微囊微球
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微囊与微球技术
2、半合成高分子囊材
多系纤维素衍生物，其特点是毒性小、粘度大、成盐 后溶解度大。
(1)羧甲基纤维素盐 如羧甲基纤维素钠(CMC-Na)常 与明胶配合作复合囊材，一般分别配1~5g/L CMC-Na 及30g/L明胶，再按体积比2:1混合。
(2)醋酸纤维素酞酸酯(CAP) 在强酸中不溶，可溶于 pH>6的水溶液中，用作囊材时可单独使用，用量一般 在30g/L左右，也可与明胶配合使用。
若使药物溶解和/或分散在高分子材料基质中，形 成骨架型(matrix type)的微小球状实体则称微球 (microsphere)。
微囊和微球的粒径属微米级，而粒径在纳米级的 分 别 称 纳 米 囊 (nanocapsule) 和 纳 米 球 (nanosphere)。它们都可以是药物的载体，作为 给药系统(drug delivery system)应用于临床。
• 为天然的, 半合成或合成的高分子材料
1、天然高分子囊材
为最常用的囊材，性质稳定、无毒、成膜性好。 (1)明胶 用于制备微囊的用量为20~100g/L。 (2)阿拉伯胶 一般常与明胶等量配合使用，作囊材的 用量为20~100g/L，亦可与白蛋白配合作复合材料。 (3)海藻酸盐 因海藻酸钙不溶于水，故海藻酸钠可用 CaCl2固化成囊，亦可与甲壳素或聚赖氨酸合用作复合 材料。 (4)壳聚糖 具有优良的生物降解性和成膜性，在体内 可溶胀形成水凝胶，能被溶菌酶等酶解。
新剂型设计
西安交通大学药学院 药剂教研室 李维凤
第四节 微囊和微球的制备技术
一、概述
微型包囊技术(microencapsulation)简称微囊化， 系利用天然的或合成的高分子材料(称为囊材)作 为囊膜壁壳(membrane wall)，将固态药物或液 态药物(称为囊心物)包裹而成药库型微型胶囊， 简称微囊 (microcapsule)。
第十章微球与微囊
2．囊材 一般要求是：
（1）性质稳定；
（2）有适宜的释放速率；
（3）无毒、无刺激性；
（4）能与主药配伍，不影响药物的含量测定；
（5）有一定的强度及可塑性；
（6）具有符合要求的黏度、渗透性、溶解性等。
四、微球/囊化材料 Materials for encapsulation
3．常用的囊材 （1）天然高分子囊材 • 无毒、稳定、成膜性好。 • 明胶 gelatin：平均分子量1.5至2.5万的混合物 • 酸水解的明胶为A型明胶 等电点7-9 • 碱水解的明胶为B型 等电点4.7-5 • 明胶可生物降解，几乎无抗原性 • 常用量20-100g/L
五、微球的制备 Preparation of microspheres
2. 加交联剂固化法
• 将药物分散于载体材料材料的溶液中，加入交联剂 固化成凝胶状，再搅拌分散成微球分散系。 • 例 甲基炔诺酮微球
• 将药物分散到冷至0—4º C血清白蛋白磷酸缓冲液中 (pH 7.5)，加入定量的戊二醛进行交联，以使蛋白 凝聚，然后，将此白蛋白溶液分散于搅拌中的有机 溶液中，形成微球，以含有Span—80的石油醚溶液 洗涤，真空干燥，即得甲基炔诺酮微球。
四、微球/囊化材料 Materials for encapsulation
• 乙基纤维素 Ethyl cellulose • 甲基纤维素Methyl cellulose • 羟丙甲纤维素Hydroxylmethyl cellulose
四、微球/囊化材料 Materials for encapsulation
二、载药微粒的作用
1．靶向性
2．缓释与控释作用
3．栓塞作用
4．降低刺激性
5．提高药物的稳定性
（1）性质稳定；
（2）有适宜的释放速率；
（3）无毒、无刺激性；
（4）能与主药配伍，不影响药物的含量测定；
（5）有一定的强度及可塑性；
（6）具有符合要求的黏度、渗透性、溶解性等。
四、微球/囊化材料 Materials for encapsulation
3．常用的囊材 （1）天然高分子囊材 • 无毒、稳定、成膜性好。 • 明胶 gelatin：平均分子量1.5至2.5万的混合物 • 酸水解的明胶为A型明胶 等电点7-9 • 碱水解的明胶为B型 等电点4.7-5 • 明胶可生物降解，几乎无抗原性 • 常用量20-100g/L
五、微球的制备 Preparation of microspheres
2. 加交联剂固化法
• 将药物分散于载体材料材料的溶液中，加入交联剂 固化成凝胶状，再搅拌分散成微球分散系。 • 例 甲基炔诺酮微球
• 将药物分散到冷至0—4º C血清白蛋白磷酸缓冲液中 (pH 7.5)，加入定量的戊二醛进行交联，以使蛋白 凝聚，然后，将此白蛋白溶液分散于搅拌中的有机 溶液中，形成微球，以含有Span—80的石油醚溶液 洗涤，真空干燥，即得甲基炔诺酮微球。
四、微球/囊化材料 Materials for encapsulation
• 乙基纤维素 Ethyl cellulose • 甲基纤维素Methyl cellulose • 羟丙甲纤维素Hydroxylmethyl cellulose
四、微球/囊化材料 Materials for encapsulation
二、载药微粒的作用
1．靶向性
2．缓释与控释作用
3．栓塞作用
4．降低刺激性
5．提高药物的稳定性
微球与微囊ppt课件
(2)囊材
• 药物分散或被吸附在高分子、聚合物基质中而形成的 微粒分散体系 。
微球
微球与微囊的区别？
• 一个在裸奔 →微球
• 微球从内到外成分都一样，没有包裹； • 微囊是有囊包裹的，囊内有药物，囊可被消化 道分解。
微囊化目的
• • • • • • • ①掩盖药物的不良气味与口味 ②提高药物的稳定性 ③防止药物在胃内失活或减少对胃的刺激性 ④使液态药物固态化便与应用与贮存 ⑤减少复方药物的的配伍变化 ⑥可制备缓释或控释制剂 ⑦使药物浓集于靶区，提高疗效，降低毒副 作用 • ⑧可将活细胞或生物活性物质包裹
微囊化技术研究
• 1980年前主要应用粒径为5μ m~2mm的小丸 →第一代产品 • 1980年后发展了粒径为0.01~10μ m的小丸 →第二代产品
• 近年来主要是纳米级胶体粒子的靶向制剂，即具有 特异的吸收和作用部位的制剂 → 第三代产品
二、微囊和微球的载体材料
• 三类————
• 1。天然高分子囊材
5、液中干燥法
• 从乳状液中除去分散相中的挥发性溶剂以制备微 囊的方法称为液中干燥法，亦称为乳化-溶剂挥发 法 • 例： • 水中干燥法 EC溶于CH2CL2+布洛芬→含有表面 活性剂水中→升温40 0C→过滤洗涤 • 油中干燥法 将丙烯酸树脂溶于丙酮中+布洛芬→ 液体石蜡中→升温35 0C搅拌→过滤洗涤
微球与微囊
一、概述
高分子微球和微囊是近年来尤其受到重 视的精细化学产品，这是因为高分子微 球材料的应用范围非常广泛，几乎涉及 到所有领域，从低价位的涂料到高附加 值的液晶显示器间隔材料、电子器件粘 结剂、生物分离用层析填料、包埋药物 的微囊等。高附加值的微球、微囊产品 对粒径均一性和制备重复性要求非常高， 否则不能满足应用要求。
微球与微囊(3h)..
