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CN103240043B - 一种单分散多组分多重乳液的制备方法 - Google Patents

一种单分散多组分多重乳液的制备方法 Download PDF

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CN103240043B
CN103240043B CN201310169399.1A CN201310169399A CN103240043B CN 103240043 B CN103240043 B CN 103240043B CN 201310169399 A CN201310169399 A CN 201310169399A CN 103240043 B CN103240043 B CN 103240043B
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Abstract

本发明涉及一种制备单分散多组分多重乳液的方法,其工艺步骤:(1)配制分散相和连续相流体;(2)制备单分散多组分多重乳液液滴:将步骤(1)配制的各组分流体注入微流体装置的不同液滴生成器中形成乳液液滴,不同液滴生成器中形成的乳液液滴在扩大腔室中接触,一个液滴生成器中形成的乳液液滴铺展至另一个液滴生成器中形成的乳液液滴上即形成多重乳液液滴;(3)收集单分散多组分多重乳液。

Description

一种单分散多组分多重乳液的制备方法
技术领域
本发明属于单分散多重乳液制备领域,特别涉及一种利用微流控技术制备单分散多组分多重乳液的方法。
背景技术
多重乳液(Multiple Emulsions),又称乳液中的乳液(Emulsions of Emulsions),是一种将水包油(Oil-in-Water,O/W)型和油包水(Water-in-Oil,W/O)型乳液进一步乳化在另外一种连续相中形成的复合型乳液。含有水滴的油滴被悬浮分散在水相中形成的乳状液称为水包油包水(W/O/W)型双重乳液,含有油滴的水滴被悬浮在油相中所形成的乳状液则为油包水包油(O/W/O)型双重乳液,均为三相体系。将W/O/W型乳液再次分散到油中则形成油包水包油包水(W/O/W/O)型三重乳液,将O/W/O型乳液再次分散到水中则形成水包油包水包油(O/W/O/W)型三重乳液。同理,还可形成四重、五重甚至更多重的乳液。多组分多重乳液具有多种复杂的结构,可保护包埋于其中的活性物质,因而被广泛用于营养物质和食品添加剂的包埋、药物传送系统、化学分离、模板合成及微反应器等领域。
目前报道的多重乳液的制备方法有如下几种:(1)整体多步乳化法,如利用机械搅拌、胶体磨、超声波及均化器等通过剪切力和油水两相间界面张力的差异来实现乳化。该方法操作比较简单、可快速并大批量的制备多重乳液,但由于在整个系统中的剪切力是不均匀的,难以进行精细控制,因此该方法制备的多重乳液粒径分布较广,且难以控制多重乳液的结构和尺寸。(2)多步膜乳化法,即对分散相液体加压,使其透过具有均等孔径的多孔膜,形成微液滴分散到连续相中形成初级乳化液,将初级乳化液作为分散相,加压使之透过多孔膜制得多重乳液。该方法可大批量制备多重乳液,制备得到的多重乳液的分散相较整体多步乳化法制备的好,但仍不能精确控制多重乳液的内部结构,如包含液滴的个数等。(3)微流控技术乳化法,即利用多相流体在微通道内进行多次剪切乳化形成多重乳液,该方法可精确控制多重乳液的尺寸和结构,制备的多重乳液具有良好的单分散性,但难以制备具有超薄壁结构的多组分乳液,同时该方法需要微通道内进行多次剪切乳化,稳定性差。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种通过乳液液滴间相互浸润制备单分散多组分多重乳液的方法,该方法不仅能精确控制多重乳液的尺寸与内部结构,而且能制备具有超薄壁结构的多组分乳液。
本发明所述单分散多组分多重乳液的制备方法,工艺步骤如下:
(1)配制分散相和连续相流体
第一分散相流体的配制:在常压、室温下将水溶性乳化剂加入去离子水中搅拌均匀形成第一分散相流体,所述水溶性乳化剂与去离子水的质量比为0.005~0.01:1;
第二分散相流体的配制:在常压、室温下将油溶性乳化剂加入大豆油中搅拌均匀形成第二分散相流体,所述油溶性乳化剂的量为每1ml大豆油中0.005~0.02g;
第三分散相流体的配制:在常压、室温下将正辛醇和大豆油按体积比1:3混合均匀得混合液,然后向所述混合液中加入油溶性乳化剂,搅拌均匀形成第三分散相流体,所述油溶性乳化剂的量为每1ml正辛醇和大豆油的混合液中0.005~0.02g;
第四分散相流体的配制:与所述第三分散相流体的配制方法相同;
第五分散相流体的配制:与所述第二分散相流体的配制方法相同;
第六分散相流体的配制:在常压、室温下将光引发剂2-羟基-2-甲基苯丙酮加入乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(其数均分子量Mn为692)中,搅拌均匀形成第六分散相流体,所述2-羟基-2-甲基苯丙酮与ETPTA的体积比为1:100;
连续相流体的配制:在常压、室温下将表面活性剂加入二甲基硅油中搅拌均匀形成连续相流体,所述表面活性剂与二甲基硅油的质量比为0.005~0.01:1;
(2)制备单分散多组分多重乳液液滴
采用如下方法之一制备单分散多组分多重乳液液滴:
方法一:制备单分散多组分油包油包水乳液液滴
将步骤(1)配制的第二分散相流体和连续相流体分别注入微流体装置的第一单级液滴生成器的不同进液口中形成单分散油包油乳液液滴,与此同时将步骤(1)配制的第一分散相流体和连续相流体分别注入微流体装置的第二单级液滴生成器的不同进液口中形成单分散油包水乳液液滴;所形成的油包油乳液液滴、油包水乳液液滴随连续相流体一起进入微流体装置的收集管,当油包油乳液液滴与油包水乳液液滴在所述收集管的扩大腔室中接触,油包油乳液液滴即铺展到油包水乳液液滴上形成单分散多组分油包油包水乳液液滴;
所述第一分散相流体的流量(QB)为100~300μL/h,所述第二分散相流体的流量(QA1)为20~80μL/h,所述连续相流体在第一单级液滴生成器中的流量(QC1)为40~200μL/h、在第二单级液滴生成器中的流量(QC2)为200~500μL/h;
方法二:制备单分散多组分油包水包油乳液液滴
