一種新型聚乳酸微球及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及可生物降解高分子材料微球及其制備方法，特別涉及聚乳酸微球的制備方法。借助于氧化石墨烯獨(dú)特的納米效應(yīng)，通過溶液共混制備聚乳酸與氧化石墨烯的復(fù)合材料，控制該混合過程的溫度、濃度以及溶劑揮發(fā)速度制備具有微球結(jié)構(gòu)的聚乳酸材料。本發(fā)明的方法為聚乳酸微球的制備提供了一種新的思路和選擇，并具有工藝簡(jiǎn)單、易于操作、在生產(chǎn)中易于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)。
【專利說明】一種新型聚乳酸微球及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及可生物降解高分子材料微球及其制備方法，特別涉及聚乳酸微球的制備方法。
技術(shù)背景
[0002]由于生物可降解高分子具有良好的生物相容性和可降解性，所以生物可降解高分子材料制成的微球在醫(yī)藥工程和生物【技術(shù)領(lǐng)域】有著重要的應(yīng)用。因此，近年來高分子微球的制備技術(shù)發(fā)展非常迅速。
[0003]當(dāng)前人們主要采用化學(xué)和物理兩種方法制備高分子微球。通過化學(xué)方法制備高分子微球是以單體為原料，通過乳液聚合、懸浮聚合、沉淀聚合，分散聚合以及種子聚合等多種聚合方法，實(shí)現(xiàn)微球結(jié)構(gòu)的制備。雖然這種制備技術(shù)以及其中的聚合機(jī)理比較成熟，但是，由于許多生物可降解高分子如聚乳酸、聚己內(nèi)酯等材料合成過程的特殊性，無法通過邊聚合邊成球的方法來實(shí)現(xiàn)微球的制備。因此，通常采用物理的方法制備這類高分子材料的微球結(jié)構(gòu)。目前常用的物理方法有:乳化-固化法，復(fù)凝聚法，膠束成球法、噴霧干燥法以及層層自組裝等方法。通過物理方法制備的微球與化學(xué)方法制備的微球相比，在尺寸的均一性以及穩(wěn)定性等方面還存在一定的差距。因此，通過物理方法制備微球的技術(shù)研究仍是當(dāng)前國(guó)際材料前沿領(lǐng)域的一個(gè)十分活躍的研究方向。
[0004]由于聚乳酸具有良好的生物相容性、降解性及其原料可再生性，聚乳酸微球制備技術(shù)的研究也是非常活躍。當(dāng)前的聚乳酸微球的制備技術(shù)步驟大都比較復(fù)雜，如乳化-固化法需要先制成乳液，然后通過適當(dāng)方法使液滴固化成微球，然后經(jīng)過濾、洗滌及干燥后得到微球材料，其中的設(shè)備需求繁多。
[0005]氧化石墨烯是結(jié) 晶性高的石墨強(qiáng)力氧化后加水分解得到具有石墨層間結(jié)構(gòu)的化合物，是由碳原子緊密堆積形成的單層二維結(jié)構(gòu)的炭質(zhì)材料。已有研究工作采用氧化石墨烯來改善聚乳酸材料的脆性及耐熱性能(鄧鵬飏.石墨烯/聚乳酸復(fù)合材料及其制備方法:中國(guó)，201110025309.2[P])。但氧化石墨烯作為一種納米材料，具有獨(dú)特的納米效應(yīng)。在我們的工作中，發(fā)現(xiàn)氧化石墨烯不僅可以改善聚乳酸的力學(xué)性能，而且氧化石墨烯的存在可以改變聚乳酸的形態(tài)結(jié)構(gòu)。我們首次發(fā)現(xiàn)，無需特殊的實(shí)驗(yàn)裝置和設(shè)備，僅依靠氧化石墨烯的存在即可促使聚乳酸形成微球結(jié)構(gòu)(見實(shí)施例1)。因此，我們?cè)O(shè)想，在聚乳酸溶液中混入氧化石墨烯，通過控制該混合過程的溫度、濃度以及溶劑揮發(fā)速度制備具有微球結(jié)構(gòu)的材料將是一種新型的聚乳酸微球，也是實(shí)現(xiàn)聚乳酸微球制備的一種新途徑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是制備一種新型的聚乳酸微球，從而提供一種簡(jiǎn)單方便、設(shè)備成本較低的聚乳酸微球的制備方法。