六、微囊的制备
Preparations of microcapsules
1．单凝聚法 simple coacervation
• 在高分子囊材（如明胶）溶液中加入凝聚剂以降低 高分子材料的溶解度而凝聚成囊的方法。
原理 • 将药物分散在明胶材料溶液中，后加入凝聚剂（强 亲水性电解质硫酸纳溶液或乙醇等），由于明胶分 子水合膜的水分子与凝聚剂结合，使明胶的溶解度 降低，分子间形成氢键，最后从溶液中析出而凝聚 形成囊。
六、微囊的制备
Preparations of microcapsules
这种凝聚是可逆的，一旦解除促进凝聚的条件，如 加水稀释等，可使凝聚囊很快消失。 • 采取措施：加以交联固化如加甲醛使之固化。 • 影响成囊的因素： 成囊材料 浓度
凝聚剂的种类
pH值 增塑剂的种类
六、微囊的制备
Preparations of microcapsules
• 随后有多种 LHRH 类似物缓释微球注射剂上市，如 布舍瑞林(buserelin)等。
2．疫苗微球
• 传统的免疫手段系疫苗初次注射后，在一定时间内， 需再进行多次加强注射, 使人体获得尽可能高的抗 体水平,发挥可靠的免疫作用。 • 用微囊化技术将疫苗及其免疫佐剂包裹在可生物降 解的聚合物中, 一次注射后, 抗原在体内连续释放数 周甚至数月，相当于疫苗多次注射的脉冲模式释药。 • 此种一次性注射疫苗，对临床免疫是一种有巨大实 用意义。第一个被WHO批准的一次性注射用疫苗 是破伤风类毒素微球注射剂。
Materials for encapsulation 3．常用的囊材 可分为三类
（1）天然高分子囊材 最常用的囊材，无毒、稳定、成膜性好
明胶 gelatin：平均分子量1.5-2.5万的混合物。
10第十一章微囊微球脂质体
练习题
简述微囊的含义、特点与应用。 简述微囊的含义、特点与应用。 简述单凝聚法、复凝聚法制备微囊的过程。 简述单凝聚法、复凝聚法制备微囊的过程。 试解释控制微囊囊径大小的必要性并说明 影响微囊囊径大小的因素。 影响微囊囊径大小的因素。 举例说明微囊中药物的释放机理及影响释 放因素。 放因素。
–
微囊
固体或液体药物， 囊心物 固体或液体药物，可加入部 分附加剂 惰性， 囊材 惰性，成膜性好
–
分类
明胶、 天然高分子材料 明胶、阿拉伯胶等 半合成高分子材料 CMC-Na、CAP等 、 等 合成高分子材料 PVA、PEG、PVP等 、 、 等
微囊
制备
–
物理化学法 相分离-凝聚法、溶剂-非溶 相分离 凝聚法、溶剂 非溶 凝聚法 剂法、 剂法、液中干燥法 界面聚合法、 化学法 界面聚合法、辐射化学法 喷雾干燥法、喷雾冻结法、 物理机械法 喷雾干燥法、喷雾冻结法、 空气悬浮法、静电沉积法、 空气悬浮法、静电沉积法、包衣锅法
– –
微囊
相分离-凝聚法 相分离 凝聚法 单凝聚法和复凝聚法
–
单凝聚法
一种高分子化合物， 一种高分子化合物，凝聚剂使结合 流程见胶片 明胶、 常用囊材 明胶、CAP、MC等 、 等 乙醇、 常用凝聚剂 乙醇、丙酮等强亲水性非电 解质；硫酸钠、 解质；硫酸钠、硫酸铵等强亲水性电解质
微囊
60%硫酸钠、37%甲醛的作用 硫酸钠、 硫酸钠 甲醛的作用 浓度、温度、 影响因素 浓度、温度、电解质
–
本章要求
熟练掌握微囊的含义， 熟练掌握微囊的含义，特点及应用 微囊的含义 熟练掌握凝聚法制备微囊的原理 凝聚法制备微囊的原理、 熟练掌握凝聚法制备微囊的原理、常用囊 材和制备过程 掌握影响粒径大小的因素 影响粒径大小的因素； 掌握影响粒径大小的因素；微囊中药物的 释放 了解化学法及物理机械法制备微囊 了解化学法及物理机械法制备微囊 了解微球和脂质体 了解微球和脂质体
(完整版)第18章-第四节：微囊与微球
（二）半合成高分子材料
4.纤维醋法酯(CAP)： pH＞6时溶解可单独使用（30g/L左右） 或与明胶配合
5.羟丙甲纤维素(HPMC)： 能溶于冷水成为粘性溶液 不溶于热水，长期贮存稳定
（三）合成高分子材料
1.非生物降解囊材： ①不受pH值影响的囊材有聚酰胺、硅橡胶
等 ②在一定pH条件下溶解的囊材有聚丙烯酸
机
改
交
械
变
联
搅
条
固
拌
件
化
相分离
囊心物
囊材丰 囊材缺 富相
乏相 23
※1.单凝聚法(simple coacervation)
只有一种聚合物产生相分离的现象。 在高分子囊材（如明胶）溶液中加入凝聚 剂以降低高分子材料的溶解度而凝聚成囊的 方法。 凝聚剂：强亲水性电解质（Na2SO4水溶液 等）
强亲水性非电解质（乙醇等）
（一）天然高分子材料
最常用，性质稳定、无毒、成膜性好。 1.明胶：
胶原在酸或碱的条件
Mav=1.5-2.5万（因聚合度下不温和同断而裂异的产）物，
是一种水溶性蛋白合物。 碱法明胶（B型）的等电点：4.7-5.0 加甘油、丙二醇（增塑剂）改变弹性。
（一）天然高分子材料
明胶、阿拉伯胶
天然 海藻酸钠
壳聚糖
蛋白类及其他
羧甲基纤维素钠(CMC-Na)
半合成
纤维醋法酯(CAP) 乙基纤维素(EC)
甲基纤维素(MC)
羟丙甲纤维素(HPMC) 聚酰胺 不受pH影响 硅橡胶
非生物降解 一定pH下溶解 聚丙烯酸树脂、聚乙烯醇
合成
可生物降解
聚乳酸(PLA) 聚酯类 羟基乙酸(PGA) 聚碳酸酯乙交酯丙交酯共聚物(PLGA) 聚氨基酸
第18章 第四节：微囊与微球
（二）半合成高分子材料
1.羧甲基纤维素钠(CMC-Na)： 常与明胶配合作复合囊材（CMC-Na︰明 胶= 2︰1）
2.甲基纤维素(MC)： 用 量 为 10-30g/L ， 亦 可 与 明 胶 、 CMCNa、聚维酮(PVP)等配合作复合囊材
3.乙基纤维素(EC)： 遇强酸易水解，不适宜强酸性药物
使用带相反电荷的两种高分子材料作为复 合囊材，在一定条件下交联且药物凝聚成 囊的方法。 适合于难溶性药物的微囊化。
39
（1）原理
将溶液pH调至明胶的等电点以下使之带 正电荷（pH 4-4.5)，阿拉伯胶仍带负电， 由于电荷互相吸引交联成正负离子的络合物， 溶解度降低而凝聚成囊，加水稀释，加甲醛 固化即得。
（二）半合成高分子材料
4.纤维醋法酯(CAP)： pH＞6时溶解可单独使用（30g/L左右） 或与明胶配合
5.羟丙甲纤维素(HPMC)： 能溶于冷水成为粘性溶液 不溶于热水，长期贮存稳定
（三）合成高分子材料