将步骤(1)配制的第三分散相流体和连续相流体分别注入微流体装置的第一单级液滴生成器的不同进液口中形成单分散油包油乳液液滴,与此同时将步骤(1)配制的第一分散相流体和连续相流体分别注入微流体装置的第二单级液滴生成器的不同进液口中形成单分散油包水乳液液滴;所形成的油包水乳液液滴、油包油乳液液滴随连续相流体一起进入微流体装置的收集管,当油包水乳液液滴与油包油乳液液滴在所述收集管的扩大腔室中接触,油包水乳液液滴即铺展到油包油乳液液滴上形成单分散多组分油包水包油乳液液滴;
所述第一分散相流体的流量(QB)为100~150μL/h,所述第三分散相流体的流量(QA2)为50~90μL/h,所述连续相流体在第一单级液滴生成器中的流量(QC1)为100~150μL/h、在第二单级液滴生成器中的流量(QC2)为200~400μL/h;
方法三:制备单分散多组分油包水包不同油核乳液液滴
将步骤(1)配制的第三分散相流体、第四分散相流体和连续相流体分别注入微流体装置的第一单级液滴生成器的不同进液口中同时形成两种单分散油包油乳液液滴,同时将步骤(1)配制的第一分散相流体和连续相流体分别注入微流体装置的第二单级液滴生成器的不同进液口中形成单分散油包水乳液液滴;所形成的两种单分散油包油乳液液滴、单分散油包水乳液液滴随连续相流体一起进入微流体装置的收集管,当油包水乳液液滴与两种油包油乳液液滴在所述收集管的扩大腔室中接触,油包水乳液液滴即铺展到两种油包油乳液液滴上形成单分散多组分油包水包不同油核乳液液滴;
所述第三分散相流体的流量(QA2)为20μL/h,所述第四分散相流体的流量(QA3)为20μL/h,所述第一分散相流体的流量(QB)为150μL/h,所述连续相流体在第一单级液滴生成器中的流量(QC1)为200μL/h、在第二单级液滴生成器中的流量(QC2)为400μL/h;
或者采用以下方法制备单分散多组分油包水包不同油核乳液液滴:
将步骤(1)配制的第四分散相流体、连续相流体分别注入微流体装置的单级液滴生成器的不同进液口中形成油包油乳液液滴,与此同时将步骤(1)配制的第三分散相流体作为内相、第一分散相流体作为中间相、连续相流体作为外相分别注入微流体装置的两级液滴生成器的不同进液口中形成油包水包油乳液液滴;所形成的油包水包油乳液液滴、油包油乳液液滴随连续相流体一起进入微流体装置的收集管,当油包水包油乳液液滴与油包油乳液液滴在所述收集管的扩大腔室中接触,油包水包油乳液液滴的水层即铺展到油包油乳液液滴上形成单分散多组分油包水包不同油核乳液液滴;
所述第一分散相流体的流量(QB)为150μL/h,所述第三分散相流体的流量(QA2)为150μL/h,所述第四分散相流体的流量(QA3)为50~200μL/h,所述连续相流体在单级液滴生成器中的流量(QC4)为100~300μL/h、在两级液滴生成器中的流量(QC3)为300μL/h;
方法四:制备单分散多组分油包油包水包油乳液液滴
将步骤(1)配制的第五分散相流体、连续相流体分别注入微流体装置的单级液滴生成器的不同进液口中形成油包油乳液液滴,与此同时将步骤(1)配制的第三分散相流体作为内相、第一分散相流体作为中间相、连续相流体作为外相分别注入微流体装置的两级液滴生成器的不同进液口中形成油包水包油乳液液滴;所形成的油包水包油乳液液滴、油包油乳液液滴随连续相流体一起进入微流体装置的收集管,当油包油乳液液滴与油包水包油乳液液滴在所述收集管的扩大腔室中接触,油包油乳液液滴即铺展到油包水包油乳液液滴上形成单分散多组分油包油包水包油乳液液滴;
所述第一分散相流体的流量(QB)为100~150μL/h,所述第三分散相流体的流量(QA2)为150μL/h,所述第五分散相流体的流量(QA4)为150~200μL/h,所述连续相流体在单级液滴生成器中的流量(QC4)为200~220μL/h、在两级液滴生成器中的流量(QC3)为300~500μL/h;
(3)收集单分散多组分多重乳液
将步骤(2)形成的单分散多组分多重乳液液滴连同连续相一起由微流体装置的输出管引入收集容器中,即得到相应类型的单分散多组分多重乳液。
上述方法中,所述水溶性乳化剂为十二烷基硫酸钠或聚丙二醇与环氧乙烷的加聚物。
上述方法中,所述油溶性乳化剂为聚蓖麻酸甘油酯或烷基酚与环氧乙烷的缩合物。
上述方法中,所述表面活性剂为三甲基硅氧烷和环甲基硅氧烷组成的混合物(DowCorning),三甲基硅氧烷与环甲基硅氧烷的体积比为1:1。
上述方法中,步骤所述第四分散相流体及第五分散相流体中还可以含有染料,所述染料的作用是给液滴染色,其添加量以便于观察为限,可以使用各种溶于大豆油的染料,优先选用F Red300。
上述方法制备的单分散多组分多重乳液中乳液液滴的外径为100~500μm。
本发明所述单分散多组分多重乳液的制备方法为微流控技术乳化-浸润法,形成多重乳液基于两个或两个以上乳液液滴间相互浸润的原理:单分散多组分双重乳液的形成示意图见图1,不互溶的第一乳液液滴1和第二乳液液滴2分散在另一种不与之互溶的连续相流体3中,当铺展系数S1>0时,第一乳液液滴1就会铺展到第二乳液液滴2上形成2/1/3型乳液;当铺展系数S2>0时,第二乳液液滴2就会铺展到第一乳液液滴1上形成1/2/3型乳液;铺展系数S1=γ23-(α1·γ1312),S2=γ13-(α2·γ2312),γij是i相和j相间的界面张力(i≠j=1,2,3), α 1 = [ 1 + ( R 1 R 2 ) 3 ] 2 3 - ( R 1 R 2 ) 2 , α 2 = [ 1 + ( R 2 R 1 ) 3 ] 2 3 - ( R 2 R 1 ) 2 , R1和R2分别为第一乳液液滴1和第二乳液液滴2的半径。本发明中,单分散多组分双重及三重乳液的形成示意图见图2。因此,任意三种不互溶的流体,只要三相间界面张力调节合适,亦可根据乳液液滴间相互浸润的原理来制备单分散多组分多重乳液。
本发明所述方可使用各种类型的微流体装置,如PDMS装置和玻璃毛细管装置等,所用的微流体装置具有两个液滴生成器和一个用于液滴接触的公共的收集管;两个液滴生成器制备两种不同的乳液液滴,乳液液滴流经公共收集管,在收集管中实现相互浸润制备更复杂的乳液;优选使用如下结构的微流体装置:所述微流体装置包括载玻片、上盖玻片、下盖玻片、注射针头;下盖玻片的数量至少为7片,各下盖玻片相隔一定间距固定在载玻片上形成相互贯通的微流通道,上盖玻片覆盖所述下盖玻片形成的微流通道并固定在下盖玻片上,微流通道的进液口为六个或八个,收集管中设有扩大腔室,微流通道的出液口为一个;注射针头的数量与微流通道进液口的数量相同,分别固定在微流通道的进液口处,微流通道的出液口处固定有输出管(所述微流体装置的构建方法参见CN102626602A)。
