本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥領域，具體為一種聚合物微球的制備方法，特別涉及一種以微/納米生物活性玻璃作為pickering乳液穩(wěn)定粒子制備聚合物微球的方法。

背景技術：

具有生物相容性的聚合物微球可用于藥物運輸?shù)妮d體、控制藥物釋放、以及制備成組織工程支架等。pickering乳液法是一種采用超細的固體顆粒作為乳滴穩(wěn)定粒子，進而形成乳液的方法。近年來，采用pickering乳液法制備聚合物微球得到了廣泛的研究。

目前的研究中，用于作為pickering乳液穩(wěn)定粒子的有羥基磷灰石、碳酸鈣、二氧化硅、氧化鐵和氧化石墨烯等。采用pickering乳液制備聚合物微球，在有機溶劑不斷揮發(fā)、聚合物材料不斷固化成型的過程中，會將部分處于油相與水相界面的穩(wěn)定粒子固定在微球表面，進而形成表面摻有穩(wěn)定粒子的聚合物微球。表面的穩(wěn)定粒子，可以為聚合物微球帶來不同的功能和性質。

生物活性玻璃是一種在體內能與骨組織緊密結合，并且不會對人體產生不良反應的生物活性材料。生物活性玻璃具有良好的生物活性、生物相容性何骨修復特性。采用微/納米生物活性玻璃作為pickering乳液的穩(wěn)定粒子時，制備得到的聚合物微球表面含有微/納米生物活性玻璃成分。表面的生物活性玻璃可以聚合物微球在模擬體液sbf溶液中具有更好的礦化效果。

基于以上的研究結果，本發(fā)明在現(xiàn)有技術的基礎上，將微/納米生物活性玻璃作為pickering乳液穩(wěn)定粒子制備聚合物微球，使其能應用于人體組織修復中。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供一種以微/納米生物活性玻璃作為pickering乳液穩(wěn)定粒子制備聚合物微球的方法。該方法可制備出表面含有微/納米生物活性玻璃成分的聚合物微球，同時這種方法制備得到的聚合物微球在模擬體液sbf溶液中具有更好的礦化效果。

本發(fā)明的目的通過以下技術方案實現(xiàn)：

一種以微納米生物活性玻璃作為pickering乳液穩(wěn)定粒子制備聚合物微球的方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將具有生物相容性的聚合物材料用揮發(fā)性有機溶劑溶解，攪拌均勻后得到聚合物油相溶液；

(2)將微/納米生物活性玻璃加入去離子水中，超聲并攪拌均勻，得到微/納米生物活性玻璃懸液；

(3)將步驟(1)所得的聚合物油相溶液分散到步驟(2)所得的微/納米生物活性玻璃懸液中，得到水包油的單乳液；

(4)持續(xù)攪拌步驟(3)所得的水包油的單乳液，揮發(fā)除去聚合物油相溶液中的有機溶劑，得到固化的聚合物微球；然后用去離子水洗滌，干燥，得到表面含有微/納米生物活性玻璃的聚合物微球。

本發(fā)明采用pickering乳液法原理，將微/納米生物活性玻璃粉末作為pickering乳液法的穩(wěn)定粒子，采用微/納米生物活性玻璃的水性懸液作為水相，采用聚合物的有機溶液作為油相，將水相和油相混合，在攪拌下形成水包油乳液；在水包油乳液中，微/納米生物活性玻璃存在水相與油相液滴的界面上，不斷攪拌使油相中的有機溶劑揮發(fā)以使聚合物微球固化，生物活性玻璃粉末在微球固化過程中會留在微球表面，于是形成了表面具有微/納米生物活性玻璃的聚合物微球。

優(yōu)選地，所述步驟(1)中，所述具有生物相容性的聚合物材料聚合物材料為聚乳酸-羥基乙酸共聚物(plga)、聚左旋乳酸(plla)、聚羥基乙酸(pga)或聚己內酯(pcl)。