1.非生物降解囊材： ①不受pH值影响的囊材有聚酰胺、硅橡胶
等 ②在一定pH条件下溶解的囊材有聚丙烯酸
常用的凝聚剂有各种醇类和电解质。 a.非电解质作凝聚剂：碳链愈长愈易凝聚； b.电解质作凝聚剂：
阴离子对胶凝起主要作用，强弱次序为: 枸橼酸>酒石酸>硫酸>醋酸>氯化物>硝酸>溴
化物>碘化物 阳离子也有胶凝作用，电荷数高胶凝作用强。 Na2SO4作凝聚剂，明胶溶液都易凝聚与pH无关。
②成囊的pH
不同明胶分子量、不同凝聚剂、成囊的pH不同
用乙基纤维素（EC）为囊材制备。 将地西泮分散在40g/L的EC丙酮溶液中，再于液 状石蜡中分散成O/O型乳状液，加蒸馏水（非溶剂） 使EC凝聚成囊，洗涤、干燥后得EC微囊，其载药较 大，释药较慢。
最详细的微球与微囊课件
复凝聚法(Complex Coacervation)
本法是在一定条件下,将两种带相反电荷的高 分子囊材交联且与囊心物凝聚成囊的方法
以明胶-阿拉伯胶为囊材采用复凝聚法制备微囊的工艺流程
溶剂-非溶剂法 (Solvent-nonsolvent Method)
本法是在囊材溶液中加入一种囊材非溶剂,使 其溶解度降低引起相分离,将药物包裹成囊或 成球的方法
制备过程中影响微球微囊粒径分布的因素有： ➢ 药物浓度 ➢ 囊材的用量 ➢ 搅拌速度 ➢ 制备温度 ➢ 囊心物的大小、制备方法、附加剂的浓度、乳化功率
与时间、分散相的种类等
微球与微囊中药物的释放
药物在微粒中的分散状态主要分为以 下三种情况: ➢ 溶解在微粒中;
➢ 以结晶状态均匀镶嵌分散在微粒中; ➢ 镶嵌或者吸附在微粒表层
质量评价
形态、粒度及其分布
通过对微粒形态的检测,可以了解微粒的外观形态 及其结构,有利于制剂质量的控制。通常可采用光 学显微镜、扫描电镜、投射电镜观察微球的形态。
微粒的粒径及其分布是一项十分重要的指标,传统 的粒径检查方法采用光学显微镜。近年来，粒径 及其分布多采用激光散射法测定。
载药量(Drug Loading)
系指将两种或以上不相溶的亲水性单体或 亲脂性单体分别溶解在分散相和连续相中, 由于引发剂和表面活性剂的作用在囊心物 的界面处发生单体的缩聚反应,在囊心物的 表层周围形成半透性囊膜,从而制备微囊的 方法。
制备过程的质量控制
微球、微囊的粒径及其分布是微球制剂一项十分重要的 质量指标,它对微球体外和体内的释药模型、释药速度、 含量均匀度、降解时限、通针性等都有相当大的影响
液中干燥法(In-liquid Drying)
➢ 本法系指先把囊材溶液作为分散相分散于不溶 性溶剂中形成乳状液,然后从乳状液中除去分 散相中挥发性溶剂以制备微囊或微球的方法
微囊与微球的概念与特点
微囊与微球的概念与特点微囊和微球都是一种中空的微小颗粒，具有不同的概念和特点。
下面将分别介绍微囊和微球的概念与特点。
微囊是一种由聚合物、陶瓷、金属等材料制成的中空颗粒，其尺寸一般在几微米到几百微米之间。
微囊的壁由一个或多个薄膜组成，内部是一种液体、气体、固体等物质。
微囊的最重要的特点是具有封闭性，可以将内部物质隔离，并且可以控制物质的释放。
这使得微囊在药物传递、化妆品、食品等领域有着广泛的应用。
微囊的封闭性使得其能够在不同的环境下维持物质的稳定性，减少物质的挥发与降解。
微囊可以通过控制壁的厚度、材料的选择以及固化方法等来调控物质的释放速度和时间。
而且通过微囊的设计与制备，可以将不溶性物质转化为可溶性物质，提高溶解性与生物利用度。
此外，微囊还可以用于制备缓释药物，通过调节微囊的尺寸、组分和壁的特性，可以实现药物在体内的持续释放，并在一定时间内维持药物在有效浓度范围内。
微球是一种球形的微小颗粒，直径通常在几百纳米到几十微米之间。
微球的形态均匀、粒度可控，表面光滑。
微球的最重要的特点是特殊的形状和大比表面积。
微球通常为单相或多相材料的球形微颗粒，可以通过改变材料的组分和制备方法来调节微球的性质。
例如，可以通过改变材料的结构和成分来调节微球的表面性质，如亲疏水性、光学性能等。
微球的制备方法有很多种，包括溶剂挥发法、乳液法、热浸渍法、胶体晶体模板法等。
这些方法可以制备出各种不同尺寸、形态和性质的微球，满足不同领域的需求。
微球具有高比表面积的特点，使得其在催化剂、吸附材料、生物传感器等领域有着广泛的应用。
通过调节微球的尺寸和表面性质，可以改变催化剂的活性和选择性。
微球的高比表面积还有利于吸附材料对目标物质的吸附和分离。
此外，微球还可以作为药物载体，通过调节微球的组分和性质，可以实现药物的稳定、控释和靶向输送。
总之，微囊和微球都是一种中空的微小颗粒，具有不同的概念和特点。
微囊具有封闭性、控释性和可调控性等特点，在药物传递、化妆品和食品等领域有着广泛的应用。
微球与微囊
（二）影响药物释放速率的因素
1。微囊与微球的球径 2。微囊囊壁的厚度 3。载体材料的理化性质 4。药物的性质 5。工艺条件与制剂 6。介质的pH 7。介质的离子强度
实战部分
关于微型胶囊特点叙述错误的是（ ） 关于微型胶囊特点叙述错误的是（
A.微囊能掩盖药物的不良嗅味 微囊能掩盖药物的不良嗅味 B.制成微囊能提高药物的稳定性 制成微囊能提高药物的稳定性 C. 能防止药物在胃内失活或减少对胃的刺激性 D. 能使液态药物固态化便于应用与贮存 E. 微囊能提高药物的溶出速率
五、影响粒径的因素
1。囊芯物的大小 2。囊材的用量 3。制备方法 4。制备温度 5。制备时的搅拌速度 6。附加剂的浓度 7。囊材相的粘度
六、微囊与微球中药物的释放及体内转运
（一）药物的释放速率与机制 零级动力学 二分之一级动力学 一级动力学过程 不溶性囊壁） 1。扩散 （不溶性囊壁） 囊壁的溶解（物理过程） 2。囊壁的溶解（物理过程） 3。囊壁的消化降解
操作方法
（二）物理机械法
1。喷雾干燥法 囊芯物液体乳化于囊材溶液中 囊芯物固体混悬于囊材溶液中 喷雾干燥
（三）化学法
在分散相（水相）与连续相（有机相)的界面上发 生单体的缩聚反应 1 6+ 1，6-已二胺（水相）+对苯二甲酰氯（有机相） →聚酰胺
四、微球的种类
微球（microspheres) 指药物与高分子材料制成的基质骨架的 球形或类球形实体
微囊化技术研究