本发明采用的具有两个单级液滴生成器的微流体装置的结构如图3所示,其微流通道及微流通道内乳液液滴铺展的示意图如图4~图6,第一微流通道和第二微流通道构成第一单级液滴生成器,第三微流通道和第四微流通道构成第二单级液滴生成器;本发明采用的具有一个两级液滴生成器和一个单级液滴生成器的微流体装置的结构如图7所示,其微流通道及微流通道内乳液液滴铺展的示意图如图8、图9所示,第五微流通道、第六微流通道和第七微流通道构成两级液滴生成器,第八微流通道和第九微流通道构成单级液滴生成器。
本发明具有以下有益效果:
1、本发明采用微流控技术乳化-浸润法制备单分散多组分多重乳液,为单分散多组分多重乳液的制备提供了一种新方法。
2、本发明所述方法不仅可精确控制多重乳液的内部结构和尺寸,而且可制备具有超薄壁结构的多组分乳液,从原理上讲,所述多重乳液的壁厚可为一个单分子的厚度。
3、本发明所述方法制备得到的多重乳液具有良好的单分散性,因而可将该方法用于制备复杂的多组分药物或活性物质的协同控释体系。
4、本发明所述方法操作简单、易于控制和调节,并且采用常规设备即可实现,节约成本,易于实现工业化生产。
附图说明
图1是本发明所述方法中单分散多组分双重乳液的形成示意图;
图2是本发明所述方法中单分散多组分双重及三重乳液的形成示意图;
图3是本发明所述方法采用的具有两个单级液滴生成器的微流体装置的结构示意图;
图4是图3所述微流体装置的微流通道及微流通道内油包油乳液液滴铺展到油包水乳液液滴上的示意图;
图5是图3所述微流体装置的微流通道及微流通道内油包水乳液液滴铺展到油包油乳液液滴上的示意图;
图6是图3所述微流体装置的微流通道及微流通道内油包水乳液液滴同时铺展到不同油包油乳液液滴上的示意图;
图7是本发明所述方法采用的具有一个两级液滴生成器和一个单级液滴生成器的微流体装置的结构示意图;
图8是图7所述微流体装置的微流通道及微流通道内油包水包油乳液液滴铺展到油包油乳液液滴上的示意图;
图9是图7所述微流体装置的微流通道及微流通道内油包油乳液液滴铺展到油包水包油乳液液滴上的示意图;
图10是实施例1的实施方式1中油包油乳液液滴铺展到油包水乳液液滴上形成单分散多组分W/O/O乳液液滴过程的高速相机照片;
图11是实施例1的实施方式2中油包油乳液液滴铺展到油包水乳液液滴上形成单分散多组分W/O/O乳液液滴过程的高速相机照片;
图12是实施例1的实施方式3中油包油乳液液滴铺展到油包水乳液液滴上形成单分散多组分W/O/O乳液液滴过程的高速相机照片;
图13是实施例1的实施方式1制备的单分散多组分W/O/O乳液的光学显微镜照片;
图14是实施例2的实施方式1中油包油乳液液滴完全铺展到油包水乳液液滴上形成单核的单分散多组分油包油包水乳液液滴过程的高速相机照片;
图15是实施例2的实施方式2中油包油乳液液滴完全铺展到油包水乳液液滴上形成双核的单分散多组分油包油包水乳液液滴过程的高速相机照片;
图16是实施例2的实施方式3中油包油乳液液滴完全铺展到油包水乳液液滴上形成三核的单分散多组分油包油包水乳液液滴过程的高速相机照片;
图17是实施例2的实施方式4中油包油乳液液滴完全铺展到油包水乳液液滴上形成单核的单分散多组分W/O/O乳液液滴过程的高速相机照片;
图18是实施例2的实施方式5中油包油乳液液滴完全铺展到油包水乳液液滴上形成双核的单分散多组分W/O/O乳液液滴过程的高速相机照片;
图19是实施例3的实施方式1中油包水乳液液滴完全铺展到油包油乳液液滴上形成单核的单分散多组分O/W/O乳液液滴过程的高速相机照片;
图20是实施例3的实施方式2中油包水乳液液滴完全铺展到油包油乳液液滴上形成双核的单分散多组分O/W/O乳液液滴过程的高速相机照片;
图21是实施例3的实施方式3中油包水乳液液滴完全铺展到油包油乳液液滴上形成三核的单分散多组分O/W/O乳液液滴过程的高速相机照片;
图22是实施例4中油包水乳液液滴完全铺展到两种油包油乳液液滴上形成单分散多组分油包水包不同油核多重乳液液滴过程的高速相机照片;
图23是本发明实施例5中油包水包油乳液液滴形成过程的高速相机照片;
图24是本发明实施例5中油包油乳液液滴形成过程的高速相机照片;
图25是实施例5的实施方式1中油包油包水乳液液滴的水层完全铺展到油包油乳液液滴上形成单分散多组分油包水包两个不同油核多重乳液液滴过程的高速相机照片;
图26是实施例5的实施方式2中油包油包水乳液液滴的水层完全铺展到油包油乳液液滴上形成单分散多组分油包水包三个油核多重乳液液滴过程的高速相机照片;
图27是实施例5的实施方式3中油包油包水乳液液滴的水层完全铺展到油包油乳液液滴上形成单分散多组分油包水包四个油核多重乳液液滴过程的高速相机照片;
图28是实施例5的实施方式1制备的单分散多组分油包水包不同油核多重乳液的光学显微镜照片;
图29是实施例6的实施方式1中油包油乳液液滴完全铺展到油包水包油乳液液滴上形成内含一个油包水包油乳液液滴的O/W/O/O乳液液滴过程的高速相机照片;
图30是实施例6的实施方式2中油包油乳液液滴完全铺展到油包水包油乳液液滴上形成内含两个油包水包油乳液液滴的O/W/O/O乳液液滴过程的高速相机照片;
图31是实施例6的实施方式1制备的内含一个油包水包油乳液液滴的单分散多组分O/W/O/O乳液的光学显微镜照片;
图32是实施例7制备的乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯微囊的扫描电镜照片;
图33是实施例7制备的乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯微囊壁厚的扫描电镜照片。
图中,1—第一乳液液滴、2—第二乳液液滴、3—连续相流体、4—第三乳液液滴、5—载玻片、6—下盖玻片、7—环氧树脂胶、8—注射针头、9—上盖玻片、10—输出管、11—第一微流通道、12—第二微流通道、12-1—第二微流通道12的第一进液口、12-2—第二微流通道12的第二进液口、13—第三微流通道、14—第四微流通道、15—第五微流通道、16—第六微流通道、17—第七微流通道、18—第八微流通道、19—第九微流通道、20—收集管。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图对本发明所述单分散多组分多重乳液的制备方法作进一步说明。下述各实施例中,所述Dow Corning749为体积百分数为50%的三甲基硅氧烷与体积百分数50%的环甲基硅氧烷的混和物,Dow Corning749为其商品名,购自Dow Corning公司;所述染料F Red300为一种苝酰亚胺类化合物,F Red300为其商品名,购自BASF公司;所述医用大豆油为供注射用级别,购自铁岭北亚药用油有限公司。
实施例1
本实施例采用本发明所述方法制备单分散多组分油包油包水(W/O/O)乳液,工艺步骤如下:
(1)配制分散相和连续相流体