[0007]本發(fā)明提供一種新型聚乳酸微球，該種微球由聚乳酸和氧化石墨烯組成，所述的氧化石墨烯占聚乳酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的0.01_5%。[0008]本發(fā)明還提供了一種新型的聚乳酸微球的制備方法，包括以下步驟:
[0009](a)將氧化石墨烯分散于四氫呋喃，得到一定濃度的氧化石墨烯的分散液。
[0010]所述的氧化石墨烯分散液的濃度優(yōu)選為:0.lmg/ml-5mg/mlo
[0011](b)將聚乳酸溶于溶劑，得到一定濃度的聚乳酸溶液。
[0012]所述的溶劑優(yōu)選為:三氯甲烷、二氯甲烷和四氫呋喃。
[0013]所述的聚乳酸溶液的濃度優(yōu)選為:0.lg/ml-5g/mlo
[0014](c)攪拌條件下將氧化石墨烯的分散液倒入聚乳酸溶液中，得到不同質(zhì)量比的氧化石墨烯分散液與聚乳酸溶液。繼續(xù)攪拌至混合均勻，得到聚乳酸/氧化石墨烯混合溶液。
[0015]所述的氧化石墨烯分散液與聚乳酸溶液的體積比:0.1-2/1。
[0016]所述的聚乳酸/氧化石墨烯混合溶液中氧化石墨烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)選為:
0.01-5%。
[0017]所述的攪拌溫度優(yōu)選為:30-50°C。
[0018](d)將聚乳酸/氧化石墨烯混合溶液澆注于培養(yǎng)皿中，使其在不同的溫度下?lián)]發(fā)成膜，得到一定厚度的具有不同大小的微球結(jié)構(gòu)的聚乳酸薄膜。
[0019]所述的不同溫度優(yōu)選為:20-50°C。
[0020]所述的一定厚度優(yōu)選為:0.lmm-5mm。
[0021]所述的不同大小的微球直徑尺寸優(yōu)選為:5-100 μ m。
[0022]本發(fā)明給出了一種新型的聚乳酸微球及其制備方法，借助于氧化石墨烯與聚乳酸之間的相互作用，形成由氧化石墨烯與聚乳酸共同組成的微球，通過控制氧化石墨烯與聚乳酸的質(zhì)量比、混合溫度以及澆膜過程中溶劑揮發(fā)溫度調(diào)節(jié)微球的尺寸。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于通過溶液共混和溶劑揮發(fā)成膜即可形成微球結(jié)構(gòu)，不需要復(fù)雜的設(shè)備和工藝；由于工藝路線簡(jiǎn)單，該方法成本低、效率高，適于規(guī)模化生產(chǎn)。本發(fā)明的方法為聚乳酸微球的制備提供了一種新的選擇，并具有工藝簡(jiǎn)單、易于操作、在生產(chǎn)中易于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為實(shí)施例1得到的聚乳酸微球的形態(tài)；圖2為實(shí)施例2得到的聚乳酸微球的形態(tài)；圖3為實(shí)施例3得到的聚乳酸微球的形態(tài)；圖4為實(shí)施例4得到的聚乳酸微球的形態(tài)。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述，其目的是更好的理解本發(fā)明的內(nèi)容，所舉實(shí)施例并不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0025]實(shí)施例1.首先將8mg氧化石墨烯的分散于IOml四氫呋喃中，然后將2g聚乳酸溶解于20ml四氫呋喃中，將氧化石墨烯的分散液加入聚乳酸溶液中，室溫下攪拌0.5小時(shí)，將混合好的聚乳酸與氧化石墨烯的四氫呋喃溶液，澆入培養(yǎng)皿中，室溫靜置24小時(shí)，使溶劑揮發(fā)，得到具有微球結(jié)構(gòu)的聚乳酸薄膜，該樣品形態(tài)結(jié)構(gòu)由掃描電鏡測(cè)定(見圖1)。
[0026]實(shí)施例2.首先將8mg氧化石墨烯的分散于1Oml四氫呋喃中，然后將2g聚乳酸溶解于20ml四氫呋喃中，將氧化石墨烯的分散液加入聚乳酸溶液中，室溫下攪拌0.5小時(shí)，將混合好的聚乳酸與氧化石墨烯的四氫呋喃溶液，澆入培養(yǎng)皿中，40°C靜置24小時(shí)，使溶劑揮發(fā)，得到具有微球結(jié)構(gòu)的聚乳酸薄膜，該樣品形態(tài)結(jié)構(gòu)由掃描電鏡測(cè)定(見圖2)。