1980年前主要应用粒径为5μm 2mm的小丸 1980年前主要应用粒径为5μm~2mm 年前主要应用粒径为5μm 2mm的小丸 →第一代产品 1980年后发展了粒径为0.01 10μm的小丸 1980年后发展了粒径为0.01~10μm 年后发展了粒径为0.01 10μm的小丸 →第二代产品 近年来主要是纳米级胶体粒子的靶向制剂，即具有 近年来主要是纳米级胶体粒子的靶向制剂， 特异的吸收和作用部位的制剂 → 第三代产品
微球与微囊(课堂PPT)
42
• 将大蒜素制成微囊是为了（ ）
A. 掩盖药物的不良嗅味 B. 提高药物的稳定性 C. 能防止药物在胃内失活或减少对胃的刺激性 D. 控制药物的释放速率 E. 使药物浓集于靶区
43
• 关于单凝聚法制备微型胶囊下列哪些叙述是错 误的（ ）
• 1。囊芯物的大小 • 2。囊材的用量 • 3。制备方法 • 4。制备温度 • 5。制备时的搅拌速度 • 6。附加剂的浓度 • 7。囊材相的粘度
38
六、微囊与微球中药物的释放及体内转运
• （一）药物的释放速率与机制
• 零级动力学 二分之一级动力学 一级动力学过程 • 1。扩散 （不溶性囊壁） • 2。囊壁的溶解（物理过程） • 3。囊壁的消化降解
2
微型包囊技术(microencapsulation)
• 制备微囊的过程称为微囊化， • 常用的微囊化方法有物理化学方法、物理机械
方法、化学法 • 是固定化技术中的一种，是用一层亲水性的半
透膜将酶、辅酶、蛋白质等生物大分子或动植 物细胞包围在珠状的微囊里，从而使得酶等生 物大分子和细胞不能从微囊里逸出，而小分子 的物质、培养基的营养物质可以自由出入半透 膜，达到催化或培养的目的。
• 囊芯物的分散、囊材的加入、囊材的沉积（新相 析出）和囊材的固化
14
• 1。单凝聚法
• 在高分子囊材溶液中加入凝聚剂以降低高分子 材料的溶解度而凝聚成囊的方法
• 凝聚剂： 亲水型电解质硫酸钠；强亲水性非 电解质乙醇
15
16
17
18
2。复凝聚法
• 使用带相反电荷的两种高分子材料作为复合囊材， 在一定条件下交联且与囊芯物凝聚成囊的方法。
• 复合材料： • 明胶与阿拉伯胶、海藻酸盐；海藻酸盐与聚赖氨
• 将大蒜素制成微囊是为了（ ）
A. 掩盖药物的不良嗅味 B. 提高药物的稳定性 C. 能防止药物在胃内失活或减少对胃的刺激性 D. 控制药物的释放速率 E. 使药物浓集于靶区
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• 关于单凝聚法制备微型胶囊下列哪些叙述是错 误的（ ）
• 1。囊芯物的大小 • 2。囊材的用量 • 3。制备方法 • 4。制备温度 • 5。制备时的搅拌速度 • 6。附加剂的浓度 • 7。囊材相的粘度
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六、微囊与微球中药物的释放及体内转运
• （一）药物的释放速率与机制
• 零级动力学 二分之一级动力学 一级动力学过程 • 1。扩散 （不溶性囊壁） • 2。囊壁的溶解（物理过程） • 3。囊壁的消化降解
2
微型包囊技术(microencapsulation)
• 制备微囊的过程称为微囊化， • 常用的微囊化方法有物理化学方法、物理机械
方法、化学法 • 是固定化技术中的一种，是用一层亲水性的半
透膜将酶、辅酶、蛋白质等生物大分子或动植 物细胞包围在珠状的微囊里，从而使得酶等生 物大分子和细胞不能从微囊里逸出，而小分子 的物质、培养基的营养物质可以自由出入半透 膜，达到催化或培养的目的。
• 囊芯物的分散、囊材的加入、囊材的沉积（新相 析出）和囊材的固化
14
• 1。单凝聚法
• 在高分子囊材溶液中加入凝聚剂以降低高分子 材料的溶解度而凝聚成囊的方法
• 凝聚剂： 亲水型电解质硫酸钠；强亲水性非 电解质乙醇
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2。复凝聚法
• 使用带相反电荷的两种高分子材料作为复合囊材， 在一定条件下交联且与囊芯物凝聚成囊的方法。
• 复合材料： • 明胶与阿拉伯胶、海藻酸盐；海藻酸盐与聚赖氨
第四章 微球微囊技术
加入60％Na2S04溶液 稀释液*
37％甲醛溶液 冷至< 15℃,NaOH调pH 8~9
凝聚囊
沉降囊
水洗至无甲醛
交联固化囊 微囊 制剂
*稀释液：即根据凝聚囊系统中的Na2S04溶液经调整 浓度、以3倍体积、温度15℃加入。
(3) 成囊条件 ① 凝聚系统的组成：单凝聚法可以用三元相图来寻找 成囊系统产生凝聚的组成范围 （图8-1）
(3) 海藻酸盐：可与甲壳素或聚赖氨酸合用作复合材 料。 海藻酸钠可用CaCl2固化成囊。 (4)蛋白类 有白蛋白、玉米蛋白、鸡蛋白、小牛酪蛋 白等，可生物降解，无明显的抗原性
常采用加热固化或化学交联剂(如甲醛、戊二醛或丁 二烯)固化．通常用量在300g/L以上。
(5)淀粉 用作囊材或载体材料的常为淀粉的衍生物． 如羟乙基淀粉、羧甲基淀粉等。
其常用的囊材有明胶、CAP、EC、CMC等。
1. 单凝聚法(simple coacervation)
相分离微囊化步骤示意图
a.囊心物分散在液体介质中 c.囊材的沉积 b.加囊材 d. 囊材的固化
囊心物（药物）+囊材(3%~5％明胶溶液)
50℃加10％醋酸溶液
混悬液(或O/W乳状液)
调至pH 3.5~3.8
⑥ 交联：
欲得不可逆的微囊，必须加入交联剂，同时还要求 微囊的粘连愈少愈好。
(4) 影响成囊的因素
① 凝聚剂的种类和pH值：
② 药物吸附明胶的量：
③ 增塑剂的影响：
2. 复凝聚法 系指使用两种带相反电荷的高分子材料作为复 合囊材，在一定条件下交联且与囊心物凝聚 成囊的方法。 复合材料 明胶+阿拉伯胶(或CMC或CAP等多糖)、 海藻酸盐+聚赖氨酸、 海藻酸盐+壳聚糖、 海藻酸+白蛋白、 白蛋白+阿拉伯胶等。
37％甲醛溶液 冷至< 15℃,NaOH调pH 8~9
凝聚囊
沉降囊
水洗至无甲醛
交联固化囊 微囊 制剂
*稀释液：即根据凝聚囊系统中的Na2S04溶液经调整 浓度、以3倍体积、温度15℃加入。
(3) 成囊条件 ① 凝聚系统的组成：单凝聚法可以用三元相图来寻找 成囊系统产生凝聚的组成范围 （图8-1）
(3) 海藻酸盐：可与甲壳素或聚赖氨酸合用作复合材 料。 海藻酸钠可用CaCl2固化成囊。 (4)蛋白类 有白蛋白、玉米蛋白、鸡蛋白、小牛酪蛋 白等，可生物降解，无明显的抗原性