第一分散相流体的配制:在常压、室温下将十二烷基硫酸钠(SDS)加入去离子水中搅拌均匀形成第一分散相流体,所述SDS与去离子水的质量比为0.01:1;
第二分散相流体的配制:在常压、室温下将聚蓖麻酸甘油酯(PGPR90)加入医用大豆油中搅拌均匀形成第二分散相流体,所述PGPR90的量为每1ml医用大豆油中0.005g;
连续相流体的配制:在常压、室温下将Dow Corning749(DC749)加入二甲基硅油中搅拌均匀形成连续相流体,所述DC749与二甲基硅油的质量比为0.005:1,所述二甲基硅油的粘度为10cSt。
(2)制备单分散多组分W/O/O乳液液滴
本实施例使用具有两个单级液滴生成器的微流体装置,其结构如图3所示,包括载玻片5、上盖玻片9、下盖玻片6和注射针头8,其微流通道及微流通道内油包油乳液液滴铺展到油包水乳液液滴上的示意图如图4所示,第一微流通道11和第二微流通道12构成第一单级液滴生成器,第三微流通道13和第四微流通道14构成第二单级液滴生成器,第一微流通道11的宽度为80μm,第二微流通道12的宽度为120μm,第三微流通道13的宽度为120μm,第四微流通道14的宽度为80μm,收集管宽度为200μm,收集管的扩大腔室的水平投影为椭圆形,其长轴为2.5mm,短轴为260μm,各微流通道的高度约为150μm。
将步骤(1)配制的第二分散相流体和连续相流体分别由与注射泵连接的注射器8注入微流体装置第一单级液滴生成器的第一微流通道11及第二微流通道12形成单分散油包油乳液液滴,与此同时将步骤(1)配制的第一分散相流体和连续相流体分别由与注射泵连接的注射器8注入微流体装置第二单级液滴生成器的第三微流通道13及第四微流通道14形成单分散油包水乳液液滴;所形成的油包油乳液液滴、油包水乳液液滴随连续相流体一起进入微流体装置的收集管20,当油包油乳液液滴与油包水乳液液滴在收集管的扩大腔室中接触,油包油乳液液滴即铺展到油包水乳液液滴上形成单分散多组分W/O/O乳液液滴;
实施方式1:当第一分散相流体的流量QB=200μL/h,第二分散相流体的流量QA1=20μL/h,连续相流体在第一单级液滴生成器中的流量QC1=40μL/h、在第二单级液滴生成器中的流量QC2=300μL/h,所述油包油乳液液滴与油包水乳液液滴在收集管20的扩大腔室中即满足每一个油包油乳液液滴与一个油包水乳液液滴接触,油包油乳液液滴即铺展到油包水乳液液滴上形成单分散多组分W/O/O乳液液滴(见图10);
实施方式2:当第一分散相流体的流量QB=150μL/h,第二分散相流体的流量QA1=80μL/h,连续相流体在第一单级液滴生成器中的流量QC1=70μL/h、在第二单级液滴生成器中的流量QC2=300μL/h,所述油包油乳液液滴与油包水乳液液滴进入收集管20的扩大腔室中即满足每一个油包油乳液液滴与一个油包水乳液液滴接触,油包油乳液液滴即铺展到油包水乳液液滴上形成单分散多组分W/O/O乳液液滴(见图11);
实施方式3:当第一分散相流体的流量QB=150μL/h,第二分散相流体的流量QA1=40μL/h,连续相流体在第一单级液滴生成器中的流量QC1=40μL/h、在第二单级液滴生成器中的流量QC2=500μL/h,所述油包油乳液液滴与油包水乳液液滴在收集管20的扩大腔室中即满足每一个油包油乳液液滴与一个油包水乳液液滴接触,油包油乳液液滴即铺展到油包水乳液液滴上形成单分散多组分W/O/O乳液液滴(见图12)。
(3)收集单分散多组分W/O/O乳液
将步骤(2)实施方式1~3中形成的单分散多组分W/O/O乳液液滴连同连续相一起由微流体装置的输出管10引入收集容器中,即得到相应的单分散多组分W/O/O乳液。
按照实施方式1中条件制备的单分散多组分W/O/O乳液的光学显微镜照片如图13所示。
实施例2
本实施例采用本发明所述方法制备单分散多组分油包油包水(W/O/O)乳液,工艺步骤如下:
(1)配制分散相和连续相流体
第一分散相流体的配制:在常压、室温下将SDS加入去离子水中搅拌均匀形成第一分散相流体,所述SDS与去离子水的质量比为0.005:1;
第二分散相流体的配制:在常压、室温下将PGPR90加入医用大豆油中搅拌均匀形成第二分散相流体,所述PGPR90的量为每1ml医用大豆油中0.02g;
第五分散相流体的配制:在常压、室温下将PGPR90加入医用大豆油中搅拌均匀形成混合液,然后向所述混合液中加入荧光染料LR300搅拌均匀形成第五分散相流体,所述PGPR90的量为每1ml医用大豆油中0.005g,所述LR300的量为1ml医用大豆油中1mg;
连续相流体的配制:在常压、室温下将DC749加入二甲基硅油中搅拌均匀形成连续相流体,所述DC749与二甲基硅油的质量比为0.01:1,所述二甲基硅油的粘度为10cSt。
(2)制备单分散多组分W/O/O乳液液滴
本实施例中,制备单分散多组分W/O/O乳液液滴的微流体装置同实施例1;
方法一:将步骤(1)配制的第二分散相流体和连续相流体分别由与注射泵连接的注射器注入微流体装置第一单级液滴生成器的第一微流通道11及第二微流通道12形成单分散油包油乳液液滴,与此同时将步骤(1)配制的第一分散相流体和连续相流体分别由与注射泵连接的注射器注入微流体装置第二单级液滴生成器的第三微流通道13及第四微流通道14形成单分散油包水乳液液滴;所形成的油包油乳液液滴、油包水乳液液滴随连续相流体一起进入微流体装置的收集管20,当油包油乳液液滴与油包水乳液液滴在收集管的扩大腔室中接触,油包油乳液液滴即铺展到油包水乳液液滴上形成单分散多组分W/O/O乳液液滴;
实施方式1:当第二分散相流体的流量QA1=50μL/h,第一分散相流体的流量QB=200μL/h,连续相流体在第一单级液滴生成器中的流量QC1=200μL/h、在第二单级液滴生成器中的流量QC2=200μL/h,所述油包油乳液液滴与油包水乳液液滴在收集管20的扩大腔室中即满足每一个油包油乳液液滴与一个油包水乳液液滴接触,油包油乳液液滴即铺展到油包水乳液液滴上形成单核的单分散多组分W/O/O乳液液滴(见图14);
实施方式2:当第二分散相流体的流量QA1=50μL/h,第一分散相流体的流量QB=300μL/h,连续相流体在第一单级液滴生成器中的流量QC1=100μL/h、在第二单级液滴生成器中的流量QC2=200μL/h,所述油包油乳液液滴与油包水乳液液滴在收集管20的扩大腔室中即满足每一个油包油乳液液滴与两个油包水乳液液滴接触,油包油乳液液滴即铺展到油包水乳液液滴上形成双核的单分散多组分W/O/O乳液液滴(见图15);
