一种反相乳化法琼脂糖微球的制备方法

本发明属于微球制备领域，具体设计一种反相乳化法制备琼脂糖微球的方法。

背景技术：

1、琼脂糖凝胶是一种无毒、生物相容性极佳、无刺激性的可生物降解的天然髙分子聚合物。其具有一系列优点，如富含羟基、亲水性好、改性能力强、非特异性吸附低、稳定性好等。同时，其基质的孔隙结构优良，有利于大分子扩散，非常适合制备色谱介质。琼脂糖基色谱介质是迄今为止凝胶过滤色谱、离子交换色谱、疏水色谱和原子序数色谱中最常用的色谱介质之一，是蛋白质、核酸、肽等生物分子纯化重要分离层析介质。

2、琼脂糖微球制备方法主要有悬浮搅拌法、膜乳化法、喷射法和微流控法。膜乳化法制备过程缓慢、膜组件容易污染；喷射法制备过程复杂，难以放大生产；中国专利公开号cn118022641a 公开了微流控法装置制备微球的方法，微流控法单次制备产量低，在高温高压下进行，对设备要求高。而反相乳化法操作简单、设备要求不高，易于规模化生产。

3、目前，采用反相乳化法制备琼脂糖微球已得到广泛应用，其具有工艺简单、设备要求较低以及易于放大生产等优点。然而，现有反相乳化工艺仍存在以下不足：在乳化过程中，液滴受到剪切力、碰撞及聚并等因素的影响，容易产生粒径差异较大的液滴，导致最终制备得到的琼脂糖微球粒径分布较宽、均一性较差。同时，微球粒径受乳化条件波动影响较大，尺寸控制难度较高，难以满足色谱介质等领域对微球粒径一致性和批次稳定性的要求。

4、因此，开发一种能够改善微球粒径分布、提高粒径可控性的琼脂糖微球制备方法。

技术实现思路

1、本发明提供了一种反相乳化法制备琼脂糖微球的方法，操作简单，设备要求不高，易于规模化生产。

2、本发明提供一种反相乳化法制备琼脂糖微球的方法，其包括以下步骤：

3、步骤s1、水相制备：配制浓度为琼脂糖溶液加热溶解；

4、步骤s2、油相制备：将基料中加入一定量的油溶性乳化剂于搭建好的反应釜，在合适温度的水浴条件下，持续搅拌一段时间；

5、步骤s3、乳化：在维持油相温度的条件下，将水相琼脂糖溶液趁热缓慢滴加到反应釜内的油相中，滴加过程中保持搅拌以形成油包水初乳液，滴加完成后提高搅拌转速，持续乳化一段时间以形成稳定的油包水型乳液；

