膜乳化法制备单分散高分子微球和微囊的研究进展

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1、万方数据第24卷第4期2004年8月膜科学与技术^田E^加BRA卜m9CIET、ICEAJ、TD1、IDC}lNOII)GYV01．24No．4Aug．2004文章编号：1007—8924[2004)04—0061—05膜乳化法制备单分散高分子微球和微囊的研究进展谢锐褚良银”陈文梅肖新才王枢(四川大学化工学院，成都610065)摘要：膜乳化法不仅是获得高质量单分散稳定乳液的一种简单有效方法，也是制备单分散功能性微球和微囊的有效手段．着重介绍了用膜乳化法制备单分散药物栽体微球和微囊、色谱柱填料微球和电子摄影调色剂微球，以及其

2、它单分散高分子微球和微囊方面的研究成果．关键词：膜乳化；单分散；微球；微囊；高分子中图分类号：TIQ027．3文献标识码：A高分子微球或微囊是一种微尺度的球形聚合物颗粒，一般实心多孔基质(matrix)型的颗粒称为微球，而中空贮库(hollowreservoir)型的称为微囊．在药物载体、酶固定载体、色谱柱填料、电子摄影调色剂颗粒以及标定标准颗粒等医药、生物和工业界的许多领域，对单分散微球和微囊有着大量而迫切的需求[11．要得到单分散微球或微囊的先决条件是要制备出大小均一的乳液液滴．虽然制备乳液的传统图1膜乳化原理示意图手

3、段很多，如机械搅拌、胶体磨、转子定子系统和高Fig’1M帆啪nce锄凼n嘣ionprinapl。压均质器等，但要制得单分散性良好的稳定乳液却影响膜乳化过程的参数主要包括膜微孔孔径和不容易．因此，制备单分散微球和微囊不仅具有良好分布、膜的孑L隙率、膜表面类型、乳化剂类型及含量、的应用前景，而且具有重要的学术意义．膜乳化技术分散相流量、连续相速度和操作压差等[3]．研究表自从20世纪90年代问世以来[2

4、，引起了人们的广明，在其它参数确定的情况下，乳液液滴的粒径大小泛关注，被认为是一种制备单分散性乳液的简单有与所用膜的孑L径呈

5、线性关系．在膜孔径尺寸分布充效方法．迄今，研究者们已经在用膜乳化法制备单分分窄的情况下，可以制得单分散乳液．乳化剂的吸附散高分子微球和微囊方面进行了许多尝试和研究，速度越快，乳液液滴就越小．随着连续相速度增加，并获得了一些满意的研究成果．本文将对这方面的乳液液滴的尺寸将减小，直到达到一个恒定的值．膜研究进展进行综述．的孔径越小，乳化压力就越高．最小乳化压力即膜外1膜乳化原理与方法表面分散相刚开絮黑的计算式为：(】)膜乳化的原理是待分散相在压力的作用下透过其中：D。为膜孔径，y为两相界面张力，口为分散相孔径均一的微孔膜的膜孑

6、L而在另一侧膜表面形成液与膜表面的接触角，P。为临界操作压力．滴，在沿膜表面流动的连续相的冲刷作用下，当液滴用膜乳化法制备乳液具有操作简单、能耗小、易的直径达到某一临界值时从膜表面剥离，从而形成于控制液滴大小、乳液单分散性好、稳定性高，以及粒径均一的乳液，如图I所示．可制备W／O／W和O／W／O复合型乳液等许多优点．收稿日期：2003—01—24；修改稿收到日期：2003—04—28基金项目：教育部跨世纪优秀人才培养计划基金资助项目(2002—48)作者简介：谢锐(1979一)，女，四川遂宁人，硕士生，主要从事膜过程和膜材

7、料研究．*通讯联系人万方数据膜科学与技术第24卷因此，膜乳化法被认为是获得高质量单分散稳定乳液的有效方法，可用于功能性单分散微球和微囊的制备[4

8、．2膜乳化法制备单分散高分子微球的研究进展2．1作为色谱柱填料的高分子微球为解决传统生产凝胶渗透色谱(gelpermeationchromatography，简称GPC)填料方法低产量、高能耗，以及无法控制微粒粒径分布等方面的问题，Hatate等15J用SPG(Shirasuporousglass)膜乳化和原位聚合法制得了大小均匀的多孑L苯乙烯与二乙烯苯共聚物小球．实验中苯乙烯、

9、二乙烯苯和2，27一偶氮二异丁腈分别用作单体、交联剂和引发剂，这些试剂与十二烷、异辛烷和甲苯的一种溶剂或几种溶剂混合以作为分散相；含有表面活性剂十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠的聚乙烯醇水相溶液用作连续相．结果表明，用此方法制得的多孔小球作为填料的GPC能有效分离的分子量范围为102～106．Hosoya等人[6J用两步溶胀聚合和SPG膜乳化两种方法制备了尺寸均匀的高分子微球，并比较了它们作为小规模高性能液相色谱(1iquidchromato—graphy，简称冈’LC)或毛细管电色谱(capillaryelec—troc

10、hromatography，简称CEC)的填充材料的适用性．结果表明，SPG膜乳化法制得的微球尺寸较均匀，而且球形度好、内部孔隙可重复性好；相反，两步溶胀聚合法由于利用种子聚合物作为形状模板聚合的影响，得到外观大不相同的具有破裂痕迹的微粒．两种填料的色谱柱效率最初相似，但是与SPG膜乳化制得的填料相比，