实施方式3:当第二分散相流体的流量QA1=50μL/h,第一分散相流体的流量QB=300μL/h,连续相流体在第一单级液滴生成器中的流量QC1=200μL/h、在第二单级液滴生成器中的流量QC2=200μL/h,所述油包油乳液液滴与油包水乳液液滴在收集管的扩大腔室中即满足每一个油包油乳液液滴与三个油包水乳液液滴接触,油包油乳液液滴即铺展到油包水乳液液滴上形成三核的单分散多组分W/O/O乳液液滴(见图16);
方法二:将步骤(1)配制的第五分散相流体和连续相流体分别由与注射泵连接的注射器注入微流体装置第一单级液滴生成器的第一微流通道11及第二微流通道12形成单分散油包油乳液液滴,同时将步骤(1)配制的第一分散相流体和连续相流体分别由与注射泵连接的注射器注入微流体装置第二单级液滴生成器的第三微流通道13及第四微流通道14形成单分散油包水乳液液滴;所形成的油包油乳液液滴、油包水乳液液滴随连续相流体一起进入微流体装置的收集管20,当油包油乳液液滴与油包水乳液液滴在收集管20的扩大腔室中接触,油包油乳液液滴即铺展到油包水乳液液滴上形成单分散多组分W/O/O乳液液滴;
实施方式1:当第五分散相流体的流量QA4=80μL/h,第一分散相流体的流量QB=150μL/h,连续相流体在第一单级液滴生成器中的流量QC1=150μL/h、在第二单级液滴生成器中的流量QC2=250μL/h,所述油包油乳液液滴与油包水乳液液滴在收集管20的扩大腔室中即满足每一个油包油乳液液滴与一个油包水乳液液滴接触,油包油乳液液滴即铺展到油包水乳液液滴上形成单核的单分散多组分W/O/O乳液液滴(见图17);
实施方式2:当第五分散相流体的流量QA4=40μL/h,第一分散相流体的流量QB=100μL/h,连续相流体在第一单级液滴生成器中的流量QC1=100μL/h、在第二单级液滴生成器中的流量QC2=200μL/h,所述油包油乳液液滴与油包水乳液液滴在收集管20的扩大腔室中即满足每一个油包油乳液液滴与两个油包水乳液液滴接触,油包油乳液液滴即铺展到油包水乳液液滴上形成双核的单分散多组分W/O/O乳液液滴(见图18)。
(3)收集单分散多组分W/O/O乳液
将步骤(2)形成的单分散多组分W/O/O乳液液滴连通连续相流体一起由微流体装置的输出管10引入收集容器中,即得到相应的单分散多组分W/O/O乳液。
实施例3
本实施例采用本发明所述方法制备单分散多组分油包水包油(O/W/O)乳液,工艺步骤如下:
(1)配制分散相和连续相流体
第一分散相流体的配制:在常压、室温下将SDS加入去离子水中搅拌均匀形成第一分散相流体,所述SDS与去离子水的质量比为0.005:1;
第三分散相流体的配制:在常压、室温下将正辛醇和医用大豆油按体积比1:3混合均匀得混合液,然后向所述混合液中加入PGPR90,搅拌均匀形成第三分散相流体,所述PGPR90的量为每1ml正辛醇和医用大豆油的混合液中0.005g;
连续相流体的配制:在常压、室温下将DC749加入二甲基硅油中搅拌均匀形成连续相流体,所述DC749与二甲基硅油的质量比为0.01:1,所述二甲基硅油的粘度为10cSt。
(2)制备单分散多组分O/W/O乳液液滴
本实施例中所采用的微流体装置,其结构如图3所示,包括载玻片5、上盖玻片9、下盖玻片6和注射针头8,其微流通道及微流通道内油包水乳液液滴铺展到油包油乳液液滴上的示意图如图5所示,第一微流通道11和第二微流通道12构成第一单级液滴生成器,第三微流通道13和第四微流通道14构成第二单级液滴生成器,第一微流通道11的宽度为100μm,第二微流通道12的宽度为150μm,第三微流通道13的宽度为150μm,第四微流通道14的宽度为100μm,收集管宽度为180μm,收集管的扩大腔室的水平投影为椭圆形,其长轴为1.5mm,短轴为600μm,各微流通道的高度约为150μm。
将步骤(1)配制的第三分散相流体和连续相流体分别由与注射泵连接的注射器注入微流体装置的第一单级液滴生成器的第一微流通道11及第二微流通道12形成单分散油包油乳液液滴,与此同时将步骤(1)配制的第一分散相流体和连续相流体分别由于注射泵连接的注射器注入微流体装置的第二单级液滴生成器的第三微流通道13及第四微流通道14形成单分散油包水乳液液滴;所形成的油包水乳液液滴、油包油乳液液滴随连续相流体一起进入收集管20,当油包水乳液液滴与油包油乳液液滴在收集管20的扩大腔室中接触,油包水乳液液滴即铺展到油包油乳液液滴上形成单分散多组分O/W/O乳液液滴;
实施方式1:当第一分散相流体的流量QB=100μL/h,第三分散相流体的流量QA2=50μL/h,连续相流体在第一单级液滴生成器中的流量QC1=100μL/h、在第二单级液滴生成器中的流量QC2=200μL/h,所述油包水乳液液滴与油包油乳液液滴在收集管20的扩大腔室中即满足每一个油包水乳液液滴与一个油包油乳液液滴接触,油包水乳液液滴即铺展到油包油乳液液滴上形成单核的单分散多组分O/W/O乳液液滴(见图19);
实施方式2:当第一分散相流体的流量QB=100μL/h,第三分散相流体的流量QA2=80μL/h,连续相流体在第一单级液滴生成器中的流量QC1=150μL/h、在第二单级液滴生成器中的流量QC2=400μL/h,所述油包水乳液液滴与油包油乳液液滴在收集管20的扩大腔室中即满足每一个油包水乳液液滴与两个油包油乳液液滴接触,油包水乳液液滴即铺展到油包油乳液液滴上形成双核的单分散多组分O/W/O乳液液滴(见图20);
实施方式3:当第一分散相流体的流量QB=150μL/h,第三分散相流体的流量QA2=90μL/h,连续相流体在第一单级液滴生成器中的流量QC1=150μL/h、在第二单级液滴生成器中的流量QC2=200μL/h,所述油包水乳液液滴与油包油乳液液滴在收集管20的扩大腔室中即满足每一个油包水乳液液滴与三个油包油乳液液滴接触,油包水乳液液滴即铺展到油包油乳液液滴上形成三核的单分散多组分O/W/O乳液液滴(见图21)。
(3)收集单分散多组分O/W/O乳液
将步骤(2)形成的单分散多组分O/W/O乳液液滴连同连续相一起由微流体装置的输出管10引入收集容器中,即得到相应的单分散多组分O/W/O乳液。
实施例4
本实施例采用本发明所述方法制备单分散多组分油包水包不同油核多重乳液,工艺步骤如下:
第一分散相流体的配制:在常压、室温下将SDS加入去离子水中搅拌均匀形成第一分散相流体,所述SDS与去离子水的质量比为0.01:1;
第三分散相流体的配制:在常压、室温下将正辛醇和医用大豆油按体积比1:3混合均匀得混合液,然后向所述混合液中加入PGPR90,搅拌均匀形成第三分散相流体,所述PGPR90的量为每1ml正辛醇和医用大豆油的混合液中0.02g;
