6.5～7.0。