功能高分子微球制备技术研究进展

高分子微球的制备及应用研究进展
李如;于良民;高丙娟
【期刊名称】《广州化工》
【年(卷),期】2011(39)4
【摘要】高分子微球材料具有提高材料强度和寿命,以及可作为反应物微存储器、微分离器等很多优良的应用特性.本文综述了近年来不同尺寸高分子微球的制备工艺以及性能,介绍了其在生物医药、食品工业、废水处理以及涂料领域中的应用进展,并展望其研究和开发前景.
【总页数】4页(P14-16,33)
【作者】李如;于良民;高丙娟
【作者单位】中国海洋大学,海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室,山东,青岛,266100;中国海洋大学,海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室,山东,青岛,266100;中国海洋大学,海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室,山东,青岛,266100
【正文语种】中文
【相关文献】
1.磁性高分子微球的制备及其在生物领域应用研究进展 [J], 杨阳;钱方;孙洋;牟光庆;姜淑娟
2.药物载体磁性高分子微球的制备及应用研究进展 [J], 宋佳;朱春山;张强;邱莉
3.磁性高分子微球的制备及应用研究进展 [J], 王海峰;李仲谨;程磊;诸晓锋;刘节根
4.高分子微球的制备及应用研究进展 [J], 付聪聪;简启洪;董宽;陈锐;付路琴
5.反相乳液聚合制备高分子微球研究进展 [J], 侯王旭;马烽;李俊英;杨鹏飞;朱志飞;井立苓;李桂鑫
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PLA微球的研究进展PLA微球，也称为聚乳酸微球，是一种微米级别的粒子，由聚乳酸（PLA）材料制成。