第四分散相流体的配制:在常压、室温下将正辛醇和医用大豆油按体积比1:3混合均匀得混合液,然后向所述混合液中加入PGPR90和荧光染料LR300,所述PGPR90的量为每1ml混合液中0.02g,所述LR300的量为1ml正辛醇和医用大豆油的混合液中1mg;
连续相流体的配制:在常压、室温下将DC749加入二甲基硅油中搅拌均匀形成连续相流体,所述DC749与二甲基硅油的质量比为0.005:1,所述二甲基硅油的粘度为10cSt。
(2)制备单分散多组分油包水包不同油核乳液液滴
本实施例中,制备单分散多组分油包水包不同油核多重乳液液滴的微流体装置同实施例3,其微流通道及微流通道内油包水乳液液滴同时铺展到不同油包油乳液液滴上的示意图如图6所示;
将步骤(1)配制的第三分散相流体、第四分散相流体和连续相流体分别由与注射泵连接的注射器注入微流体装置的第一单级液滴生成器的第二微流通道12的第一进液口12-1、第二进液口12-2以及第一微流通道11同时形成两种单分散油包油乳液液滴,与此同时将步骤(1)配制的第一分散相流体和连续相流体分别通过注射泵注入微流体装置第二单级液滴生成器的第三微流通道13及第四微流通道14形成单分散油包水乳液液滴;所形成的两种单分散油包油乳液液滴、单分散油包水乳液液滴随连续相流体一起进入收集管20并在其扩大腔室中接触,当一个油包水乳液液滴与两种油包油乳液液滴各一个接触时,油包水乳液液滴即铺展到两种油包油乳液液滴上形成单分散多组分油包水包不同油核乳液液滴(见图22);所述第一分散相流体的流量QB=150μL/h、第三分散相流体的流量QA2=20μL/h、第四分散相流体的流量QA3=20μL/h,连续相流体的在第一单级液滴生成器中的流量QC1=200μL/h、在第二单级液滴生成器中的流量QC2=400μL/h;
(3)收集单分散多组分油包水包不同油核多重乳液
将步骤(2)形成的单分散多组分油包水包不同油核乳液液滴连同连续相一起由微流体装置的输出管10引入收集容器中,即得到单分散多组分油包水包不同油核乳液。
实施例5
本实施例采用本发明所述方法制备单分散多组分油包水包不同油核多重乳液,工艺步骤如下:
(1)配制分散相和连续相流体
第一分散相流体的配制:在常压、室温下将SDS加入去离子水中搅拌均匀形成第一分散相流体,所述SDS与去离子水的质量比为0.01:1;
第三分散相流体的配制:在常压、室温下将正辛醇和医用大豆油按体积比1:3混合均匀得混合液,然后向所述混合液中加入PGPR90,搅拌均匀形成第三分散相流体,所述PGPR90的量为每1ml正辛醇和医用大豆油的混合液中0.005g;
第四分散相流体的配制:在常压、室温下将正辛醇和医用大豆油按体积比1:3混合均匀得混合液,然后向所述混合液中加入PGPR90和荧光染料LR300,所述PGPR90的量为每1ml正辛醇和医用大豆油的混合液中0.005g,所述LR300的量为1ml正辛醇和医用大豆油的混合液中1mg;
连续相流体的配制:在常压、室温下将DC749加入二甲基硅油中搅拌均匀形成连续相流体,所述DC749与二甲基硅油的质量比为0.01:1,所述二甲基硅油的粘度为10cSt。
(2)制备单分散多组分油包水包不同油核乳液液滴
本实施例使用的微流体装置,其结构如图7所示,包括载玻片5、上盖玻片9、下盖玻片6和注射针头8,其微流通道及微流通道内油包水包油乳液液滴铺展到油包油乳液液滴上的示意图如图8所示,第五微流通道15、第六微流通道16和七微流通道17构成一个两级液滴生成器,第八微流通道18和第九微流通道19构成一个单级液滴生成器;第五微流通道15的宽度为90μm,第六微流通道16的宽度为115μm,第七微流通道17的宽度为150μm,第八微流通道18的宽度为150μm,第九微流通道18的宽度为90μm,收集管宽度为200μm,收集管的扩大腔室的水平投影为椭圆形,其长轴为1.8mm,短轴为600μm,各微流通道的高度约为150μm。
将步骤(1)配制的第四分散相流体、连续相流体分别由与注射泵连接的注射器注入微流体装置的所述单级液滴生成器的第九微流通道19及第八微流通道18形成油包油乳液液滴(本实施例实施方式1中油包油乳液液滴制备过程的高速相机照片见图24),与此同时将步骤(1)配制的第三分散相流体作为内相、第一分散相流体作为中间相、连续相流体作为外相分别由与注射泵连接的注射器注入微流体装置的所述两级液滴生成器的第五微流通道15、第六微流通道16、七微流通道17形成油包水包油乳液液滴(本实施例中实施方式1中油包水包油乳液液滴制备过程的高速相机照片见图23);所形成的油包水包油乳液液滴、油包油乳液液滴随连续相流体一起进入收集管20,当油包水包油乳液液滴与油包油乳液液滴在收集管20的扩大腔室中接触,油包水包油乳液液滴的水层即铺展到油包油乳液液滴上即形成单分散多组分油包水包不同油核乳液液滴;
实施方式1:当第一分散相流体的流量QB=150μL/h,第三分散相相流体的流量QA2=150μL/h,第四分散相流体的流量QA3=50μL/h,连续相流体在所述单级液滴生成器中的流量QC4=100μL/h、在所述两级液滴生成器中的流量QC3=300μL/h,所述油包水包油乳液液滴与油包油乳液液滴在收集管20的扩大腔室中即满足每一个油包水包油乳液液滴与一个油包油乳液液滴接触,油包水包油乳液液滴的水层即铺展到油包油乳液液滴上形成单分散多组分油包水包两个不同油核乳液液滴(见图25);
实施方式2:当第一分散相流体的流量QB=150μL/h,第三分散相相流体的流量QA2=150μL/h,第四分散相流体的流量QA3=200μL/h,连续相流体在所述单级液滴生成器中的流量QC4=200μL/h、在所述两级液滴生成器中的流量QC3=300μL/h,所述油包水包油乳液液滴与油包油乳液液滴在收集管20的扩大腔室中即满足每一个油包水包油乳液液滴与两个油包油乳液液滴接触,油包水包油乳液液滴的水层即铺展到油包油乳液液滴上形成单分散多组分油包水包三个油核乳液液滴(见图26);
实施方式3:当第一分散相流体的流量QB=150μL/h,第三分散相相流体的流量QA2=150μL/h,第四分散相流体的流量QA3=200μL/h,连续相流体在所述单级液滴生成器中的流量QC4=300μL/h、在所述两级液滴生成器中的流量QC3=300μL/h,所述油包水包油乳液液滴与油包油乳液液滴在收集管20的扩大腔室中即满足每一个油包水包油乳液液滴与三个油包油乳液液滴接触,油包水包油乳液液滴的水层即铺展到油包油乳液液滴上形成单分散多组分油包水包四个油核乳液液滴(见图27);
(3)收集单分散多组分油包水包不同油核多重乳液
将步骤(2)形成的单分散多组分油包水包不同油核乳液液滴连同连续相一起由微流体装置的输出管10引入收集容器中,即得到单分散多组分油包水包不同油核乳液。实施方式1制备的单分散多组分油包水包不同油核乳液的光学显微镜照片如图28所示。