常采用加热固化或化学交联剂(如甲醛、戊二醛或丁 二烯)固化．通常用量在300g/L以上。
(5)淀粉 用作囊材或载体材料的常为淀粉的衍生物． 如羟乙基淀粉、羧甲基淀粉等。
其常用的囊材有明胶、CAP、EC、CMC等。
1. 单凝聚法(simple coacervation)
相分离微囊化步骤示意图
a.囊心物分散在液体介质中 c.囊材的沉积 b.加囊材 d. 囊材的固化
囊心物（药物）+囊材(3%~5％明胶溶液)
50℃加10％醋酸溶液
混悬液(或O/W乳状液)
调至pH 3.5~3.8
⑥ 交联：
欲得不可逆的微囊，必须加入交联剂，同时还要求 微囊的粘连愈少愈好。
(4) 影响成囊的因素
① 凝聚剂的种类和pH值：
② 药物吸附明胶的量：
③ 增塑剂的影响：
2. 复凝聚法 系指使用两种带相反电荷的高分子材料作为复 合囊材，在一定条件下交联且与囊心物凝聚 成囊的方法。 复合材料 明胶+阿拉伯胶(或CMC或CAP等多糖)、 海藻酸盐+聚赖氨酸、 海藻酸盐+壳聚糖、 海藻酸+白蛋白、 白蛋白+阿拉伯胶等。
(完整版)第18章-第四节：微囊与微球
2.阿拉伯胶： Mav= 24-58万 制备用量为 20～1生0长0于g苏/L丹和塞内加尔区域的Acacia
树的渗出物干燥而得。为糖及半纤维
一般常与明胶、白蛋的复白杂的等聚配集体合，使其主用要成分为糖苷 酸和阿拉伯酸的钙盐、镁盐、钾盐的
不溶于乙醇；溶液易混合霉物 变。
14
（一）天然高分子材料
3.海藻酸盐（海藻酸钠）： Mav约为24万 溶于水，不溶于乙醇、乙醚等。
应有一定的流动性,使凝聚囊易于分散呈小球。 增加流动性的方法：降低凝聚囊--水相间的
界面张力(γLN)，使凝聚相形成小球状液滴。如： CAP单凝聚时的升温和加水；明胶单凝聚时加 入醋酸。
（3）成囊条件
5）交联固化
常用固化剂： 甲醛：胺醛缩合反 R-NH2+HCHO+NH2-R’ R-NH-CH2-
（二）半合成高分子材料
4.纤维醋法酯(CAP)： pH＞6时溶解可单独使用（30g/L左右） 或与明胶配合
5.羟丙甲纤维素(HPMC)： 能溶于冷水成为粘性溶液 不溶于热水，长期贮存稳定
（三）合成高分子材料
1.非生物降解囊材： ①不受pH值影响的囊材有聚酰胺、硅橡胶
等 ②在一定pH条件下溶解的囊材有聚丙烯酸
？ 凝聚剂 交联剂
（3）成囊条件
凝聚系统的组成 材料溶液的浓度和温度 药物及凝聚相的性质 凝聚囊的流动性及其与水相间的界面张力 交联固化
（3）成囊条件
1）凝聚系统的组成 A区（透明区）
用三元相图来寻找成 囊系统产生凝聚的组成 范围。
明胶10% 硫酸钠10%
水80%
B区（单凝聚区） C区（胶凝区）
一、概述
（一）概念
1、微囊(microcapsule)： 利用天然或合成的高分子材料作为囊材，制备囊
树的渗出物干燥而得。为糖及半纤维
一般常与明胶、白蛋的复白杂的等聚配集体合，使其主用要成分为糖苷 酸和阿拉伯酸的钙盐、镁盐、钾盐的
不溶于乙醇；溶液易混合霉物 变。
14
（一）天然高分子材料
3.海藻酸盐（海藻酸钠）： Mav约为24万 溶于水，不溶于乙醇、乙醚等。
应有一定的流动性,使凝聚囊易于分散呈小球。 增加流动性的方法：降低凝聚囊--水相间的
界面张力(γLN)，使凝聚相形成小球状液滴。如： CAP单凝聚时的升温和加水；明胶单凝聚时加 入醋酸。
（3）成囊条件
5）交联固化
常用固化剂： 甲醛：胺醛缩合反 R-NH2+HCHO+NH2-R’ R-NH-CH2-
（二）半合成高分子材料
4.纤维醋法酯(CAP)： pH＞6时溶解可单独使用（30g/L左右） 或与明胶配合
5.羟丙甲纤维素(HPMC)： 能溶于冷水成为粘性溶液 不溶于热水，长期贮存稳定
（三）合成高分子材料
1.非生物降解囊材： ①不受pH值影响的囊材有聚酰胺、硅橡胶
等 ②在一定pH条件下溶解的囊材有聚丙烯酸
？ 凝聚剂 交联剂
（3）成囊条件
凝聚系统的组成 材料溶液的浓度和温度 药物及凝聚相的性质 凝聚囊的流动性及其与水相间的界面张力 交联固化
（3）成囊条件
1）凝聚系统的组成 A区（透明区）
用三元相图来寻找成 囊系统产生凝聚的组成 范围。
明胶10% 硫酸钠10%
水80%
B区（单凝聚区） C区（胶凝区）
一、概述
（一）概念
1、微囊(microcapsule)： 利用天然或合成的高分子材料作为囊材，制备囊
微球与微囊
微囊
利用天然的或合成的高分子材料作为囊 壳，将液体或固体药物包裹成药库型微 小的囊粒 微囊的组成：囊芯物和囊材（壳）
(1)囊心物 (1)囊心物
对囊材的一般要求是： 对囊材的一般要求是： 性质稳定; ①性质稳定; 有适宜的释放速率； ②有适宜的释放ncapsulation) 微型包囊技术(microencapsulation)
制备微囊的过程称为微囊化， 制备微囊的过程称为微囊化， 常用的微囊化方法有物理化学方法、物理机械 常用的微囊化方法有物理化学方法、 方法、 方法、化学法 是固定化技术中的一种，是用一层亲水性的半 是固定化技术中的一种， 透膜将酶、辅酶、 透膜将酶、辅酶、蛋白质等生物大分子或动植 物细胞包围在珠状的微囊里， 物细胞包围在珠状的微囊里，从而使得酶等生 物大分子和细胞不能从微囊里逸出， 物大分子和细胞不能从微囊里逸出，而小分子 的物质、 的物质、培养基的营养物质可以自由出入半透 达到催化或培养的目的。 膜，达到催化或培养的目的。
二、微囊和微球的载体材料
三类 三类————
1。天然高分子囊材
（1）明胶 （2）海藻酸盐 （3）壳聚糖 （4）蛋白类
2、半合成高分子材料
纤维素衍生物 特点：毒性大、黏度大、成盐后溶解度增大
3、合成高分子材料
1.生物降解 聚乳酸(PLA)、丙交酯乙交酯共聚物(PLGA) 2.生物不降解 聚酰胺、硅橡胶 聚丙烯酸树脂【 pH值 影响的囊材】 特点：无毒 成膜性好 化学稳定性高 可用于注射
将大蒜素制成微囊是为了（ 将大蒜素制成微囊是为了（
A. 掩盖药物的不良嗅味 B. 提高药物的稳定性
）
C. 能防止药物在胃内失活或减少对胃的刺激性 D. 控制药物的释放速率 E. 使药物浓集于靶区
第四章 微球微囊技术
如用明胶及阿拉伯胶为材料，介质水、明胶、阿拉伯胶 三者的组成与凝聚现象的关系．可由三元相图说明。
复凝聚区 均相溶液区
水稀释发生凝聚
两相分离区
