Step 1. 制备琼脂糖微球
按照一定的琼脂糖浓度通过加热进行溶解(一般为4%或6%,相对较小的浓度制备的微球孔径较大),搅拌后得到均匀的水相溶液。温度越高,琼脂糖的粘度就越低。
不同浓度的琼脂糖黏度不一样,一般来说浓度越大粘度越高,需要溶解的时间越长;在相同的加热时间上,一般来说浓度越大所形成的微粒粒径也越大。
加热时间的长短也会对后续成球造成一定影响,如果时间过短,那么琼脂糖并未完全溶解或者是黏度较大,则会形成较大颗粒,且分散系数也不理想;
如果时间过长,则因在高温下琼脂糖可能会发生一定程度的水解,分子量下降,黏度降低,此时有利于在分散相中形成较为均匀的微球。但是如果时间过长,琼脂糖链变得过短,则会对球形度产生影响,同时也会影响机械强度。
Step 2. 制备分散相
将Span 80溶解在有机溶剂(可选种类很多,推荐用液体石蜡等)中,加热到80℃。
Step 3. 乳化
将Step 1中的琼脂糖溶液导入Step 2中的分散相,不断搅拌,乳化20min左右。
如果乳化剂用量不足,则会造成威力,球形度不够,球与球之间发生粘连;而过多的乳化剂则会造成一定程度的气泡,影响微球的均匀性。
此外搅拌速度和成球之后的半径成反比,这是因为在更大转速下,更高的剪切力的作用下乳滴会形成更小的颗粒。
Step 4. 固化成球
逐渐降低温度(建议1-2℃/min),降低到室温后琼脂糖微球基本就成型了。加入去离子水并静置2小时以上,对微球进行洗涤去除有机相,得到未交联的琼脂糖微球。
如果固化时间过短,则会导致微粒粒径分布过大,也会有较多的颗粒聚集在一起,形成较大颗粒,是平均粒径偏大。
Step 5. 进行交联
微球可以在碱性条件下与交联剂反应,常用的交联剂有环氧氯丙烷等短链交联剂、丙二醇缩水甘油醚等长链交联剂,也可以分别用短链、长链交联剂进行交联,一般先采用长链交联剂,再用短链交联剂,这样得到的琼脂糖微球机械性能会更好。
一般交联步骤如下:例如每100g琼脂糖脱水微球,加入到100 ml 1M氢氧化钠,再加入2ml环氧氯丙烷,2g硼氢化钠室温下搅拌一小时,再加热到60度搅拌一小时,后用冷水清洗备用。
在一定范围内的增加交联时间,琼脂糖微球的孔隙率得到一定程度的提升;当然不同分子量的琼脂糖形成的微球孔径也会有所不同,一般来说,大分子量的形成的孔会更小。
琼脂糖微表面带有负电荷,可能会对后续的层析分离,造成一定程度的影响,在表面修饰进行改善。
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