实施例6
本实施例采用本发明所述方法制备单分散多组分油包油包水包油(O/W/O/O)乳液,工艺步骤如下:
(1)配制分散相和连续相流体
第一分散相流体的配制:在常压、室温下将SDS加入去离子水中搅拌均匀形成第一分散相流体,所述SDS与去离子水的质量比为0.01:1;
第三分散相流体的配制:在常压、室温下将正辛醇和医用大豆油按体积比1:3混合均匀得混合液,然后向所述混合液中加入PGPR90,搅拌均匀形成第三分散相流体,所述PGPR90的量为每1ml正辛醇和医用大豆油的混合液中0.02g;
第五分散相流体的配制:在常压、室温下将PGPR90加入医用大豆油中搅拌均匀形成混合液,然后向所述混合液中加入荧光染料LR300搅拌均匀形成第五分散相流体,所述PGPR90的量为每1ml医用大豆油中0.02g,所述LR300的量为1ml医用大豆油中1mg;
连续相流体的配制:在常压、室温下将DC749加入二甲基硅油中搅拌均匀形成连续相流体,所述DC749与二甲基硅油的质量比为0.01:1,所述二甲基硅油的粘度为10cSt。
(2)制备单分散多组分O/W/O/O乳液液滴
本实施例中,所采用的微流体装置与实施例5相同,其微流通道及微流通道内油包油乳液液滴铺展到油包水包油乳液液滴上的示意图如图9所示。
将步骤(1)配制的第五分散相流体、连续相流体分别由与注射泵连接的注射器注入微流体装置的所述单级液滴生成器的第九微流通道19及第八微流通道18形成油包油乳液液滴,与此同时将步骤(1)配制的第三分散相流体作为内相、第一分散相流体作为中间相、连续相流体作为外相分别由与注射泵连接的注射器注入微流体装置的所述两级液滴生成器的第五微流通道15、第六微流通道16及第七微流通道17形成油包水包油乳液液滴;所形成的油包水包油乳液液滴、油包油乳液液滴随连续相流体一起进入收集管20,当油包油乳液液滴与油包水包油乳液液滴在收集管20的扩大腔室中接触,油包油乳液液滴即铺展到油包水包油乳液液滴上形成单分散多组分O/W/O/O乳液液滴;
实施方式1:当第一分散相流体的流量QB=150μL/h,第三分散相流体的流量QA2=150μL/h,第五分散相流体的流量QA4=200μL/h,连续相流体在所述两级液滴生成器中的流量QC3=200μL/h、在所述单级液滴生成器中的流量QC4=300μL/h,所述油包油乳液液滴与油包水包油乳液液滴在收集管20的扩大腔室中即满足每一个油包油乳液液滴与一个油包水包油乳液液滴接触,油包油乳液液滴即铺展到油包水包油乳液液滴上形成内含一个油包水包油乳液液滴的O/W/O/O乳液液滴(见图29);
实施方式2:当第一分散相流体的流量QB=100μL/h,第三分散相流体的流量QA2=150μL/h,第五分散相流体的流量QA4=150μL/h,连续相流体在所述两级液滴生成器中的流量QC3=220μL/h、在所述单级液滴生成器中的流量QC4=500μL/h,所述油包油乳液液滴与油包水包油乳液液滴在收集管20的扩大腔室中即满足每一个油包油乳液液滴与一个油包水包油乳液液滴接触,油包油乳液液滴即铺展到油包水包油乳液液滴上形成内含两个油包水包油乳液液滴的单分散多组分O/W/O/O乳液液滴(见图30)。
(3)收集单分散多组分O/W/O/O乳液
将步骤(2)形成的单分散内包不同复乳的O/W/O/O乳液液滴连同连续相一起由微流体装置的输出管10引入收集容器中,即得单分散多组分O/W/O/O乳液。实施方式1制备的内含一个油包水包油乳液液滴的单分散多组分O/W/O/O乳液的光学显微镜照片如图31所示。
实施例7
本实施例采用本发明所述方法制备超薄壁的单分散油包油包水(W/O/O)乳液,并以其为模板合成具有超薄壁的乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(ETPTA)微囊,工艺步骤如下:
(1)配制分散相和连续相流体
第一分散相流体的配制:在常压、室温下将SDS加入去离子水中搅拌均匀形成第一分散相流体,所述SDS与去离子水的质量比为0.01:1;
第六分散相流体的配制:在常压、室温下将光引发剂2-羟基-2-甲基苯丙酮加入乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(其数均分子量Mn为692)中,搅拌均匀形成第六分散相流体,所述2-羟基-2-甲基苯丙酮与ETPTA的体积比为1:100;
连续相流体的配制:在常压、室温下将DC749加入二甲基硅油中搅拌均匀形成连续相流体,所述DC749与二甲基硅油的质量比为0.01:1,所述二甲基硅油的粘度为10cSt。
(2)制备单分散W/O/O乳液液滴
本实施例中,所采用的微流体装置同实施例1。
将步骤(1)配制的第六分散相流体和连续相流体分别由与注射泵连接的注射器8注入微流体装置第一单级液滴生成器的第一微流通道11及第二微流通道12形成单分散油包油乳液液滴,同时将步骤(1)配制的第一分散相流体和连续相流体分别由与注射泵连接的注射器8注入微流体装置第二单级液滴生成器的第三微流通道13及第四微流通道14形成单分散油包水乳液液滴;所形成的油包油乳液液滴、油包水乳液液滴随连续相流体一起进入微流体装置的收集管20,当第一分散相流体的流量QB=300μL/h,第六分散相流体的流量QA5=40μL/h,连续相流体在第一单级液滴生成器中的流量QC1=300μL/h、在第二单级液滴生成器中的流量QC2=300μL/h,所述油包油乳液液滴与油包水乳液液滴在收集管20的扩大腔室中即满足每一个油包油乳液液滴与一个油包水乳液液滴接触,油包油乳液液滴即铺展到油包水乳液液滴上形成单分散W/O/O乳液液滴,其中W/O/O乳液液滴的中间油层为ETPTA和光引发剂2-羟基-2-甲基苯丙酮;
(3)收集单分散W/O/O乳液并引发ETPTA聚合成微囊
将步骤(2)形成的单分散W/O/O乳液液滴连同连续相一起由微流体装置的输出管10引入收集容器中,即得单分散W/O/O乳液。然后所得单分散W/O/O乳液置于200W的紫外灯下照射5min固化成ETPTA微囊,其扫描电镜照片见图32和图33,以W/O/O乳液为模板制备的ETPTA微囊的具有超薄壁结构,其壁厚仅为300nm。

Claims (5)

1.一种单分散多组分多重乳液的制备方法,其特征在于工艺步骤如下:
(1)配制分散相和连续相流体
第一分散相流体的配制:在常压、室温下将水溶性乳化剂加入去离子水中搅拌均匀形成第一分散相流体,所述水溶性乳化剂与去离子水的质量比为0.005~0.01:1;
第二分散相流体的配制:在常压、室温下将油溶性乳化剂加入大豆油中搅拌均匀形成第二分散相流体,所述油溶性乳化剂的量为每1ml大豆油中0.005~0.02g;