近年来，PLA微球在药物传递系统、组织工程、仿生材料等多个领域中的应用不断取得了突破性进展。

本文将从制备方法、药物传递系统及应用领域等方面，对PLA微球的研究进展进行详细介绍。

首先，制备方法是PLA微球研究的重点之一、常用的制备方法包括单相溶剂蒸发法、水油乳化法、硅油乳化法和控制释放方法等。

研究人员通过改变溶剂的选择、浓度和温度等条件，优化了制备工艺，提高了PLA微球的产率和质量。

同时，采用控制释放方法可以进一步调节微球药物的释放速率和时间。

其次，PLA微球在药物传递系统中的应用也备受关注。

药物可以通过各种方式包裹在PLA微球内部，然后在体内释放。

通过调节PLA微球的粒径和壳厚，可以控制药物的释放速率和时间。

此外，研究者还可以在PLA 微球表面包覆特定的功能性分子，实现针对性的药物传递。

这些创新的设计有望提高药物的生物利用度和治疗效果。

此外，PLA微球还在组织工程领域发挥着重要作用。

由于PLA微球具有良好的生物相容性、生物降解性和可塑性，它们被广泛应用于组织修复和再生。

PLA微球可以用作载药支架，促进细胞生长和组织再生；在组织工程模板中，可以提供细胞定植的支撑结构和3D空间；还可以用于组织工程皮肤的构建，帮助创面愈合。

最后，PLA微球还在仿生材料领域表现出潜力。

仿生材料是模仿自然界的设计原理和结构特点，应用于工程和制造领域。

PLA微球作为仿生材料的一种，可以通过变化处理方式和组织结构，实现一系列机械性能、物化性能和生物性能的调控。

这使得PLA微球在仿生材料应用中具有广泛的应用前景，如人工骨骼、人工心脏瓣膜等。

综上所述，近年来PLA微球的研究进展迅猛，不仅在药物传递系统中表现出优异的性能，而且在组织工程和仿生材料领域也具有广泛的应用前景。

虽然还存在一些挑战，如制备工艺的优化、药物释放机制的研究和大规模生产的难题，但随着科技的进步和研究者的努力，相信PLA微球将在未来发展中扮演更加重要的角色。

微波辐射无皂乳液聚合制备功能性高分子微球的开题报告
一、研究背景与意义
功能性高分子微球可广泛应用于药物释放、化妆品、涂料、电子材料等领域。

传统的微球制备方法主要采用溶剂反应、乳液聚合、凝胶聚合等方法，然而这些方法存在着反应时间长、工艺复杂、产物纯度低等问题。

近年来，微波辐射技术因其高效、快速和节能等优点，已逐渐应用到高分子制备领域，而微波辐射无皂乳液聚合则是一种具有潜力的高效制备微球的方法。

二、研究目的和内容
本研究旨在采用微波辐射无皂乳液聚合的方法，制备功能性高分子微球。

具体研究内容包括以下几个方面：
1. 研究无皂乳液聚合条件对微球形貌的影响，探究影响微波辐射无皂乳液聚合的因素。

2. 在不同体系下，分别采用不同高分子单体进行微球的制备，测试微球粒径、分布、散射性能等。

3. 采用SEM、TEM和DLS等表征手段对微球的形貌和结构等进行表征，并进行紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等性能测试。

4. 探究微波辐射无皂乳液聚合制备功能性高分子微球的机制和性质。

三、研究方法和步骤
1. 合成无皂乳液
2. 设计实验方案，调节无皂乳液性质
3. 采用微波辐射技术进行无皂乳液聚合
4. 对制备的微球进行形貌、结构、性质等测试
5. 尝试探究微波辐射无皂乳液聚合制备高分子微球的机制和性质
四、预期成果和意义
本研究将探究微波辐射无皂乳液聚合制备功能性高分子微球的方法和机制，并制备相应的微球。

同时，通过对微球形貌、结构、性质等的研究，探究其在不同领域中应用的适用性和效果，为微球材料的研究和应用提供新的思路和方法。

功能高分子微球制备技术研究进展一、本文概述随着科技的进步和工业的发展，功能高分子微球作为一种具有特殊功能的新型材料，在众多领域如生物医学、药物传递、催化剂载体、色谱分离等方面都展现出了广阔的应用前景。

功能高分子微球制备技术作为其核心，对于提升微球性能、拓展应用领域具有至关重要的作用。

因此，对功能高分子微球制备技术的研究进展进行全面的梳理和总结，不仅有助于推动相关领域的科技进步，也能为实际生产提供理论支持和指导。

本文旨在综述近年来功能高分子微球制备技术的研究进展，包括各种制备方法的原理、特点、优缺点以及最新的研究成果。

我们将重点关注微球制备过程中的关键技术，如粒径控制、表面修饰、功能化改性等，并探讨这些技术在提高微球性能、拓展应用领域方面的作用。

我们还将对功能高分子微球的应用前景进行展望，以期为未来相关研究提供有益的参考。

通过本文的综述，我们期望能够为读者提供一个全面、深入的了解功能高分子微球制备技术的平台，同时也希望能够激发更多的科研工作者投身于这一领域的研究，共同推动功能高分子微球制备技术的发展和创新。

二、功能高分子微球的制备方法功能高分子微球的制备方法多种多样，主要包括乳液聚合法、悬浮聚合法、分散聚合法、微乳液聚合法以及模板法等。

这些方法各有特点，适用于制备不同类型和功能的高分子微球。

乳液聚合法是最常用的制备功能高分子微球的方法之一。

该方法通过将单体、引发剂、乳化剂等原料混合，在适当的温度和搅拌条件下进行乳液聚合，形成高分子微球。

乳液聚合法制备的微球粒径分布较窄，但微球表面易残留乳化剂，需要进行后续处理。

悬浮聚合法是将单体、引发剂、分散剂等原料在搅拌条件下悬浮于水中进行聚合，形成高分子微球。

该方法制备的微球粒径较大，且粒径分布较宽。

悬浮聚合法适用于制备大粒径的功能高分子微球。

分散聚合法是通过将单体、引发剂、稳定剂等原料在有机溶剂中进行聚合，形成高分子微球。

该方法制备的微球粒径分布较窄，且微球表面较干净。

高分子微球材料的合成与应用研究近年来，高分子微球材料成为材料科学领域的研究热点之一。

该材料具有较高的表面积、容易修饰的外表面以及多孔结构等特点，使其在各个领域中有着广泛的应用前景。

本文将分别从高分子微球材料的合成方法、表面修饰及其应用领域等方面进行探讨。

首先，高分子微球材料的合成方法各有特点。

常用的方法有乳液聚合法、逆乳液聚合法、凝乳聚合法等。

乳液聚合法在制备大颗粒微球材料时比较常见，其基本步骤包括：首先将单体与乳化剂混合，形成均匀的乳液；然后通过辅助剂的作用，使得乳液中的单体开始聚合；最后，通过引发剂的作用，完成单体的聚合反应，从而得到高分子微球材料。