K为复凝聚区，即可形成微囊的低浓度明胶和阿 拉伯胶混合溶液； P为曲线以下两相分离区，两胶溶液不能混溶亦 不能形成微囊； H为曲线以上两胶溶液可混溶形成均相溶液区。 A点代表10％明胶、10％阿拉伯胶和80％水的 混合液，必须加水稀释，沿A→B虚线进入凝 聚区K才能发生凝聚。 相图说明，明胶同阿拉伯胶发生复凝聚时，除p H值为主要条件外，浓度也是重要条件。
常用的囊材：
1．天然高分子 最常用。 （1）明胶：
分酸法明胶(A型)和碱法明胶(B型)。
可根据药物对酸碱性的要求选用A型或B型。用量： 为20~100g/L。 加入10%~20％甘油或丙二醇可改善明胶弹性。 加入低粘度乙基纤维素可减少膜壁细孔。
(2) 阿拉伯胶：
一般常与明胶等量配合使用，作囊材的用量为 20~100g/L，亦可与白蛋白配合作复合材料。
2. 囊壁的溶解 溶解的速率取决于材料的性质、介质的组成、pH值、 体积和温度等。 3. 囊壁的消化降解 当微囊进入体内后，囊壁可受胃蛋白酶或其它酶的消化 降解成为体内的代谢产物 第一阶段：囊壁材料分子量变小，囊材仍保持不溶性，
第一阶段：进一步降解使囊材开始溶解，微囊的外形也 开始变化。 两个阶段都可以提高药物释放的速率。
(6) 壳聚糖
2. 半合成高分子材料
多系纤维素衍生物，其特点是毒性小、粘度大、成盐 后溶解度增大。 （1）羧甲基纤维素盐 属于阴离子型的高分子电解质，
(CMC-Na)常与明胶配合作复合囊材，
(2) 纤维素肽酸酯（邻苯二甲酸醋酸纤维素，CAP），
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沉淀聚合
沉淀聚合不使用稳定剂 , 而靠添加一些与分散相有亲和
作用的单体来使微球稳定。例如 , 在乙醇溶剂中制备聚
( 丙烯酰胺- co - 亚甲基双丙烯酰胺 ) 微球时 , 随着聚合 的进行 , 聚合物会从溶剂中沉淀出来而形成集聚体。但如在 聚合时添加少量的丙烯酸 (MAAc) , 因 MAAc 与乙醇有 亲和作用 , 可以使微球稳定。这种技术可以得到1 μ m 左
右的均一亲水性微球。 Kon-do 等用沉淀聚合法制备了温
敏性磁性微球并应用与抗体的免疫亲和分离。
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种子聚合
种子聚合是一种能制备各种功能微球的有用技术。聚合 系统由种子微球 ( 或种子液滴 ) 、单体 ( 或单体液滴 ) 、 分散相、引发剂、稳定剂等组成 , 有时也需添加溶胀助剂。 单体液滴内的单体不断溶解于分散相内继而被微球吸收 , 直
米磁性颗粒上进行。随着初级核的合并和微球的成长 , 能 够得到包埋磁性颗粒并且尺寸均一的高分子微球。
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微乳液聚合
微乳液聚合 , 可以制备非常小的微球 , 最小可制得直
径为 10～ 60 nm 的微球。微乳液分为油 / 水 (O /W ) 型、
两相连续型以及水 / 油 (W /O) 型 ( 也称反向型 ) 微乳 液。所形成的微乳液是根据油相和水相的相对量和乳化剂的 HLB ( 亲水亲油性平衡 ) 值而定。与一般的乳液聚合的不 同之处是 , 在微乳液聚合系统内不存在单体液滴 , 也就是
移动过程的 ; 细乳液聚合的另一优点是 : 与一般的乳液聚 合相比 , 粒径和粒径分布受配方和容器污染的影响不明显。 这是因为 , 细乳液聚合不存在成核和微球成长的竞争聚合。 因此 , 重复性较好 , 在工业上有很好的应用前景。
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悬浮聚合
利用悬浮聚合技术可以制备数微米至数百微米的大微球 , 聚合系统由疏水性单体、水 ( 分散相 ) 、稳定剂以及疏水 性引发剂构成。悬浮聚合与细乳液聚合所不同的是 , 悬浮聚 合的液滴大 ,通常为数微米至数十微米。其优势在于 : 第一 , 在水相中可以一步制备尺寸均一的大微球 , 而不需要使用有 机溶剂 , 这对环境保护有着重大的意义 ; 第二 , 将功能性材 料混合于分散相中 , 可以得到包埋功能性材料的微球 ; 第 三 , 由于液滴粒径非常均一 , 每个液滴之间的表面能相似 , 在聚合过程中不会发生液滴之间的合并和液滴的破裂 , 尤其 包埋药物或其它功能性物质时 , 被包埋的物质不会在聚合过 程中溢出 , 包埋率非常高 ; 第四 , 乳化条件温和 , 不使用高 剪切力搅拌 , 包埋生物活性物质时 , 不容易失去活性。 Kamiyama 等开发了连续给料技术 , 他们将油相 ( 炭黑 或磁性铁分散在单体内 ) 和水相分别装在不同的容器内 , 然后两者以一定的速度送入分散器内。这种技术得到了粒径 比较均一的微球。
第四 ,用 W /O 型微乳液聚合法可以自备尺寸均一的亲水
性微球 , 这是普通乳液聚合法无法实现的。
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细乳液聚合
随着高效机械乳化设备的开发 , 可以制备纳米级 (500 nm 以下 ) 的小液滴。使聚合反应在小液滴内进行的反应 , 称为细乳液聚合反应。要想使聚合反应只在小液滴内进行 , 不但需要制备非常小的液滴 , 而且必须同时使用乳化剂和 助表面活性剂来使小液滴稳定 , 并减少单体向水相扩散 。
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微囊微球技术的应用与 展望 展望
目前，微囊所负载的药物 种类已经从普通的药物发展 到了涵盖生长激素、胰岛素 、疫苗、抗肿瘤药物等多种 药物，从西药发展到了中药 的提取成分，有巨大的潜在 应用领域。药物微囊化对于 提高药物的性能和作用具有 重要意义，纳米微囊作为该 技术的延伸也开始起步，由 于纳米囊具有独特的性质， 使它的应用领域更为广泛， 纳米载药微囊作为新型载药 系统具有发展前景。 功能微球已在生物医药、 食品工程、治废环保和涂料 等许多领域得到初步应用。 随着社会的进步、科技的发 展 , 人们希望能根据不同的 使用需求设计出不同结构和 性能的新型材料 , 由此功能 化高分子微球的制备将是高 分子学科研究的热点 , 其不 断 发展也是应用于高尖端技术 领域的必然趋势。相信在不 久的将来 , 随着对功能高分 子的更深入研究与开发 , 其 应用前景会更加广阔。