6、步骤s4、固化：水浴锅停止加热，以冷水替换热水使乳液缓慢降温，控制在一定时间使之固化成微球；冷水降温过程中保持搅拌，凝胶化完成后，停止搅拌，静置使微球沉降；

7、步骤s5、洗涤：静置一段时间，倾倒上层油相，分别用水和无水乙醇轮流清洗，最终得到干净的琼脂糖微球。

8、作为优选，步骤s1的所述配制水相琼脂糖溶液浓度为2％-8%，加热温度在90℃～100℃，加热时间为70min～120min。

9、作为优选，

10、步骤s2的基料包括环己烷、液体石蜡、石油醚、橄榄油、豆油和葵花油中的一种或几种。

11、作为优选，步骤s2的乳化剂为po-5s乳化剂，浓度在6%，hlb值为4.7；步骤s2的搅拌转速为300rpm；

12、步骤s3将水相琼脂糖溶液趁热缓慢倒入油相的过程中以500rpm进行搅拌；

13、步骤s3持续乳化的过程中，加热乳化的温度为 50℃～80℃，乳化时间为10min～50min，乳化转速600rpm；

14、所述水相与油相体积比为 1:2～1:3。

15、作为优选，步骤s2采用70℃水浴条件。

16、作为优选，

17、油溶性乳化剂包括po-5s、司班40、司班60、司班80、司班85、吐温20、吐温40、吐温60与吐温80中的一种或两种以上的混合物，调整hlb值。

18、作为优选，以冷水替换热水使乳液缓慢降温时，所述降温的速率调节为 2～15℃/min 或直接冰水浴降温，降温至10～20℃以下。

19、作为优选，步骤s4固化过程中的搅拌速度为400rpm。

20、作为优选，步骤s5需要静置1h。

21、本发明还提供一种琼脂糖微球，其由所述的反相乳化法制备琼脂糖微球的方法制备得到。

22、相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明先进行水相制备：配制浓度为琼脂糖溶液加热溶解；然后油相制备：将基料中加入一定量的油溶性乳化剂于搭建好的反应釜，在合适温度的水浴条件下，持续搅拌一段时间；在维持油相温度的条件下，将水相琼脂糖溶液趁热缓慢滴加到反应釜内的油相中，滴加过程中保持搅拌以形成油包水初乳液，滴加完成后提高搅拌转速，持续乳化一段时间以形成稳定的油包水型乳液。本发明在乳化阶段，将加热溶解后的琼脂糖水相在保持流动性的条件下加入预先配制的油相体系中，并控制乳化过程中的搅拌条件，使液滴形成过程更加稳定；与传统反相乳化过程中仅依赖机械剪切形成液滴不同，本申请通过控制乳化剂体系及乳化过程中的搅拌条件能够得到符合预期的稳定粒径分布，经过试验确定的优选方案为乳化剂浓度6%、乳化剂hlb值为4.7（po-5s）、乳化转速600rpm，使液滴在形成过程中保持较好的界面稳定性，从而减少液滴聚并现象，并且当1：2和1：3的微球分布相近，因此本方法在低油相条件下仍能保持体系稳定。

23、本发明在乳化完成后先进行固化，水浴锅停止加热，以冷水替换热水使乳液缓慢降温，控制在一定时间使之固化成微球；冷水降温过程中保持搅拌，凝胶化完成后，停止搅拌，静置使微球沉降；静置一段时间后，倾倒上层油相，分别用水和无水乙醇轮流清洗，最终得到干净的琼脂糖微球。本申请采用乳化后再进行降温固化的工艺路线。通过控制乳液体系的降温过程，使已经形成的液滴逐步固化成型，避免因快速固化或液滴不稳定导致的粒径波动，从而提高微球粒径分布的一致性，经过试验验证实现了较佳的制备效果。

1.一种反相乳化法制备琼脂糖微球的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的反相乳化法制备微球的方法，其特征在于：步骤s1的所述配制水相琼脂糖溶液浓度为2％-8%，加热温度在90℃～100℃，加热时间为70min～120min。

3.根据权利要求1所述的反相乳化法制备微球的方法，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的反相乳化法制备微球的方法，其特征在于：步骤s2的乳化剂为po-5s乳化剂，浓度在6%，hlb值为4.7；步骤s2的搅拌转速为300rpm；

5.根据权利要求1所述的反相乳化法制备微球的方法，其特征在于：步骤s2采用70℃水浴条件。

6.根据权利要求1所述的反相乳化法制备琼脂糖微球的方法，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的反相乳化法制备琼脂糖微球的方法，其特征在于：以冷水替换热水使乳液缓慢降温时，所述降温的速率调节为 2～15℃/min 或直接冰水浴降温，降温至10～20℃以下。

8.根据权利要求1所述的反相乳化法制备琼脂糖微球的方法，其特征在于：步骤s4固化过程中的搅拌速度为400rpm。

9.根据权利要求1所述的反相乳化法制备琼脂糖微球的方法，其特征在于：步骤s5需要静置1h。

10.一种琼脂糖微球，其特征在于，由权利要求1-8任一项所述的反相乳化法制备琼脂糖微球的方法制备得到。