逆乳液聚合法则是将单体溶解于含有乳化剂的非极性溶剂中，形成逆乳液，再在逆乳液中引发聚合反应。

这种方法制备的高分子微球材料往往表面光滑，粒径均一，且孔隙结构较好。

凝乳聚合法则通过将单体溶解于溶剂中，然后加入凝乳剂将其形成凝胶，最后完成聚合反应。

该方法可以制备出具有较大表面积和较好吸附性质的高分子微球材料。

其次，高分子微球材料的表面修饰也是该材料广泛应用的关键。

表面修饰可以通过引入具有特定功能的分子改变微球表面性质，增加其应用领域。

一种常见的表面修饰方法是在微球表面引入活性基团，然后通过化学反应将所需功能分子与微球进行共价结合。

例如，将一种特定的功能分子引入高分子微球表面，使其具有靶向药物释放功能。

另一种常见的表面修饰方法是通过物理吸附将所需功能分子吸附于微球表面。

这种方法操作简单，但其稳定性相对较差。

对于某些需要长期使用或高度稳定的应用场景，较推荐使用共价结合的表面修饰方法。

最后，高分子微球材料具有广泛的应用领域，包括药物传递、生物传感、催化剂等。

在药物传递领域，高分子微球材料可以用作药物的载体，通过控制微球内部孔隙结构和表面修饰，实现药物的缓释、靶向释放等功能。

在生物传感领域，高分子微球材料可以通过表面修饰，使其具有识别特定生物标志物的能力，从而实现生物分子的检测与定量分析。

磁性高分子微球的最新进展和应用张先伟(浙江大学 化学工程与生物工程学系 聚合和聚合物工程研究所， 浙江 杭州 310027) 摘要：综述了磁性高分子微球的最新研究进展，介绍了包埋法、原位法、单体聚合法（各类乳液聚合、悬浮聚合、分散聚合以及活性/可控聚合）、界面沉积法及自组装法等磁性高分子微球的制备方法。

概述了磁性高分子微球在药物载体、固定化酶、生物磁分离、肿瘤磁热疗以及磁共振成像等领域的应用。

最后对磁性高分子微球未来的研究方向做了展望。

关键词：高分子微球；磁性微球；制备；应用中图分类号： TQ 31; TB332 文献标志码： A引言磁性高分子微球是指通过适当的方法使有机高分子与无机磁性颗粒（粒径在 10~100nm ）相结合所形成的具有一定结构的复合微球。

由于兼有机材料的可塑性、易加工性和生物兼容性，又具备无机材料的刚性、磁响应性等特点，磁性高分子微球在精细化工、环境监测、固定化酶、靶向药物、免疫分析、细胞分离、化妆品等方面，高分子磁性微球有广阔的应用前景[1-3]。

目前，磁性高分子微球按照结构可以分为 4 类（图 1）：（1）内核为磁性材料，壳为聚合物的核/壳式结构；（2）以高分子材料为核、磁性材料作为壳层的核/壳式结构；（3）内层、外层皆为高分子材料，中间层是磁性材料的夹心式结构；（4）微球整体为高分子材料，磁性物质混杂其中的结构。

目前，研究和应用比较多的是前面的 2种微球形态。

（1） （2） （3） （4）图 1 高分子磁性微球的 4 种模型高分子磁性微球的优势主要体现在以下 4 个特性上：（1）表面积效应和体积效应，由于微球的粒径非常小，导致其表面积与体积的比值急剧增大，从而使其表面能大大增加，在很多反应中表现出常规试剂不曾有的表面活性[4]。