难以及乳化剂对产品带来的不良影响 ; 同时降低了生产成
本 , 减轻对环境的负荷。由于无皂聚合体系中无外加乳化 剂 , 聚合和存储过程中微球的稳定性差 , 因此固含量一般 较低 , 应用于涂料和粘合剂还存在一些问题。Yanase 等发 现磁流体中的纳米磁性颗粒可以作为初级核使用。由于体系
内不另使用乳化剂 , 没有胶束形成 , 反应开始时单体在纳
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细乳液聚合的最大优点是 :
疏水性大分子单体、疏水性大分子连锁转移剂以及其他 疏水性功能大分子都能用作“疏水性物质 ”并被包入微球 内 , 这在工业上是非常有吸引力的 , 用以往的乳液聚合法 是无法实现的。因为乳液聚合法是伴随着单体分子向水相扩
散继而被溶胀微球吸收的过程 , 而大分子是无法实现这种
至达到溶胀平衡。溶胀过程结束后 , 便可以进行聚合反应。
种子微球可以用上述任何一种方法制备 , 分散相和引发剂可 以根据具体方法和具体目的而选定。以上一些制备方法虽然 可以制备数十纳米到微米级的微球 , 但是微米级的多孔微球、 高交联度微球只有用种子聚合法制备。为此 , 运用一步聚合 法得到所需尺寸和形态的微球时 ,一般都需要进一步对微球 进行种子聚合法。
微囊微球
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发展简史
专业的微囊化国际会议每2～3年召开一次 微囊化的研究大概可以分为三个阶段
70年代以前
80年代
第三代
5 μm ～2mm微 粒，掩盖不良气 味
1 ～ 10μm, 10 ～ 1000nm, 缓 释
微粒、毫微粒 ，靶向
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概述
微型包囊技术（microencapsulation）简称微 囊化，系利用天然的或合成的高分子材料（称为 囊材）作为囊膜壁壳（membrane wall），将固 态药物或液态药物（称为囊心物）包裹而成药库 型胶囊，简称微囊（microcapsule）
微囊的粒径属微米级，常 用作药物的载体，作为给 药系统应用于临床。
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概述
不同微囊的结构图
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微囊微球的制ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 之
以单体为原料制备高分子聚合物微球的方法分为乳液聚 合、无皂乳液聚合、沉淀聚合、悬浮聚合、微乳聚合、细乳 液聚合以及种子聚合。
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无皂乳液聚合
无皂乳液聚合 , 是在乳液聚合基础上发展起来的聚合技 术 ,是指体系中完全不含乳化剂或仅含微量乳化剂 ( 低于 乳化剂的临界胶束浓度 ) 。它解决了传统乳液聚合后处理
说 , 所有的单体都溶解在胶束内而形成单体溶胀胶束或溶
解在连续相内。因此 , 微乳液通常呈透明或蔚蓝色。
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微乳液聚合有许多优点 :
第一 , 微乳液聚合所得到的聚合物的分子量比一般的乳
液聚合要高出一个数量级 , 达到 106 ～ 107g/mol; 第二 , 由于微球的尺寸非常小 , 可用得到的乳液制备透 明度较高的膜 ; 第三 , 可以用于静脉注射用的纳米药物载体 ;
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沉淀聚合
沉淀聚合不使用稳定剂 , 而靠添加一些与分散相有亲和
作用的单体来使微球稳定。例如 , 在乙醇溶剂中制备聚
( 丙烯酰胺- co - 亚甲基双丙烯酰胺 ) 微球时 , 随着聚合 的进行 , 聚合物会从溶剂中沉淀出来而形成集聚体。但如在 聚合时添加少量的丙烯酸 (MAAc) , 因 MAAc 与乙醇有 亲和作用 , 可以使微球稳定。这种技术可以得到1 μ m 左
右的均一亲水性微球。 Kon-do 等用沉淀聚合法制备了温
敏性磁性微球并应用与抗体的免疫亲和分离。
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种子聚合
种子聚合是一种能制备各种功能微球的有用技术。聚合 系统由种子微球 ( 或种子液滴 ) 、单体 ( 或单体液滴 ) 、 分散相、引发剂、稳定剂等组成 , 有时也需添加溶胀助剂。 单体液滴内的单体不断溶解于分散相内继而被微球吸收 , 直
米磁性颗粒上进行。随着初级核的合并和微球的成长 , 能 够得到包埋磁性颗粒并且尺寸均一的高分子微球。
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微乳液聚合
微乳液聚合 , 可以制备非常小的微球 , 最小可制得直
径为 10～ 60 nm 的微球。微乳液分为油 / 水 (O /W ) 型、
两相连续型以及水 / 油 (W /O) 型 ( 也称反向型 ) 微乳 液。所形成的微乳液是根据油相和水相的相对量和乳化剂的 HLB ( 亲水亲油性平衡 ) 值而定。与一般的乳液聚合的不 同之处是 , 在微乳液聚合系统内不存在单体液滴 , 也就是
移动过程的 ; 细乳液聚合的另一优点是 : 与一般的乳液聚 合相比 , 粒径和粒径分布受配方和容器污染的影响不明显。 这是因为 , 细乳液聚合不存在成核和微球成长的竞争聚合。 因此 , 重复性较好 , 在工业上有很好的应用前景。
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悬浮聚合