[0027]實(shí)施例3.首先將4mg氧化石墨烯的分散于IOml四氫呋喃中，然后將2g聚乳酸溶解于20ml四氫呋喃中，將氧化石墨烯的分散液加入聚乳酸溶液中，室溫下攪拌0.5小時(shí)，將混合好的聚乳酸與氧化石墨烯的四氫呋喃溶液，澆入培養(yǎng)皿中，30°C靜置24小時(shí)，使溶劑揮發(fā)，得到具有微球結(jié)構(gòu)的聚乳酸薄膜，該樣品形態(tài)結(jié)構(gòu)由掃描電鏡測(cè)定(見圖3)。
[0028]實(shí)施例4.首先將4mg氧化石墨烯的分散于IOml四氫呋喃中，然后將2g聚乳酸溶解于20ml四氫呋喃中，將氧化石墨烯的分散液加入聚乳酸溶液中，40°C攪拌0.5小時(shí)，將混合好的聚乳酸與氧化石墨烯的四氫呋喃溶液，澆入培養(yǎng)皿中，30°C靜置24小時(shí)，使溶劑揮發(fā)，得到具有微球結(jié)構(gòu)的聚乳酸薄`膜，該樣品形態(tài)結(jié)構(gòu)由掃描電鏡測(cè)定(見圖4)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有微球結(jié)構(gòu)的聚乳酸材料，其特征是:該種微球由聚乳酸和氧化石墨烯組成，氧化石墨烯占聚乳酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的0.01-5%。
2.一種新型的聚乳酸微球的制備方法，其特征是:通過溶液共混制備聚乳酸與氧化石墨烯的復(fù)合材料，將該復(fù)合材料的溶液澆注成膜，通過溶劑揮發(fā)去除溶劑，控制該過程的溫度、濃度以及溶劑揮發(fā)速度制備具有微球結(jié)構(gòu)的聚乳酸材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是:通過溶液共混制備聚乳酸與氧化石墨烯的復(fù)合材料，方法為: 將氧化石墨烯分散于四氫呋喃，得到一定濃度的氧化石墨烯的分散液。將聚乳酸溶于溶劑，得到一定濃度的聚乳酸溶液。攪拌條件下將氧化石墨烯的分散液倒入聚乳酸溶液中，得到不同質(zhì)量比的氧化石墨烯分散液與聚乳酸溶液。一定溫度下，繼續(xù)攪拌一定時(shí)間，得到聚乳酸/氧化石墨烯混合溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征是:一定溫度下攪拌為30-50°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征足:攪拌一定時(shí)間為0-5小時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征是:聚乳酸/氧化石墨烯混合溶液中氧化石墨烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:0.01-5%。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是:將復(fù)合材料的溶液澆注成膜，通過溶劑揮發(fā)去除溶劑，控制溶劑揮發(fā)速度制備具有微球結(jié)構(gòu)的聚乳酸材料。方法為:將聚乳酸/氧化石墨烯混合溶液澆注于培養(yǎng)皿中，使其在不同的溫度下?lián)]發(fā)成膜，得到一定厚度的具有不同大小的微球結(jié)構(gòu)的聚乳酸薄膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征是:溫度優(yōu)選為20-50°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法`,其特征是:一定厚度為0.lmm-5mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征是:微球直徑尺寸為5-100μ m。
【文檔編號(hào)】C08K9/00GK103788604SQ201210452048
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月29日
【發(fā)明者】趙麗芬, 劉欣, 李成杰, 朱肖肖, 燕建芹 申請(qǐng)人:山東科技大學(xué)