（2）超顺磁效应，由于磁性材料的加入，磁性材料的超顺磁性也成功地引入到了高分子材料中。

（3）生物兼容性。

多数生物高分子如磁性物质高分子材料多聚糖，蛋白质类具有良好的生物兼容性[5]。

功能性磁性高分子微球的制备与性质研究的开题报告开题报告：题目：功能性磁性高分子微球的制备与性质研究一、选题背景和意义随着人们对高分子材料的研究不断深入，功能性高分子材料的研究也得到了广泛的关注。

在现代科技中，磁性材料与高分子材料的复合材料被广泛应用于生物医学、环境保护、储能等领域，由此产生了被称为“智能材料”的磁性高分子微球。

因此，制备功能性磁性高分子微球并研究其性能具有重要的意义。

二、研究目的本研究旨在通过控制制备条件，制备出具有良好形貌及磁性质的功能性高分子微球，并对其性能进行研究，为其在仿生材料、医学等领域的应用提供支持。

三、研究内容和方法1.功能性高分子微球的制备方法研究及优化2.磁性高分子微球的表征方法研究及优化3.功能性磁性高分子微球的性能测试与分析4.研究结果的比较和分析四、研究预期成果本研究将制备出具有良好形貌及磁性质的功能性高分子微球，并对其性能进行深入研究，预期成果如下：1.设计出一种高效制备功能性磁性高分子微球的方法。

2.研究了不同制备条件下，功能性磁性高分子微球的形貌与磁性质的关系。

3.通过对功能性磁性高分子微球的性能测试与分析，研究其在环境污染治理、药物输送和分离纯化等方向的应用前景。

五、研究的难点及解决方案1.制备过程中，存在高分子微球形态不规则、磁性差等问题。

通过调整溶剂体系、添加表面活性剂等改进制备方法，得到形貌规则、磁性性能良好的功能性磁性高分子微球。

2.对功能性磁性高分子微球的表征难度大，需要采用多种测试手段并结合理论模型进行分析。

六、论文结构和进度安排本文共拟定以下章节：第一章：绪论第二章：功能性磁性高分子微球的制备方法研究及优化第三章：磁性高分子微球的表征方法研究及优化第四章：功能性磁性高分子微球的性能测试与分析第五章：研究结果的比较和分析第六章：总结与展望预计完成时间表：第一至二个月：文献综述和选题第三至四个月：实验设计和功能性磁性高分子微球的制备第五至六个月：磁性高分子微球的表征和功能性测试等数据分析第七至八个月：分析结果撰写论文第九至十个月：修改、完善和定稿七、参考文献[1] 冯建与等. 趋磁聚丙烯微球的制备及性儿波的研究进展[J]. 凝聚态物理学报, 2009, 28(1).[2] 王晓坤等. 跳相法合成含磁性树脂颗粒的控制研究[J]. 化学工业与工程, 2012,29(4).[3] 张洪涛等. 结构可调的磁性高分子微球-方法及应用[J]. 化学通报, 2009, 72(9).[4] Wang, J., Jiang, Y., Zhang, L., et al. Preparation of magnetic nanocomposite particles with functional polymer shells via modified N-maleic anhydride copolymerization. Journal of Colloid and Interface Science, 2016, 471, 87-94. [5] Huang, C., Liu, C., Ye, H., et al. Preparation of Ethylene-based Magnetic-core Microspheres by Inverse Suspension Polymerization. Chemical Journal of Chinese Universities, 2011, 32(4), 847-853.。

