专利名称：一种制备聚乳酸多孔微球的方法
技术领域：
本发明涉及制备聚乳酸多孔微球的方法。
背景技术：
聚乳酸具有良好的物理机械性能、无毒性、易加工成型性、生物降解性与体内可吸收性，因此在多个领域有重要的应用价值，尤其是作为组织工程材料和药物传递与控释的载体。在生物医用材料领域，采用各种加工技术，聚乳酸能够被制备成内部紧密的棒材、骨钉、缝合线、药物微载体和微球等，或内部疏松多孔的支架、无纺布和中空微球等。其中，微球以其结构的特殊性、性能的多变性、应用的广泛性而在生物医用材料领域有十分重要的地位。例如，能够作为药物、基因、多肽和蛋白的包埋、传递与控释的载体，在多种疾病的治疗中发挥重要作用；表面经特异性修饰的微球能够作为细胞工程中的微载体，提高细胞的培养密度，维持细胞的正常生理功能；复合了细胞的微载体可直接注射到缺损部位，进行组织修复；通过微球间的进一步组装与集成，能够获得三维多孔支架，用于引导细胞和组织的再生。
实心微球的制备方法主要有相分离法、乳化-溶剂挥发法、冷冻法和喷雾法等。其中乳化-溶剂挥发法的应用的最为广泛。乳化-溶剂挥发法是将聚合物溶解在有机溶剂中，然后在搅拌下于水溶液中进行乳化，随着溶剂的挥发，聚合物微球慢慢形成。由于在溶剂挥发过程中有机溶剂的液滴会发生收缩，因此通常乳化-溶剂挥发法制备的微球均为实心微球。作为体内植入物如药物传递载体或细胞载体，微球的降解会产生大量的酸性物质，主要是乳酸。局部的高浓度酸性易导致周围器官和组织的无菌性炎症反应，产生组织的红肿甚至坏死。因此，在保证微球功能的同时，尽量减少聚乳酸的用量是最佳解决方案之一。多孔微球在保证载药量和支架整体机械强度的情况下，能够大幅度地降低微球中聚乳酸的含量。目前，多孔微球的制备方法主要有快速去除溶剂法、致孔剂法和双乳液法等。这些方法的操作过程与实施工艺比较复杂，影响因素较多，微球的多孔结构不易控制，因此所得多孔微球的重复性与质量不易保证。
发明内容
本发明的目的是提供一种操作过程与实施工艺简单、能够控制微球多孔结构的制备聚乳酸多孔微球的方法。
本发明的制备聚乳酸多孔微球的方法，包括以下步骤1)将聚乳酸溶解在溶剂二氯甲烷中，然后加入不良溶剂，混合均匀，聚乳酸在二氯甲烷与不良溶剂的混合溶剂中的重量体积浓度为3～8％；混合溶剂中二氯甲烷与不良溶剂的体积比为10∶0～8∶2；2)将聚乙烯醇溶解在去离子水中，制备成重量体积浓度为0.3～0.8％的溶液，在搅拌速度为300～800转/分钟情况下，将聚乳酸溶液倒入聚乙烯醇溶液中，水相与有机相的体积比为5∶1～10∶1；3)在10～40℃下挥发掉有机溶剂，过滤，洗涤，得到聚乳酸多孔微球。
本发明中，所说的不良溶剂可以是正己烷、正庚烷、正辛烷、异辛烷或正十二烷。
本发明方法操作工艺简单、实施条件温和。用乳化-溶剂挥发法与溶致相分离相结合的方法制备聚乳酸多孔微球，可以通过搅拌速度、聚乳酸浓度、分散剂聚乙烯醇浓度、良溶剂二氯甲烷和不良溶剂的混合比例及有机相与水相的比例来调控聚乳酸微球的粒径大小、微球的孔隙率及内部微孔的大小。本发明方法为制备聚乳酸多孔微球提供了一种简单可行的新方法。所得聚乳酸多孔微球可广泛用于药物控释体系、细胞工程中的细胞微载体以及组织工程中的微球粘接型支架。
图1是实例1聚乳酸多孔微球的粒径分布；图2是实例1聚乳酸多孔微球的表面形态和内部结构；图2a，图2b为聚乳酸多孔微球的表面形态扫描电镜照片，放大倍数分别为100倍和230倍；图2c为聚乳酸多孔微球的剖面照片；图2d为聚乳酸多孔微球的内部结构照片；图3是实例2聚乳酸多孔微球的粒径分布；图4是实例2聚乳酸多孔微球的表面形态和内部结构；图4a，图4b为聚乳酸多孔微球的表面形态扫描电镜照片，放大倍数分别为50倍和150倍；图4c为聚乳酸多孔微球的剖面照片；图4d为聚乳酸多孔微球的内部结构照片；图5是实例3聚乳酸多孔微球的粒径分布；图6是实例3聚乳酸多孔微球的表面形态和内部结构；图6a，图6b为聚乳酸多孔微球的表面形态扫描电镜照片，放大倍数分别为100倍和180倍；图6c为聚乳酸多孔微球的剖面照片；图6d为聚乳酸多孔微球的内部结构照片；图7是实例4聚左旋乳酸多孔微球的表面形态和内部结构；图7a为聚左旋乳酸多孔微球的表面形态；图7b为聚左旋乳酸多孔微球的剖面照片；图8是实例5聚左旋乳酸多孔微球的表面形态和内部结构；图8a为聚左旋乳酸多孔微球的表面形态；图8b为聚左旋乳酸多孔微球的剖面照片；具体实施方式