進一步地，所述聚乳酸-羥基乙酸共聚物(plga)的分子量為mw＝30～150kda；所述聚乳酸-羥基乙酸共聚物中，乳酸單體的比例為50％～85％。

進一步地，所述聚左旋乳酸的分子量為mw＝30～150kda。

進一步地，所述聚羥基乙酸的分子量為mw＝30～180kda。

進一步地，所述聚己內酯的分子量為mw＝50～150kda。

優(yōu)選地，步驟(1)中，所述揮發(fā)性有機溶劑為二氯甲烷或三氯甲烷。

更進一步地，步驟(1)中，若采用plga作為所述聚合物，所述plga與有機溶劑的質量體積比為1：5～1：25g/ml；若采用plla作為所述聚合物，所述plla與有機溶劑的質量體積比為1：5～1：25g/ml；若采用pga作為所述聚合物，所述pga與有機溶劑的質量體積比為1：5～1：25g/ml；若采用pcl作為所述聚合物，所述pcl與有機溶劑的質量體積比為1：10～1：20g/ml。

進一步地，步驟(2)中，所述微/納米生物活性玻璃為sio2-cao-p2o5體系或na2o-sio2-cao-p2o5體系的生物活性玻璃。

進一步地，步驟(2)中，所述微/納米生物活性玻璃包含平均粒徑為納米級和微米級的生物活性玻璃，優(yōu)選為100nm～10μm。

進一步地，步驟(2)中，所述微/納米生物活性玻璃懸液中，微/納米生物活性玻璃的質量分數(shù)是0.1wt％～2wt％。

進一步地，步驟(2)中，所述超聲時間為30min，攪拌的轉速為250rpm，攪拌時間為30min。

進一步地，步驟(3)中，所述聚合物油相溶液與微/納米生物活性玻璃懸液的體積比為1：3～1：100。

進一步地，步驟(4)中，所述持續(xù)攪拌的轉速為200～500rpm，時間為2～24h。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點和有益效果：本發(fā)明制備的聚合物微球表面含有微/納米生物活性玻璃成分，生物活性玻璃具有良好的生物活性、生物相容性何骨修復特性，且不會對人體產生不良反應；與傳統(tǒng)pva乳液法制備的聚合物微球對比，本發(fā)明制備的聚合物微球在模擬體液sbf溶液中具有更好的礦化效果，尤其適用于人體組織修復中。

附圖說明

圖1是實施例1的平均粒徑為756nm的生物活性玻璃粒徑分布數(shù)據(jù)圖；

圖2是實施例1的平均粒徑為756nm的生物活性玻璃電鏡圖；

圖3是實施例2的平均粒徑為374nm的生物活性玻璃粒徑分布數(shù)據(jù)圖；

圖4是實施例2的平均粒徑為374nm的生物活性玻璃電鏡圖；

圖5是實施例3的平均粒徑為2.097μm的生物活性玻璃粒徑分布數(shù)據(jù)圖。

具體實施方式

下面結合實施例，對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。

實施例1

一種以微納米生物活性玻璃作為pickering乳液穩(wěn)定粒子制備聚合物微球的方法，包括如下步驟：

(1)稱取0.5gplga(la/ga＝75/25,mw＝100kda)加入到5ml三氯甲烷有機溶劑中，在300rpm轉速下攪拌30min溶解，得到plga的油相溶液；

(2)將2g平均粒徑為756nm的58s(成分為sio2-cao-p2o5體系)生物活性玻璃加入到198ml去離子水中，超聲30min，在250rpm條件下攪拌30min，使納米生物活性玻璃均勻分散在去離子水中，制成質量分數(shù)為1wt％的納米生物活性玻璃懸液；

(3)取步驟(2)中的生物活性玻璃懸液150ml，在轉速為350rpm的攪拌條件下，將5mlplga油相溶液逐滴注射進生物活性玻璃懸液中，得到水包油的單乳液；

(4)持續(xù)攪拌單乳液6h，揮發(fā)除去有機溶劑三氯甲烷，得到表面含有生物活性玻璃成分的plga微球，收集固化的plga微球，用去離子水洗滌3遍后，冷凍干燥。

實施例2

一種以微納米生物活性玻璃作為pickering乳液穩(wěn)定粒子制備聚合物微球的方法，包括如下步驟：

(1)稱取0.2gplga(la/ga＝50/50,mw＝150kda)加入到5ml三氯甲烷有機溶劑中，在300rpm轉速下攪拌30min溶解，得到plga的油相溶液；

