電噴法制備高分子復(fù)合微球的研究.pdf

1、電噴法又稱靜電噴霧技術(shù)，利用高壓靜電下對(duì)聚合物溶液的靜電作用力，制備高分子微球及復(fù)合微球。與傳統(tǒng)制備高分子微球的方法相比，電噴法最大的優(yōu)勢(shì)在于可以制備出高純度的微球，操作相對(duì)簡(jiǎn)單，適合的聚合物種類比較多。本文利用電噴技術(shù)對(duì)高分子微球，高分子-無機(jī)復(fù)合微球，高分子-高分子微球的制備及其成型過程，影響因素，應(yīng)用前景幾個(gè)方面進(jìn)行了研究。
　　 本文以聚碳酸酯(PC)及聚3-羥基丁酸酯-co-3羥基戊酸酯(PHBV)為模型聚合物，研究了

2、采用凝固浴接收的情況下制備聚合物微球的成型過程，以及各參數(shù)，例如濃度、電壓、接收距離、推進(jìn)速度、電導(dǎo)率等，對(duì)微球形貌特別是粒徑的影響。研究發(fā)現(xiàn)電噴濕法中微球成型經(jīng)過空氣中溶劑揮發(fā)及凝固浴中溶劑非溶劑發(fā)生雙擴(kuò)散兩個(gè)過程。在所研究的所有參數(shù)中，最重要的影響參數(shù)為溶液的濃度。隨著濃度的增加，球徑逐漸增大，粒徑分布也隨著濃度增大而略有增加。當(dāng)PHBV濃度到達(dá)3％的時(shí)候，就出現(xiàn)了串珠形態(tài)。隨著電壓的增加，微球粒徑在減小。隨著接收距離增大，微球直徑

3、先減小后增大。PHBV微球當(dāng)接收距離較短時(shí)產(chǎn)生的微球多為血細(xì)胞狀或碗狀，且大小分布不均。隨著推進(jìn)速度增大，微球平均直徑增大。此外電導(dǎo)率對(duì)微球形態(tài)有影響，隨著溶液電導(dǎo)率的增加，微球粒徑減小，電場(chǎng)對(duì)聚合物溶液的拉伸力更強(qiáng)，更容易出現(xiàn)串珠結(jié)構(gòu)。
　　 其次，采用電噴濕的方法將CDA/(NH4)2S/丙酮體系噴到ZnSO4水溶液中，利用Zn2+和S2-隨同溶劑/非溶劑的雙向擴(kuò)散，原位制備醋酸纖維素?fù)诫s納米硫化鋅CDA/ZnS復(fù)合粒子，通

4、過光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X衍射測(cè)試(XRD)、熒光顯微鏡對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行表征;并與電噴濕法制備的硫化鋅納米粒子進(jìn)行了對(duì)比，表明純ZnS粒子粒徑在20～50nm左右，團(tuán)聚情況比較明顯，粒子具有熒光效應(yīng);而CDA/ZnS復(fù)合粒子大約在1μm左右，其中3wt％ CDA/ZnS的分散包覆效果最好，其中的ZnS粒子僅以5～20nm的尺寸均勻分散在CDA基體中;CDA/ZnS復(fù)合粒子在紫外光照射下具有熒光效應(yīng)，且

5、ZnS分散得越均勻，無機(jī)粒子尺寸越小，熒光效果越好;CDA/ZnS高分子-無機(jī)復(fù)合微球整體形貌及尺寸主要由聚合物成分的含量決定，無機(jī)溶液添加量的增大會(huì)導(dǎo)致復(fù)合粒子粒徑的減小，但幅度較小。
　　 最后，本文采用同軸電噴的方法以雞蛋的卵清蛋白作為蛋白質(zhì)藥物的模板，以生物可降解材料PCL作為藥物載體模板模仿藥物緩釋體系的制備，利用異硫氰酸熒光素FITC對(duì)蛋清溶液進(jìn)行染色，從而使蛋清具有熒光效應(yīng)，并進(jìn)行PCL-蛋清復(fù)合結(jié)構(gòu)微膠囊的觀察。

6、對(duì)電噴溶液的性質(zhì)，包括粘度和電導(dǎo)率進(jìn)行了測(cè)試和分析，調(diào)節(jié)PCL和蛋清的濃度、所加電壓及兩溶液的推擠速率比，研究溶液濃度、電壓、推進(jìn)速率比三個(gè)參數(shù)對(duì)所成小球形態(tài)、結(jié)構(gòu)方面的影響。利用掃描電子顯微鏡(SEM)研究微球的表面形態(tài)，用熒光顯微鏡表征了微球的包覆模式。得出電噴PCL微球最佳操作條件為w PCL=2～3％，電壓8～10kV，推進(jìn)速率10μL/min，接收距離15cm，電導(dǎo)率越大微粒越小，黏度越大微粒越大。研究發(fā)現(xiàn)在PCL與蛋清質(zhì)量分

7、數(shù)及推進(jìn)速率比這3個(gè)因素中，推進(jìn)速率比對(duì)微球的結(jié)構(gòu)影響最大，當(dāng)PCL溶液的推進(jìn)速率遠(yuǎn)大于蛋清溶液的推進(jìn)速率時(shí)(10倍以上)，才出現(xiàn)具有包覆結(jié)構(gòu)的微球，熒光照片可知有核殼結(jié)構(gòu)、葫蘆結(jié)構(gòu)、囊泡狀包覆結(jié)構(gòu);SEM觀察PCL-蛋清復(fù)合微球表面呈坍縮后的褶皺狀，表面有微孔形成;蛋清溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)微球的粒徑影響不大，隨PCL質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大微球粒徑增大，表面更加光滑和圓整;wPCL=2％的PCL-蛋清復(fù)合微膠囊比wPCL=3％時(shí)的包覆復(fù)合效果更佳。<