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3　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载体微球和微囊、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:TQ027.3 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[1].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手段很多,如机械搅拌、胶体磨、转子定子系统和高压均质器等,但要制得单分散性良好的稳定乳液却不容易.因此,制备单分散微球和微囊不仅具有良好的应用前景,而且具有重要的学术意义.膜乳化技术自从20世纪90年代问世以来[2],引起了人们的广泛关注,被认为是一种制备单分散性乳液的简单有效方法.迄今,研究者们已经在用膜乳化法制备单分散高分子微球和微囊方面进行了许多尝试和研究,并获得了一些满意的研究成果.本文将对这方面的研究进展进行综述.1　膜乳化原理与方法膜乳化的原理是待分散相在压力的作用下透过孔径均一的微孔膜的膜孔而在另一侧膜表面形成液滴,在沿膜表面流动的连续相的冲刷作用下,当液滴的直径达到某一临界值时从膜表面剥离,从而形成粒径均一的乳液,如图1所示.图1　膜乳化原理示意图Fig.1　Membranceemulsification principle 影响膜乳化过程的参数主要包括膜微孔孔径和分布、膜的孔隙率、膜表面类型、乳化剂类型及含量、分散相流量、连续相速度和操作压差等[3].研究表明,在其它参数确定的情况下,乳液液滴的粒径大小与所用膜的孔径呈线性关系.在膜孔径尺寸分布充分窄的情况下,可以制得单分散乳液.乳化剂的吸附速度越快,乳液液滴就越小.随着连续相速度增加,乳液液滴的尺寸将减小,直到达到一个恒定的值.膜的孔径越小,乳化压力就越高.最小乳化压力即膜外表面分散相刚开始透过膜的压力的计算式为:p c =4γcos θ/D p (1)其中:D p 为膜孔径,γ为两相界面张力,θ为分散相与膜表面的接触角,p c 为临界操作压力.用膜乳化法制备乳液具有操作简单、能耗小、易于控制液滴大小、乳液单分散性好、稳定性高,以及可制备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-),女,四川遂宁人,硕士生,主要从事膜过程和膜材料研究.　3通讯联系人第24卷　第4期膜　科　学　与　技　术Vo1.24　No.42004年8月MEMBRANESCIENCEANDTECHNOLOGY Aug.2004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].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(gel permeation chromato graph y,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[5]用SPG(Shirasu porous glass)膜乳化和原位聚合法制得了大小均匀的多孔苯乙烯与二乙烯苯共聚物小球.实验中苯乙烯、二乙烯苯和2,2′-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[6]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(liquidchromato2 graph y,简称HPLC)或毛细管电色谱(capillaryelec2 trochromato graph y,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,两步溶胀聚合法制得的填料填充的色谱柱柱稳定性显得差些.通过梯度逆相条件测试发现,用两步溶胀聚合法制得的微粒填充的色谱柱效率随时间增加而显著地减小,而用SPG膜乳化法制得的微粒填充的柱效率却很稳定.2.2　作为药物载体的高分子微球在医疗中应用较小尺寸的单分散微粒作为药物载体是很重要的.微粒在人体内的分布完全取决于它的尺寸,而且药物从微粒中的释放特性也取决于微粒的尺寸分布.Muramatsu等人[7,8]采用SPG膜乳化法成功地获得尺寸均一的白朊乳液,加热该乳液得到单分散的白朊微球.