实例1将0.5g聚乳酸溶解于9ml二氯甲烷中，加入1ml。正己烷，混合均匀，备用。在200ml的烧杯中加入重量体积浓度为0.8％的聚乙烯醇水溶液100ml。启动搅拌，搅拌速度为500转/分钟，倒入聚乳酸的二氯甲烷/正己烷溶液。温度为25℃，搅拌24h，使有机溶剂挥发完全。停止搅拌后，微球悬浮在溶液表面，过滤，用去离子水反复洗涤，收集后于35℃下真空干燥3天。收率为98％，微球数均粒径d＝290微米，见图1；表观密度为0.2891g/cm3，内部平均孔径为16±3微米，见图2a～图2d。
实例2将0.5g聚乳酸溶解于9ml二氯甲烷中，加入1ml正辛烷，混合均匀，备用。在200ml的烧杯中加入重量体积浓度为0.8％的聚乙烯醇水溶液100ml。启动搅拌，搅拌速度为300转/分钟，倒入聚乳酸的二氯甲烷/正己烷溶液。温度为25℃，搅拌24小时，使有机溶剂挥发完全。停止搅拌后，微球悬浮在溶液表面，过滤，用去离子水反复洗涤，收集后于35℃下真空干燥3天。收率为97.7％，微球平均粒径d＝471微米，见图3；表观密度为0.2136g/cm3，内部平均孔径为24±4微米，见图4a～图4d。
实例3将0.5g聚乳酸溶解于8ml二氯甲烷中，加入2ml正己烷，混合均匀，备用。在200ml的烧杯中加入重量体积浓度为0.8％的聚乙烯醇水溶液100ml。启动搅拌，搅拌速度为500转/分钟，倒入聚乳酸的二氯甲烷/正己烷溶液。温度为25℃，搅拌24小时，使有机溶剂挥发完全。停止搅拌后，微球悬浮在溶液表面，过滤，用去离子水反复洗涤，收集后35℃下真空干燥3天。收率为99％，微球平均粒径d＝413微米，见图5；表观密度为0.1726g/cm3，内部平均孔径为30±5微米，见图6a～图6d。
实例4将0.5g聚左旋乳酸溶解于9ml二氯甲烷中，加入1ml正己烷，混合均匀，备用。在200ml的烧杯中加入重量体积浓度为0.8％的聚乙烯醇水溶液100ml。启动搅拌，搅拌速度为500转/分钟，倒入聚左旋乳酸的二氯甲烷/正己烷溶液。温度为25℃，搅拌24小时，使有机溶剂挥发完全。停止搅拌后，可见微球悬浮在溶液表面，过滤，用去离子水反复洗涤，收集后35℃下真空干燥3天。见图7a、图7b。
实例5将0.5g聚左旋乳酸溶解于9ml二氯甲烷中，加入1ml正十二烷，混合均匀，备用。在200ml的烧杯中加入重量体积浓度为0.8％的聚乙烯醇水溶液100ml。启动搅拌，搅拌速度为500转/分钟，倒入左旋聚乳酸的二氯甲烷/正十二烷溶液。温度为25℃，搅拌24小时，使有机溶剂挥发完全。停止搅拌后，微球悬浮在溶液表面，过滤，用去离子水反复洗涤，收集后35℃下真空干燥3天。见图8a、图8b。
权利要求
1.一种制备聚乳酸多孔微球的方法，该方法包括以下步骤1)将聚乳酸溶解在溶剂二氯甲烷中，然后加入不良溶剂，混合均匀，聚乳酸在二氯甲烷与不良溶剂的混合溶剂中的重量体积浓度为3～8％；混合溶剂中二氯甲烷与不良溶剂的体积比为10∶0～8∶2；2)将聚乙烯醇溶解在去离子水中，制备成重量体积浓度为0.3～0.8％的溶液，在搅拌速度为300～800转/分钟情况下，将聚乳酸溶液倒入聚乙烯醇溶液中，水相与有机相的体积比为5∶1～10∶1；3)在10～40℃下挥发掉有机溶剂，过滤，洗涤，得到聚乳酸多孔微球。
2.根据权利要求1所述的制备聚乳酸多孔微球的方法，所说的不良溶剂是正己烷、正庚烷、正辛烷、异辛烷或正十二烷。
全文摘要
本发明公开的制备聚乳酸多孔微球的方法。包括以下步骤1)将聚乳酸溶解在溶剂二氯甲烷中，然后加入不良溶剂，混合均匀；2)将聚乙烯醇溶解在去离子水中制备成溶液。在搅拌下，将聚乳酸溶液倒入聚乙烯醇溶液中；3)将有机溶剂挥发掉，过滤，洗涤，得到聚乳酸多孔微球。本发明方法操作工艺简单、实施条件温和。所得聚乳酸多孔微球可广泛用于药物控释体系、细胞工程中的细胞微载体以及组织工程中的微球粘接型支架。
文档编号B01J13/02GK1586704SQ20041005298
公开日2005年3月2日 申请日期2004年7月15日 优先权日2004年7月15日
发明者高长有, 洪奕, 沈家骢 申请人:浙江大学