可完全生物降解和生物相容的復(fù)合微球的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可完全生物降解和生物相容的復(fù)合微球的制備方法。利用纖維素納米晶的可再生性、可生物降解性和生物相容性，制備纖維素納米晶穩(wěn)定的水包油型Pickering乳液，再通過溶劑揮發(fā)技術(shù)而制得一種完全可生物降解和生物相容的復(fù)合微球。本發(fā)明方法從天然植物制得的纖維素納米晶須，成本低廉，操作簡單，易于大規(guī)模推廣，且本發(fā)明方法制得的復(fù)合微球能夠完全生物降解和生物相容，環(huán)境友好，符合當(dāng)前的發(fā)展理念。
【專利說明】可完全生物降解和生物相容的復(fù)合微球的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明屬于復(fù)合微球制備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種可完全生物降解和生物相容的復(fù)合微球的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了應(yīng)對當(dāng)今世界能源、資源和環(huán)境等問題，發(fā)展綠色、環(huán)保、可再生和可降解的材料已成為熱點話題。而纖維素納米晶可通過天然植物纖維制得，是一種具有高長徑比、高比表面積、高強度，同時具有可循環(huán)再生，可生物降解和生物相容的納米材料。
[0003]皮克林(Pickering)乳液是一類由固體粒子代替表面活性劑作為穩(wěn)定劑而形成的乳液。一直以來，Pickering乳液憑借其方便快捷、無阜特性、良好的穩(wěn)定性和優(yōu)異的機械性能等優(yōu)點在食品、化妝品等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。因此，開發(fā)Pickering乳液在可生物降解和生物相容的材料中的應(yīng)用具有非常重要的現(xiàn)實意義。而用來穩(wěn)定Pickering乳液的膠體粒子中具有可完全生物降解和生物相容的首選粒子可為纖維素納米晶。
[0004]因此，利用纖維素納米晶的特性和Pickering乳液的優(yōu)點，并結(jié)合溶劑揮發(fā)技術(shù)可為制備可完全生物降解和生物相容的復(fù)合微球提供一個全新的技術(shù)方案和手段，目前未見文獻報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種可完全生物降解和生物相容的復(fù)合微球的制備方法。
[0006]本發(fā)明的思路:利用纖維素納米晶的可再生性、可生物降解性和生物相容性，制備纖維素納米晶穩(wěn)定的水包油型Pickering乳液，再通過溶劑揮發(fā)技術(shù)而制得一種完全可生物降解和生物相容的復(fù)合微球。
[0007]具體步驟為:
(I)以質(zhì)量體積百分比濃度為0.025、.2%的纖維素納米晶懸浮液為水相，通過0.1摩爾/升的鹽酸溶液調(diào)節(jié)水相的PH值為2~3，以可生物降解和生物相容的聚合物溶于低沸點溶劑制得質(zhì)量百分比濃度為廣3%的溶液為油相，按水相/油相體積比為2~5:1來混合兩相，經(jīng)超聲乳化處理后，即制得纖維素納米晶穩(wěn)定的水包油型Pickering乳液。
[0008](2)將步驟(1)制得的纖維素納米晶穩(wěn)定的水包油型Pickering乳液裝入敞口玻璃瓶，然后置于45、0°C的水浴中進行溶劑揮發(fā)，在整個低沸點溶劑揮發(fā)過程中需間歇地震蕩敞口玻璃瓶以便低沸點溶劑從乳滴內(nèi)部揮發(fā)出來，揮發(fā)進行7、小時，沒有氣體揮發(fā)出來，停止揮發(fā)，制得渾濁液。
[0009](3)將步驟⑵制得的渾濁液用水進行離心洗滌3次，離心速率10000轉(zhuǎn)/分鐘，每次離心5分鐘，最后對下層沉淀進行干燥即制得白色粉末狀的聚合物@纖維素納米晶復(fù)合微球。
[0010]所述纖維素納米晶包括從木材、竹、紙漿、棉花、劍麻等天然植物制得的纖維素納米晶須，其直徑為疒20納米，長度為50-1000納米，具有較高的長徑比，為棒狀、針狀或長纖狀結(jié)構(gòu)的納米材料。
[0011]所述可生物降解和生物相容的聚合物為聚乳酸、聚己內(nèi)酯和聚甲基丙烯酸甲酯中的一種。
[0012]所述低沸點溶劑為二氯甲烷或1，2-二氯乙烷。