(2)將2g平均粒徑為374nm的77s(成分為sio2-cao-p2o5體系)生物活性玻璃加入到98ml去離子水中，超聲30min，在250rpm條件下攪拌30min，使納米生物活性玻璃均勻分散在去離子水中，制成質量分數(shù)為2wt％的納米生物活性玻璃懸液；

(3)取步驟(2)中的生物活性玻璃懸液15ml，在轉速為200rpm的攪拌條件下，將5mlplga油相溶液逐滴注射進生物活性玻璃懸液中，得到水包油的單乳液；

(4)持續(xù)攪拌單乳液2h，揮發(fā)除去有機溶劑三氯甲烷，得到表面含有生物活性玻璃成分的plga微球，收集固化的plga微球，用去離子水洗滌3遍后，冷凍干燥。

實施例3

一種以微納米生物活性玻璃作為pickering乳液穩(wěn)定粒子制備聚合物微球的方法，包括如下步驟：

(1)稱取0.5gplga(la/ga＝85/15,mw＝30kda)加入到2.5ml三氯甲烷有機溶劑中，在300rpm轉速下攪拌30min溶解，得到plga的油相溶液；

(2)將0.3g平均粒徑為2.097μm的45s5(成分為na2o-sio2-cao-p2o5體系)生物活性玻璃加入到299.7ml去離子水中，超聲30min，在250rpm條件下攪拌30min，使微米生物活性玻璃均勻分散在去離子水中，制成質量分數(shù)為0.3wt％的微米生物活性玻璃懸液；

(3)取步驟(2)中的生物活性玻璃懸液250ml，在轉速為500rpm的攪拌條件下，將2.5mlplga油相溶液逐滴注射進生物活性玻璃懸液中，得到水包油的單乳液；

(4)持續(xù)攪拌單乳液24h，揮發(fā)除去有機溶劑三氯甲烷，得到表面含有生物活性玻璃成分的plga微球，收集固化的plga微球，用去離子水洗滌3遍后，冷凍干燥。

實施例4

一種以微納米生物活性玻璃作為pickering乳液穩(wěn)定粒子制備聚合物微球的方法，包括如下步驟：

(1)稱取0.5gplla(mw＝100kda)加入到5ml二氯甲烷有機溶劑中，在300rpm轉速下攪拌30min溶解，得到plla的油相溶液；

(2)將2g平均粒徑為2.097μm的58s(成分為sio2-cao-p2o5體系)生物活性玻璃加入到198ml去離子水中，超聲30min，在250rpm條件下攪拌30min，使納米生物活性玻璃均勻分散在去離子水中，制成質量分數(shù)為1wt％的納米生物活性玻璃懸液；

(3)取步驟(2)中的生物活性玻璃懸液150ml，在轉速為350rpm的攪拌條件下，將5mlplla油相溶液逐滴注射進生物活性玻璃懸液中，得到水包油的單乳液；

(4)持續(xù)攪拌單乳液6h，揮發(fā)除去有機溶劑二氯甲烷，得到表面含有生物活性玻璃成分的plla微球，收集固化的plla微球，用去離子水洗滌3遍后，冷凍干燥。

實施例5

一種以微納米生物活性玻璃作為pickering乳液穩(wěn)定粒子制備聚合物微球的方法，包括如下步驟：

(1)稱取0.2gplla(mw＝150kda)加入到5ml二氯甲烷有機溶劑中，在300rpm轉速下攪拌30min溶解，得到plla的油相溶液；

(2)將2g平均粒徑為100nm的77s(成分為sio2-cao-p2o5體系)生物活性玻璃加入到98ml去離子水中，超聲30min，在250rpm條件下攪拌30min，使納米生物活性玻璃均勻分散在去離子水中，制成質量分數(shù)為2wt％的納米生物活性玻璃懸液；