第三分散相流体的配制:在常压、室温下将正辛醇和大豆油按体积比1:3混合均匀得混合液,然后向所述混合液中加入油溶性乳化剂,搅拌均匀形成第三分散相流体,所述油溶性乳化剂的量为每1ml正辛醇和大豆油的混合液中0.005~0.02g;
第四分散相流体的配制:与所述第三分散相流体的配制方法相同,所述第四分散相流体及第五分散相流体中还含有染料;
第五分散相流体的配制:与所述第二分散相流体的配制方法相同;
连续相流体的配制:在常压、室温下将表面活性剂加入二甲基硅油中搅拌均匀形成连续相流体,所述表面活性剂与二甲基硅油的质量比为0.005~0.01:1;
(2)制备单分散多组分多重乳液液滴
采用如下方法之一制备单分散多组分多重乳液液滴:
方法一:制备单分散多组分油包油包水乳液液滴
将步骤(1)配制的第二分散相流体和连续相流体分别注入微流体装置的第一单级液滴生成器的不同进液口中形成单分散油包油乳液液滴,与此同时将步骤(1)配制的第一分散相流体和连续相流体分别注入微流体装置的第二单级液滴生成器的不同进液口中形成单分散油包水乳液液滴;所形成的油包油乳液液滴、油包水乳液液滴随连续相流体一起进入微流体装置的收集管,当油包油乳液液滴与油包水乳液液滴在所述收集管的扩大腔室中接触,油包油乳液液滴即铺展到油包水乳液液滴上形成单分散多组分油包油包水乳液液滴;
所述第一分散相流体的流量(QB)为100~300μL/h,所述第二分散相流体的流量(QA1)为20~80μL/h,所述连续相流体在第一单级液滴生成器中的流量(QC1)为40~200μL/h、在第二单级液滴生成器中的流量(QC2)为200~500μL/h;
方法二:制备单分散多组分油包水包油乳液液滴
将步骤(1)配制的第三分散相流体和连续相流体分别注入微流体装置的第一单级液滴生成器的不同进液口中形成单分散油包油乳液液滴,与此同时将步骤(1)配制的第一分散相流体和连续相流体分别注入微流体装置的第二单级液滴生成器的不同进液口中形成单分散油包水乳液液滴;所形成的油包水乳液液滴、油包油乳液液滴随连续相流体一起进入微流体装置的收集管,当油包水乳液液滴与油包油乳液液滴在所述收集管的扩大腔室中接触,油包水乳液液滴即铺展到油包油乳液液滴上形成单分散多组分油包水包油乳液液滴;
所述第一分散相流体的流量(QB)为100~150μL/h,所述第三分散相流体的流量(QA2)为50~90μL/h,所述连续相流体在第一单级液滴生成器中的流量(QC1)为100~150μL/h、在第二单级液滴生成器中的流量(QC2)为200~400μL/h;
方法三:制备单分散多组分油包水包不同油核乳液液滴
将步骤(1)配制的第三分散相流体、第四分散相流体和连续相流体分别注入微流体装置的第一单级液滴生成器的不同进液口中同时形成两种单分散油包油乳液液滴,同时将步骤(1)配制的第一分散相流体和连续相流体分别注入微流体装置的第二单级液滴生成器的不同进液口中形成单分散油包水乳液液滴;所形成的两种单分散油包油乳液液滴、单分散油包水乳液液滴随连续相流体一起进入微流体装置的收集管,当油包水乳液液滴与两种油包油乳液液滴在所述收集管的扩大腔室中接触,油包水乳液液滴即铺展到两种油包油乳液液滴上形成单分散多组分油包水包不同油核乳液液滴;
所述第三分散相流体的流量(QA2)为20μL/h,所述第四分散相流体的流量(QA3)为20μL/h,所述第一分散相流体的流量(QB)为150μL/h,所述连续相流体在第一单级液滴生成器中的流量(QC1)为200μL/h、在第二单级液滴生成器中的流量(QC2)为400μL/h;
或者采用以下方法制备单分散多组分油包水包不同油核乳液液滴:
将步骤(1)配制的第四分散相流体、连续相流体分别注入微流体装置的单级液滴生成器的不同进液口中形成油包油乳液液滴,与此同时将步骤(1)配制的第三分散相流体作为内相、第一分散相流体作为中间相、连续相流体作为外相分别注入微流体装置的两级液滴生成器的不同进液口中形成油包水包油乳液液滴;所形成的油包水包油乳液液滴、油包油乳液液滴随连续相流体一起进入微流体装置的收集管,当油包水包油乳液液滴与油包油乳液液滴在所述收集管的扩大腔室中接触,油包水包油乳液液滴的水层即铺展到油包油乳液液滴上形成单分散多组分油包水包不同油核乳液液滴;
所述第一分散相流体的流量(QB)为150μL/h,所述第三分散相流体的流量(QA2)为150μL/h,所述第四分散相流体的流量(QA3)为50~200μL/h,所述连续相流体在单级液滴生成器中的流量(QC4)为100~300μL/h、在两级液滴生成器中的流量(QC3)为300μL/h;
方法四:制备单分散多组分油包油包水包油乳液液滴
将步骤(1)配制的第五分散相流体、连续相流体分别注入微流体装置的单级液滴生成器的不同进液口中形成油包油乳液液滴,与此同时将步骤(1)配制的第三分散相流体作为内相、第一分散相流体作为中间相、连续相流体作为外相分别注入微流体装置的两级液滴生成器的不同进液口中形成油包水包油乳液液滴;所形成的油包水包油乳液液滴、油包油乳液液滴随连续相流体一起进入微流体装置的收集管,当油包油乳液液滴与油包水包油乳液液滴在所述收集管的扩大腔室中接触,油包油乳液液滴即铺展到油包水包油乳液液滴上形成单分散多组分油包油包水包油乳液液滴;
所述第一分散相流体的流量(QB)为100~150μL/h,所述第三分散相流体的流量(QA2)为150μL/h,所述第五分散相流体的流量(QA4)为150~200μL/h,所述连续相流体在单级液滴生成器中的流量(QC4)为200~220μL/h、在两级液滴生成器中的流量(QC3)为300~500μL/h;
(3)收集单分散多组分多重乳液
将步骤(2)形成的单分散多组分多重乳液液滴连同连续相一起由微流体装置的输出管引入收集容器中,即得到相应类型的单分散多组分多重乳液。
2.根据权利要求1所述单分散多组分多重乳液的制备方法,其特征在于所述水溶性乳化剂为十二烷基硫酸钠或聚丙二醇与环氧乙烷的加聚物。
3.根据权利要求1所述单分散多组分多重乳液的制备方法,其特征在于所述油溶性乳化剂为聚蓖麻酸甘油酯或烷基酚与环氧乙烷的缩合物。
4.根据权利要求1所述单分散多组分多重乳液的制备方法,其特征在于所述表面活性剂为三甲基硅氧烷和环甲基硅氧烷组成的混合物,三甲基硅氧烷与环甲基硅氧烷的体积比为1:1。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述单分散多组分多重乳液的制备方法,其特征在于该方法制备的单分散多组分多重乳液中乳液液滴的外径为100~500μm。
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