利用悬浮聚合技术可以制备数微米至数百微米的大微球 , 聚合系统由疏水性单体、水 ( 分散相 ) 、稳定剂以及疏水 性引发剂构成。悬浮聚合与细乳液聚合所不同的是 , 悬浮聚 合的液滴大 ,通常为数微米至数十微米。其优势在于 : 第一 , 在水相中可以一步制备尺寸均一的大微球 , 而不需要使用有 机溶剂 , 这对环境保护有着重大的意义 ; 第二 , 将功能性材 料混合于分散相中 , 可以得到包埋功能性材料的微球 ; 第 三 , 由于液滴粒径非常均一 , 每个液滴之间的表面能相似 , 在聚合过程中不会发生液滴之间的合并和液滴的破裂 , 尤其 包埋药物或其它功能性物质时 , 被包埋的物质不会在聚合过 程中溢出 , 包埋率非常高 ; 第四 , 乳化条件温和 , 不使用高 剪切力搅拌 , 包埋生物活性物质时 , 不容易失去活性。 Kamiyama 等开发了连续给料技术 , 他们将油相 ( 炭黑 或磁性铁分散在单体内 ) 和水相分别装在不同的容器内 , 然后两者以一定的速度送入分散器内。这种技术得到了粒径 比较均一的微球。
第四 ,用 W /O 型微乳液聚合法可以自备尺寸均一的亲水
性微球 , 这是普通乳液聚合法无法实现的。
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细乳液聚合
随着高效机械乳化设备的开发 , 可以制备纳米级 (500 nm 以下 ) 的小液滴。使聚合反应在小液滴内进行的反应 , 称为细乳液聚合反应。要想使聚合反应只在小液滴内进行 , 不但需要制备非常小的液滴 , 而且必须同时使用乳化剂和 助表面活性剂来使小液滴稳定 , 并减少单体向水相扩散 。
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微囊微球技术的应用与 展望 展望
目前，微囊所负载的药物 种类已经从普通的药物发展 到了涵盖生长激素、胰岛素 、疫苗、抗肿瘤药物等多种 药物，从西药发展到了中药 的提取成分，有巨大的潜在 应用领域。药物微囊化对于 提高药物的性能和作用具有 重要意义，纳米微囊作为该 技术的延伸也开始起步，由 于纳米囊具有独特的性质， 使它的应用领域更为广泛， 纳米载药微囊作为新型载药 系统具有发展前景。 功能微球已在生物医药、 食品工程、治废环保和涂料 等许多领域得到初步应用。 随着社会的进步、科技的发 展 , 人们希望能根据不同的 使用需求设计出不同结构和 性能的新型材料 , 由此功能 化高分子微球的制备将是高 分子学科研究的热点 , 其不 断 发展也是应用于高尖端技术 领域的必然趋势。相信在不 久的将来 , 随着对功能高分 子的更深入研究与开发 , 其 应用前景会更加广阔。
难以及乳化剂对产品带来的不良影响 ; 同时降低了生产成
本 , 减轻对环境的负荷。由于无皂聚合体系中无外加乳化 剂 , 聚合和存储过程中微球的稳定性差 , 因此固含量一般 较低 , 应用于涂料和粘合剂还存在一些问题。Yanase 等发 现磁流体中的纳米磁性颗粒可以作为初级核使用。由于体系
内不另使用乳化剂 , 没有胶束形成 , 反应开始时单体在纳
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细乳液聚合的最大优点是 :
疏水性大分子单体、疏水性大分子连锁转移剂以及其他 疏水性功能大分子都能用作“疏水性物质 ”并被包入微球 内 , 这在工业上是非常有吸引力的 , 用以往的乳液聚合法 是无法实现的。因为乳液聚合法是伴随着单体分子向水相扩
散继而被溶胀微球吸收的过程 , 而大分子是无法实现这种
至达到溶胀平衡。溶胀过程结束后 , 便可以进行聚合反应。
种子微球可以用上述任何一种方法制备 , 分散相和引发剂可 以根据具体方法和具体目的而选定。以上一些制备方法虽然 可以制备数十纳米到微米级的微球 , 但是微米级的多孔微球、 高交联度微球只有用种子聚合法制备。为此 , 运用一步聚合 法得到所需尺寸和形态的微球时 ,一般都需要进一步对微球 进行种子聚合法。
微囊微球
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发展简史
专业的微囊化国际会议每2～3年召开一次 微囊化的研究大概可以分为三个阶段
70年代以前
80年代
第三代
5 μm ～2mm微 粒，掩盖不良气 味
1 ～ 10μm, 10 ～ 1000nm, 缓 释
微粒、毫微粒 ，靶向
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概述
微型包囊技术（microencapsulation）简称微 囊化，系利用天然的或合成的高分子材料（称为 囊材）作为囊膜壁壳（membrane wall），将固 态药物或液态药物（称为囊心物）包裹而成药库 型胶囊，简称微囊（microcapsule）
微囊的粒径属微米级，常 用作药物的载体，作为给 药系统应用于临床。
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概述
不同微囊的结构图
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微囊微球的制ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 之
以单体为原料制备高分子聚合物微球的方法分为乳液聚 合、无皂乳液聚合、沉淀聚合、悬浮聚合、微乳聚合、细乳 液聚合以及种子聚合。
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无皂乳液聚合
无皂乳液聚合 , 是在乳液聚合基础上发展起来的聚合技 术 ,是指体系中完全不含乳化剂或仅含微量乳化剂 ( 低于 乳化剂的临界胶束浓度 ) 。它解决了传统乳液聚合后处理
说 , 所有的单体都溶解在胶束内而形成单体溶胀胶束或溶
解在连续相内。因此 , 微乳液通常呈透明或蔚蓝色。
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微乳液聚合有许多优点 :
第一 , 微乳液聚合所得到的聚合物的分子量比一般的乳
液聚合要高出一个数量级 , 达到 106 ～ 107g/mol; 第二 , 由于微球的尺寸非常小 , 可用得到的乳液制备透 明度较高的膜 ; 第三 , 可以用于静脉注射用的纳米药物载体 ;
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