他们发现,借助于具有均匀孔径的玻璃膜进行膜乳化和化学或者热硬化制得单分散白朊微球的形状和单分散性强烈地依赖于白朊浓度、乳化剂浓度和内部水相(白朊溶液)与分散介质(有机溶剂)的体积比等参数,较低的白朊浓度得到非球形的颗粒,而较高的热变性温度使得颗粒较小.目前载体材料的可生物降解性和生物相容性逐渐成为设计药物载体的重要因素,Muramatsu等人[9]用膜乳化法制备了含有药物的聚(D,L-丙交酯)和共聚(丙交酯-乙交酯)微球.结果表明,用膜乳化法制备可生物降解的单分散药物载体微球是可以实现的.因为在到达目标器官之前,载体要与各种各样表面带不同电荷的生物细胞接触,所以作为药物载体时微球的表面电荷特性特别重要.Na gashima 等[10,11]研究了由不同组成的单体混合溶液和不同孔径的SPG膜制备单分散丙烯酰胺-丙烯酸共聚物微球,并从测量电泳淌度角度研究了微球的表面特性.在温度为25℃、离子强度范围在0.005～01154、pH值为7.4时,丙烯酰胺-丙烯酸共聚物微球的电泳淌度值为负.微球尺寸依赖于所用的膜孔径,其结果表明微球粒径是膜孔径的3.4～4倍. 2.3　作为电子摄影调色剂颗粒的高分子微球Hatate等[12,13]采用SPG膜乳化和悬浮聚合法制备了作为电子摄影调色剂颗粒的单分散高分子微球,研究了制备具有窄尺寸分布,且含有溶于苯乙烯的带电添加剂的聚合微球的合成过程,探讨了带电添加剂如色素和电荷控制剂等对颗粒静电特性的影响.实验中采用2,2′-偶氮二异丁腈和2,2′-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)作为聚合引发剂.结果表明,用SPG膜乳化法制得的聚合物微球的静电容比Schaffer公式预测的要小,这是由于使用聚乙烯醇作为分散稳定剂而引起的.研究表明用SPG膜乳化和溶剂蒸发过程结合可制备出含有高浓度带电添加剂的单分散聚合物微球.2.4　作为酶固定化载体的高分子微球Omi等[14]用SPG膜乳化法和悬浮聚合制备了单分散的交联聚乙烯和PMMA微球,用来作为葡萄糖淀粉酶(Glucoamylase,简称GluA)固定化的载体.少量的丙烯酸或甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)参与可使葡萄糖淀粉酶通过共价键固定化.虽然葡萄糖淀粉酶被认为在固定化过程后很难保持它的活性,载体的多孔结构有益于固定化,用物理吸附法固定到PMMA微球上,可得到相对活性最大值约55%.固定化GluA的活性能保持长达150多天,某　・62　・膜　科　学　与　技　术第24卷　些甚至不断增加;但天然GluA的活性在100天之后就降到0.2.5　其他高分子微球Omi研究小组[1,14-25]在采用SPG膜乳化法制备单分散高分子微球方面做了大量的工作.他们于1994年首先报道了采用SPG膜乳化法和过氧化苯甲酰(BPO)引发苯乙烯类单体的悬浮聚合制备粒径为10μm左右的单分散高分子微球[15].研究表明,当在水相中加入对苯二酚时,可成功地抑制颗粒的二次成核,稳定原始液滴尺寸和尺寸分布;不同的低分子量稀释剂存在时可合成交联的苯乙烯微球;象n-已烷和n-庚烷这样差的溶剂很容易产生多孔结构微球,其比表面积高达160m2/g.SPG膜乳化法一般被认为不适合来制备含有相对高的亲水性单体(如甲基丙烯酸甲酯MMA)的O/W型单体乳液.这是因为SPG膜表面由亲水的Al2O3-SiO2组成,它的孔壁易被亲水性单体浸湿,从而容易引起分散相喷射流而得不到单分散的乳液液滴.为了解决该问题,Omi研究小组[1,17,18,21]提出了采用两步乳化法来制备此类单分散单体乳液:首先,用SPG膜乳化法制得疏水的非聚合物质组成的单分散种子乳液液滴;然后,将其与由均质乳化器制得的主要含MMA单体的微乳液混合.第二种乳液的分散相将分散到多水相中并迅速被均一的种子液滴吸收,从而制备出较大粒径的含有单体成分的单分散乳滴,再通过悬浮聚合就可制得单分散聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球.他们用这种两步乳化法制备出了平均粒径为2.5～37μm单分散PMMA 微球,微球的结构可以是光滑实心微球、独孔微球、以及拥有比表面积高达185m2/g的多孔微球[17].单分散的交联多孔微球可望用作凝胶渗透色谱法的填料小球和酶固化的载体.为了证明SPG膜乳化法以及两步乳化法的通用性,Omi等[22]尝试将一种功能性材料-聚酰亚胺预聚合物(PIP)包藏到单分散的聚合物微球中.