[0013]本發(fā)明方法的優(yōu)點:
(I)本發(fā)明方法從天然植物制得的纖維素納米晶須，成本低廉，操作簡單，易于大規(guī)模推廣。
[0014](2)本發(fā)明方法制得的復(fù)合微球能夠完全生物降解和生物相容，環(huán)境友好，符合當(dāng)前的發(fā)展理念。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明實施例中制得的劍麻纖維素納米晶穩(wěn)定的水包油型Pickering乳液的偏光顯微鏡照片。
[0016]圖2為本發(fā)明實施例中制得的聚甲基丙烯酸甲酯@劍麻纖維素納米晶復(fù)合微球的偏光顯微鏡照片。
[0017]圖3為本發(fā)明實施例中制得的聚甲基丙烯酸甲酯@劍麻纖維素納米晶復(fù)合微球的掃描電子顯微鏡照片。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步描述，但本發(fā)明不局限于以下實施例。
[0019]實施例:
(I)以質(zhì)量體積百分比濃度為0.1%的劍麻纖維素納米晶懸浮液為水相，通過0.1摩爾/升的鹽酸溶液調(diào)節(jié)水相的PH值為2，以聚甲基丙烯酸甲酯溶于二氯甲烷制得質(zhì)量百分比濃度為1%的溶液為油相，按水相/油相體積比為5:1來混合兩相，經(jīng)超聲乳化處理后，即制得劍麻纖維素納米晶穩(wěn)定的水包油型Pickering乳液。
[0020](2)將2毫升步驟(1)制得的劍麻纖維素納米晶穩(wěn)定的水包油型Pickering乳液裝入敞口玻璃瓶，然后置于45°C的水浴中進行溶劑揮發(fā)，在整個二氯甲烷揮發(fā)過程中需間歇地震蕩敞口玻璃瓶以便二氯甲烷從乳滴內(nèi)部揮發(fā)出來，揮發(fā)進行7小時，沒有氣體揮發(fā)出來，停止揮發(fā)，制得渾濁液。
[0021](3)將步驟⑵制得的渾濁液用水進行離心洗滌3次，離心速率10000轉(zhuǎn)/分鐘，每次離心5分鐘，最后對下層沉淀進行干燥即制得白色粉末狀的聚甲基丙烯酸甲酯@劍麻纖維素納米晶復(fù)合微球。
[0022]采用偏光顯微鏡觀察可見，劍麻纖維素納米晶穩(wěn)定的水包油型Pickering乳液非常穩(wěn)定，且所得乳滴粒徑分布在幾微米至幾十微米之間；而經(jīng)溶劑揮發(fā)后，所得聚甲基丙烯酸甲酯@劍麻纖維素納米晶復(fù)合微球的粒徑明顯減小，甚至更小的微球無法通過偏光顯微鏡觀察到，而從掃描電子顯微鏡照片可進一步清晰地看到聚甲基丙烯酸甲酯@劍麻纖維素納米晶復(fù)合微球表面所包覆的纖維素納米晶，且部分復(fù)合微球的粒徑甚至只有幾百納米。
【權(quán)利要求】
1.一種可完全生物降解和生物相容的復(fù)合微球的制備方法，其特征在于具體步驟為: (1)以質(zhì)量體積百分比濃度為0.025、.2%的纖維素納米晶懸浮液為水相，通過0.1摩爾/升的鹽酸溶液調(diào)節(jié)水相的PH值為2~3，以可生物降解和生物相容的聚合物溶于低沸點溶劑制得質(zhì)量百分比濃度為廣3%的溶液為油相，按水相/油相體積比為2~5:1來混合兩相，經(jīng)超聲乳化處理后，即制得纖維素納米晶穩(wěn)定的水包油型Pickering乳液； (2)將步驟(1)制得的纖維素納米晶穩(wěn)定的水包油型Pickering乳液裝入敞口玻璃瓶，然后置于45、0°C的水浴中進行溶劑揮發(fā)，在整個低沸點溶劑揮發(fā)過程中需間歇地震蕩敞口玻璃瓶以便低沸點溶劑從乳滴內(nèi)部揮發(fā)出來，揮發(fā)進行7、小時，沒有氣體揮發(fā)出來，停止揮發(fā)，制得渾濁液； (3)將步驟(2)制得的渾濁液用水進行離心洗滌3次，離心速率10000轉(zhuǎn)/分鐘，每次離心5分鐘，最后對下層沉淀進行干燥即制得白色粉末狀的聚合物O纖維素納米晶復(fù)合微球； 所述纖維素納米晶包括從木材、竹、紙漿、棉花、劍麻等天然植物制得的纖維素納米晶須，其直徑為2~20納米，長度為50-1000納米，具有較高的長徑比，為棒狀、針狀或長纖狀結(jié)構(gòu)的納米材料； 所述可生物降解和生物相容的聚合物為聚乳酸、聚己內(nèi)酯和聚甲基丙烯酸甲酯中的一種； 所述低沸點溶劑為二氯甲烷或1，2_ 二氯乙烷。
【文檔編號】C08L33/12GK103665398SQ201310679823
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月15日
【發(fā)明者】劉紅霞, 王林沖, 耿思敏 申請人:桂林理工大學(xué)