[发明专利]一种基于电喷法的多腔室微球及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于电喷法的多腔室微球及其制备方法。本发明所述制备方法为：首先制备含核层和壳层通道的同轴针；其次制备海藻酸钠溶液和一种或多种含负载物的混合液；再次用注射器分别吸取混合液，并推入同轴针不同的核层通道；壳层通道通入无添加海藻酸钠溶液；最后连接高压电源与同轴针的金属部位；微球接收装置与接地线的铜板连接，打开泵及高压电源，使同轴针出口形成的具有分区分层结构的前驱体溶液落入接收装置后，搅拌、过滤，得到多腔室微球成品。本发明一步形成具有核壳结构的多腔室微球，降低了装载成份在制备过程的损耗，提高了对装载成分的保护和禁锢，同时可实现对加载药物释放速率的调控，在工业化生产中具有优势。

技术领域

本发明涉及生物材料制备技术领域，尤其涉及一种基于电喷法的多腔室微球及其制备方法。

背景技术

多腔室微球可以在单个微球的不同空间中加载不同药物、细胞或其他因子，因而在多药物释放、细胞共培养、多靶点检测等领域有很多重要的应用前景。目前微流控技术是制备多腔室微球的主要手段，但是微流控的方法需要使用油、引发剂和表面活性剂等，这些对需要装载的生物制剂或细胞的活性有一定影响，因而该方法在生物领域的应用受到一定限制。

为了避免这些油、引发剂等可能存在的毒性作用，人们探索了新的多腔室微球制备方法，包括电喷法、离心法和气体剪切法等，它们分别采用高压电场、高速离心力和高压气体剪切力使流体分离出微米甚至纳米级的微球，可以避免使用额外的溶剂，因而在生物活性药物或细胞的装载上具有很大的优势。

然而这些方法也存在一些不足。离心法需要特制的装置，难以普及，离心管容量有限，因而效率也较低。气体剪切法则存在可能引入气体源性的污染以及成本较高的不足。电喷法虽然相对设备简单易得，操作简便高效，但是现有三种方法都无法一步制备出核壳分层的多腔室微球。同时，现有的制备多腔室微球制备时各腔室的结构成分无差别，无法实现对不同腔室装载药物释放速度的控制。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于电喷法的多腔室微球及其制备方法。本发明通过自制同轴针，利用同轴针同时实现核层和壳层通道的形成，结合高压电场制备出核壳分层的多腔室微球，降低了装载成份在制备过程的损耗，提高了对装载成分的保护和禁锢作用，同时可以实现对加载药物释放速率的调控，在工业化生产中具有优势。

本发明的技术方案如下：

一种基于电喷法的多腔室微球的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)制备含核层通道和壳层通道的同轴针；

(2)将一种或多种待负载物分别加入海藻酸钠溶液中，得到一种或多种含负载物的混合液；

(3)用注射器分别吸取步骤(2)制备的一种或多种含负载物的混合液，通过推注泵推入同轴针不同的核层通道；壳层通道通入无添加海藻酸钠溶液；

(4)用高压电源连接步骤(1)制备的同轴针的金属针体；微球接收装置与接地线的铜板连接，打开推注泵及高压电源，使从同轴针流出的具有分区分层结构的前驱体溶液落入接收装置后交联成球，过滤得到具有核壳结构的多腔室微球成品。

进一步地，步骤(1)中，所述同轴针包括核层通道和壳层通道，所述壳层通道入口位于同轴针的侧面，并与核层通道垂直；所述核层通道包括但不限于2～8个通道，各通道平行分布。

进一步地，所述同轴针的制备方法为：采用多根30G金属平口针同向平行排列后固定；将固定后的平口针穿过T形三通，穿入口用树脂胶或橡胶帽封闭，穿出口处接平头针，与三通的侧孔联通形成壳层通道。

进一步地，所述多根包括但不限于2～8根；所述多根为6根以上时，同轴针中间放置一根支撑针；使得液体流出针时正好能均匀布满支撑针一周。所述多根为6根时，同轴针中间放置一根30G的支撑针；所述多根为8根时，同轴针中间放置一根25G的支撑针；