含有疏水单体,溶有质量分数为50%的PIP水溶性试剂和引发剂透过SPG膜分散到含有聚乙烯醇和少量十二烷基硫酸钠的水相中,种子溶液在亲水成分MMA、二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)和选择性地加入的醋酸异戊酯、乙醇和辛醇的作用下膨胀,膨胀后加入额外量的稳定剂溶液,聚合得到单分散的聚合物微球,包藏PIP最大值质量分数为28.4%.当母体聚合链与EGDMA(但不与DVB)交联和具有较长支链的丙烯酸盐参与时,包藏PIP的量将提高.包含MMA、丙烯酸-2-乙基已酯和丙烯酸丁酯加丙烯酸辛酯的共聚物系统能在无EGDMA存在的稳定条件下吸留几乎100%的PIP.Ma等[23]采用SPG膜乳化法制备了单分散的可生物降解的聚丙交酯微球.溶有聚丙交酯的共表面活性剂(疏水物质)/二氯甲烷(DCM)用作分散相(油相),而含有聚乙烯醇和十二烷基硫酸钠的多水相作为连续相.进行SPG膜乳化后只简单地在室温下蒸发24h,DCM就可得到固态的聚合物微球.研究认为,膜乳化法为制备单分散的由天然聚合物、可生物降解聚合物、共聚物或高分子共混物、聚酯和那些不能用自由基聚合的物质组成的聚合物微球提供了一种特殊的可行方法.他们还采用SPG膜乳化法制备出了大小相当均一的聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯复合微球,并研究了共表面活性剂(十二烷醇, LOH)用量对乳化临界压力、液滴尺寸分布和最终颗粒形态的影响[24,25].3　膜乳化法制备单分散高分子微囊的研究进展 Muramatsu等[26]采用经疏水化表面处理的多孔玻璃膜进行膜乳化,将含有溶于水的单体(哌嗪)溶液乳化到有机相中,再加入溶解在有机溶剂中的另一种单体(对苯二甲酰氯),然后进行界面聚合制得核壳型微囊.虽然得到的聚酰胺微囊的单分散性不是特别理想,但比起用传统的机械搅拌乳化方法制得的要好得多.Chu等[27,28]采用SPG膜乳化法制备了平均粒径在4μm左右的小粒径单分散的水包油型单体乳液,然后用界面聚合法制备具有多孔膜的单分散核壳型聚酰胺微囊,并成功地用等离子体填空接枝聚合法在微囊膜孔中接枝上聚异丙基丙烯酰胺(PNI2 PAM)线性链作为温度感应开关、制备成小直径单分散感温性微囊,用以作为靶向式药物载体.研究结果表明,这种微囊显示出满意的可逆和可重复的感温性控制释放特性.4　结语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,也是功能性单分散微球和微囊设计与制备的基础.目前,单分散高分子微球和微囊　第4期谢　锐等:膜乳化法制备单分散高分子微球和微囊的研究进展・63　・　在药物载体、酶固定和色谱等领域中的应用已成为研究热点.迄今,在采用膜乳化法制备作为药物载体、色谱柱填料、酶固定载体以及电子摄影调色剂颗粒等的单分散高分子微球和微囊方面,已经取得了许多可喜的研究成果.随着科学技术的发展和进步,相信膜乳化法在功能性高分子微球和微囊的制备中将发挥更大的作用.参考文献[1]MaGH,MasatoshiN,OmiS.S ynthesisofuniformmi2crosphereswithhi ghercontentof2-h ydroxyethyl methacr ylateb yem ployingSPG(Shirasu porous glass) emulsificationtechni quefollowedb yswellin g processofdroplets[J].JournalofA ppliedPol ymerScience,1997,66:1325-1341.[2]NakashimaT,ShimizuM,KukizakiM,et al.Membraneemulsificationb ymicro porous glass[J].Ke yEn gineering Materials,1991,61/62:513-516.[3]Joscel 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ywords:membraneemulsification;monodispersit y;micros phere;microca psule;polymer　第4期谢　锐等:膜乳化法制备单分散高分子微球和微囊的研究进展・65　・　。