(3)取步驟(2)中的生物活性玻璃懸液15ml，在轉速為200rpm的攪拌條件下，將5mlplla油相溶液逐滴注射進生物活性玻璃懸液中，得到水包油的單乳液；

(4)持續(xù)攪拌單乳液2h，揮發(fā)除去有機溶劑二氯甲烷，得到表面含有生物活性玻璃成分的plla微球，收集固化的plla微球，用去離子水洗滌3遍后，冷凍干燥。

實施例6

一種以微納米生物活性玻璃作為pickering乳液穩(wěn)定粒子制備聚合物微球的方法，包括如下步驟：

(1)稱取0.5gplla(mw＝30kda)加入到2.5ml二氯甲烷有機溶劑中，在300rpm轉速下攪拌30min溶解，得到plla的油相溶液；

(2)將0.3g平均粒徑為10μm的45s5(成分為na2o-sio2-cao-p2o5體系)生物活性玻璃加入到299.7ml去離子水中，超聲30min，在250rpm條件下攪拌30min，使微米生物活性玻璃均勻分散在去離子水中，制成質量分數(shù)為0.3wt％的微米生物活性玻璃懸液；

(3)取步驟(2)中的生物活性玻璃懸液250ml，在轉速為500rpm的攪拌條件下，將2.5mlplla油相溶液逐滴注射進生物活性玻璃懸液中，得到水包油的單乳液；

(4)持續(xù)攪拌單乳液24h，揮發(fā)除去有機溶劑二氯甲烷，得到表面含有生物活性玻璃成分的plla微球，收集固化的plla微球，用去離子水洗滌3遍后，冷凍干燥。

實施例7

一種以微納米生物活性玻璃作為pickering乳液穩(wěn)定粒子制備聚合物微球的方法，包括如下步驟：

(1)稱取0.5gpga(mw＝100kda)加入到5ml二氯甲烷有機溶劑中，在300rpm轉速下攪拌30min溶解，得到pga的油相溶液；

(2)將2g平均粒徑為374nm的58s(成分為sio2-cao-p2o5體系)生物活性玻璃加入到198ml去離子水中，超聲30min，在250rpm條件下攪拌30min，使納米生物活性玻璃均勻分散在去離子水中，制成質量分數(shù)為1wt％的納米生物活性玻璃懸液；

(3)取步驟(2)中的生物活性玻璃懸液150ml，在轉速為350rpm的攪拌條件下，將5mlpga油相溶液逐滴注射進生物活性玻璃懸液中，得到水包油的單乳液；

(4)持續(xù)攪拌單乳液6h，揮發(fā)除去有機溶劑二氯甲烷，得到表面含有生物活性玻璃成分的pga微球，收集固化的pga微球，用去離子水洗滌3遍后，冷凍干燥。

實施例8

一種以微納米生物活性玻璃作為pickering乳液穩(wěn)定粒子制備聚合物微球的方法，包括如下步驟：

(1)稱取0.2gpga(mw＝180kda)加入到5ml二氯甲烷有機溶劑中，在300rpm轉速下攪拌30min溶解，得到pga的油相溶液；

(2)將2g平均粒徑為100nm的77s(成分為sio2-cao-p2o5體系)生物活性玻璃加入到98ml去離子水中，超聲30min，在250rpm條件下攪拌30min，使納米生物活性玻璃均勻分散在去離子水中，制成質量分數(shù)為2wt％的納米生物活性玻璃懸液；

(3)取步驟(2)中的生物活性玻璃懸液15ml，在轉速為200rpm的攪拌條件下，將5mlpga油相溶液逐滴注射進生物活性玻璃懸液中，得到水包油的單乳液；

(4)持續(xù)攪拌單乳液2h，揮發(fā)除去有機溶劑二氯甲烷，得到表面含有生物活性玻璃成分的pga微球，收集固化的pga微球，用去離子水洗滌3遍后，冷凍干燥。

實施例9

一種以微納米生物活性玻璃作為pickering乳液穩(wěn)定粒子制備聚合物微球的方法，包括如下步驟：

(1)稱取0.5gpga(mw＝30kda)加入到2.5ml二氯甲烷有機溶劑中，在300rpm轉速下攪拌30min溶解，得到pga的油相溶液；

(2)將0.3g平均粒徑為10μm的45s5(成分為na2o-sio2-cao-p2o5體系)生物活性玻璃加入到299.7ml去離子水中，超聲30min，在250rpm條件下攪拌30min，使微米生物活性玻璃均勻分散在去離子水中，制成質量分數(shù)為0.3wt％的微米生物活性玻璃懸液；

