[实用新型]减压诱导微射流混合法制备功能纳米粒子的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种以减压诱导微射流混合法制备功能纳米粒子的装置。

背景技术

超细粒子的尺寸在一至数百纳米范围，其特殊的表面效应、尺寸效应和分散性能使得这些粒子常常表现出不同于宏观材料及原子或分子的独特性质。许多纳米生物探针、催化剂、医药制剂的性能与其尺寸、尺寸分布、组成、是否含有表面活性剂等因素密切相关。由于许多表面活性剂或嵌段共聚物对于一些生物探针或医药等方面的应用产生较大限制，因此建立新的制备方法，研制新的制备装置，高效制备不含表面活性剂或嵌段共聚物的、以碳-氧键和碳-碳键构成主链且同时含有亲水基团和疏水基团的高分子化合物和以碳-碳键构成主链且同时含有亲水基团和疏水基团的高分子化合物为基质材料，特别是以聚乙丙交酯、聚乳酸等生物可降解且生物安全性高的聚合物为主要基质材料的，包有药物和/或发光化合物等功能材料的小尺寸胶体纳米粒子具有重要意义。

采用已往报道的装置在制备上述功能纳米粒子时存在较大困难。例如普通沉淀法制备纳米粒子的装置通常为带有搅拌或超声装置的反应釜，操作时由于无法及时高效地脱除良溶剂，因此不得不加入大量表面活性剂，以防止粒子过大或聚集，通常采用这种装置制备的以聚乙丙交酯或聚乳酸为主要基质材料的，包有医药化合物的粒子的尺寸较大，在不使用表面活性剂的情况下，粒径通常大于100nm，即使在使用表面活性剂时，所得表面吸附了表面活性剂的粒子的平均粒径通常也大于50nm，粒径分布宽度约180nm(王学清等，药学学报，2004，39，68-71)。

喷雾装置已被用于制备以聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物(PEG-PLA)/聚乙丙交酯(PLGA)混合物为基质材料的，包有药物分子的纳米粒子，但这种装置制备的纳米粒子尺寸较大。例如，T.Takami等采用微乳液喷雾法制备的上述纳米粒子的粒径约2μm(T.Takami，Y.Murakami，Colloids Surf.，2011，B 87，433-438)。当不使用表面活性剂时，喷雾法难以制备水中分散稳定性高的所述纳米粒子。

多通道微流混合法是制备纳米粒子的有效方法之一。Akbulut等使用四通道混合装置，在加压下使乙二醇-b-己内酯嵌段共聚物的四氢呋喃溶液、荧光染料芘和维生素E的四氢呋喃溶液以及不良溶剂水分别从不同的毛细管中喷射出来并混合，制备了粒径为45-110nm纳米，以聚乙二醇-b-聚己内酯嵌段共聚物为包裹基质的粒子(Akbulut，et al.，Adv.Funct.Mater.2009，19，718-72)。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种以减压诱导微射流混合法合成纳米粒子的装置，以有效调节粒子形成及稳定化相关的动力学过程，在纳米沉淀过程中使良溶剂快速脱离混合液微射流，在三维方向上有效调控微射流中溶质的过饱和度，即使在不使用表面活性剂的情况下也可以制备水中分散稳定性高的所述功能纳米粒子。

本实用新型提供的以减压诱导微射流混合法合成纳米粒子的装置的结构示意图如图1所示，这种装置包括至少两个均与微流通道连通的物料罐、控温装置、抽真空装置和收集器；

其中，所述直接与物料罐连通的微流通道上均设有流速控制器；所述直接与物料罐连通的微流通道的下端相互连通形成连通区域，所述连通区域通过毛细管与所述收集器相连通；所述抽真空装置与所述微流通道的连通区域相通；所述控温装置包覆所述微流通道及所述微流通道的连通区域。

该装置中，所述物料罐和流速控制器的个数均为2～5个，优选2～3个，所述微流通道的个数为3～6个，优选3～4个；所述微流通道的内径均为50～2000μm，具体可为100～500μm、100～450μm、100～400μm、100～300μm、100～200μm、200～500μm、200～450μm、200～400μm、200～300μm、300～500μm、300～450μm、300～400μm、400～500μm或450～500μm，优选100～500μm。

所述流速控制器包括阀门和/或液体注射泵或蠕动泵。

本实用新型装置可用于制备所述功能纳米粒子，具体方法可为：使下文任一所述含有基质材料和功能化合物的液体与所述沉淀剂分别经本实用新型装置中与物料罐相连通的微流通道进入微流混合区，并将所形成的混合液微流体射入与抽真空装置相连通的低压气体空间进行纳米沉淀，于所述收集器收集得到所述功能纳米粒子。