综　述天然高分子药物微球载体材料的研究进展王华杰1,刘新铭2,王瑾晔1,23(1上海交通大学生命科学技术学院;　2中国科学院上海有机化学研究所,上海　200030) 摘要:综述了国内外在天然高分子药物微球载体材料研究及应用中的进展状况,主要从天然高分子药物微球载体材料的分类、微球的制备方法及特点、载药微球的给药途径和应用等进行概括,并对目前所存在的问题进行了描述。

关键词:天然高分子;微球;载体;缓释药物的控制释放涉及化学、医学、材料学、药物学、生物学等诸多领域,已经在医学、生物、农业、环保、船舶涂料和日常生活中得到广泛应用。

药物输送系统(drug delivery system,DDS)就是将药物或者其它生物活性物质和载体材料结合在一起使药物通过扩散等方式在一定的时间内,以某一速率释放到环境中或者是输送到特定靶组织,对机体健康产生作用;主要包括药物和载体两部分[1]。

因而除药物本身以外,药物载体材料也扮演着重要角色。

它们可以同药物被加工成不同的控制释放体系,如微球、微囊和丸剂等。

本文仅就天然高分子药物载体材料的研究现状进行综述。

一般来讲,微球(microspheres)是指药物溶解或者分散在高分子材料基质中形成的微小球状结构,粒径在1～250μm之间,属于基质型骨架微粒[2]。

微球用于药物载体的研究开始于20世纪70年代中期,由于其对特定器官和组织的靶向性及药物释放的缓释性,已经成为了缓控释剂型研究的热点。

微球可以供注射(静注、肌注)、口服、滴鼻、皮下埋植或是关节腔给药使用。

天然高分子药物缓释体系既具有一般药物缓释的特点,如:调节和控制药物的释放速度实现长效目的;减少给药次数和药物刺激,降低毒副作用,提高疗效;增加药物稳定性;掩盖药物的不良口味;防止药物在胃内的失活等。

又由于天然材料自身的可降解性,使得材料降解速率成为控制药物释放速率的主要因素;另外,材料的降解抵消了位于体系中心的药物释放较慢的特点,使药物释放速率可以维持恒定,达到零级释放动力学模式。

功能高分子聚合物微球的制备及其应用的开题报告一、研究背景高分子聚合物微球是一种具有微米级尺度和高度可控性的材料，具有广泛的应用前景。

目前，高分子聚合物微球已经被广泛应用于药物输送、生物传感、催化剂载体等领域。

而其制备方法的研究一直是当前的热点之一。

二、研究内容本研究旨在探究一种制备功能高分子聚合物微球的新方法，并研究其在药物输送、生物传感等方面的应用。

1. 制备方法的研究本研究将采用水相悬浮聚合法制备高分子聚合物微球，其中包括模板法、反相微乳液法、乳液聚合法等。

优选制备方法，并对制备条件进行优化，以获得具有良好形貌和高度可控性的高分子聚合物微球。

2. 药物输送的研究本研究将研究所制备的高分子聚合物微球在靶向药物输送方面的应用。

通过改变微球的结构和表面化学性质，使其具有更好的药物包载能力和适应性，以提高药物的治疗效果，并减少药物的副作用。

3. 生物传感的研究本研究将探讨所制备的高分子聚合物微球在生物传感方面的应用。

通过修饰微球表面，使其对生物分子具有高度的识别能力和选择性，以实现对生物分子的灵敏检测及分析，为生物医学研究提供新的手段和方法。

三、研究意义本研究将为高分子聚合物微球的制备方法和应用研究提供新思路和新方法，并有望推动其在药物输送、生物传感等领域的应用。

同时，本研究也有助于深入探究高分子材料的性质和应用，为新材料的开发提供有益借鉴。

四、研究方法1. 制备方法的研究本研究将采用水相悬浮聚合法制备高分子聚合物微球，在模板法、反相微乳液法、乳液聚合法等制备方法中进行比较，然后优选最佳制备方法，并对制备条件进行优化。

制备过程中主要考虑以下因素：稳定剂、单体、交联剂以及在制备过程中的温度、pH 值等。

2. 药物输送的研究将采用常见的口服药物——氨氯地平为药物模型，将其包载在微球中，并通过改变微球的表面性质、尺寸等因素对药物输送性能进行优化，并对其药效进行评估。

3. 生物传感的研究将选择糖类、蛋白质等生物大分子为检测对象，利用所制备的高分子微球作为传感器具体研究微球的识别能力和选择性，以期得到更加灵敏的生物传感器。