(3)取步驟(2)中的生物活性玻璃懸液250ml，在轉速為500rpm的攪拌條件下，將2.5mlpga油相溶液逐滴注射進生物活性玻璃懸液中，得到水包油的單乳液；

(4)持續(xù)攪拌單乳液24h，揮發(fā)除去有機溶劑二氯甲烷，得到表面含有生物活性玻璃成分的pga微球，收集固化的pga微球，用去離子水洗滌3遍后，冷凍干燥。

實施例10

一種以微納米生物活性玻璃作為pickering乳液穩(wěn)定粒子制備聚合物微球的方法，包括如下步驟：

(1)稱取0.3gpcl(mw＝100kda)加入到5ml二氯甲烷有機溶劑中，在300rpm轉速下攪拌30min溶解，得到pcl的油相溶液；

(2)將2g平均粒徑為756nm的58s(成分為sio2-cao-p2o5體系)生物活性玻璃加入到198ml去離子水中，超聲30min，在250rpm條件下攪拌30min，使納米生物活性玻璃均勻分散在去離子水中，制成質量分數(shù)為1wt％的納米生物活性玻璃懸液；

(3)取步驟(2)中的生物活性玻璃懸液150ml，在轉速為350rpm的攪拌條件下，將5mlpcl油相溶液逐滴注射進生物活性玻璃懸液中，得到水包油的單乳液；

(4)持續(xù)攪拌單乳液6h，揮發(fā)除去有機溶劑二氯甲烷，得到表面含有生物活性玻璃成分的pcl微球，收集固化的pcl微球，用去離子水洗滌3遍后，冷凍干燥。

實施例11

一種以微納米生物活性玻璃作為pickering乳液穩(wěn)定粒子制備聚合物微球的方法，包括如下步驟：

(1)稱取0.25gpcl(mw＝150kda)加入到5ml二氯甲烷有機溶劑中，在300rpm轉速下攪拌30min溶解，得到pcl的油相溶液；

(2)將2g平均粒徑為100nm的77s(成分為sio2-cao-p2o5體系)生物活性玻璃加入到98ml去離子水中，超聲30min，在250rpm條件下攪拌30min，使納米生物活性玻璃均勻分散在去離子水中，制成質量分數(shù)為2wt％的納米生物活性玻璃懸液；

(3)取步驟(2)中的生物活性玻璃懸液15ml，在轉速為200rpm的攪拌條件下，將5mlpcl油相溶液逐滴注射進生物活性玻璃懸液中，得到水包油的單乳液；

(4)持續(xù)攪拌單乳液2h，揮發(fā)除去有機溶劑二氯甲烷，得到表面含有生物活性玻璃成分的pcl微球，收集固化的pcl微球，用去離子水洗滌3遍后，冷凍干燥。

實施例12

一種以微納米生物活性玻璃作為pickering乳液穩(wěn)定粒子制備聚合物微球的方法，包括如下步驟：

(1)稱取0.5gpcl(mw＝50kda)加入到5ml二氯甲烷有機溶劑中，在300rpm轉速下攪拌30min溶解，得到pcl的油相溶液；

(2)將0.3g平均粒徑為10μm的45s5(成分為na2o-sio2-cao-p2o5體系)生物活性玻璃加入到299.7ml去離子水中，超聲30min，在250rpm條件下攪拌30min，使微米生物活性玻璃均勻分散在去離子水中，制成質量分數(shù)為0.3wt％的微米生物活性玻璃懸液；

(3)取步驟(2)中的生物活性玻璃懸液250ml，在轉速為500rpm的攪拌條件下，將2.5mlpcl油相溶液逐滴注射進生物活性玻璃懸液中，得到水包油的單乳液；

(4)持續(xù)攪拌單乳液24h，揮發(fā)除去有機溶劑二氯甲烷，得到表面含有生物活性玻璃成分的pcl微球，收集固化的pcl微球，用去離子水洗滌3遍后，冷凍干燥。