包裹水难溶性固体粉末的自漂浮MP/H微球的制备方法

摘要

本发明公开一种包裹水难溶性固体粉末的自漂浮MP/H微球的制备方法，将产生气泡的框架浸入水凝胶气泡预溶液中，然后将其提起到空气中，此时框架上附着一层薄薄的水凝胶液膜；将附着水凝胶液膜的框架置于水凝胶溶液的液池上方，将水难溶性固体粉末混合磁性粒子置于水凝胶液膜上，粉末混合物受到液池下方放置的磁铁磁场的控制向下移动，液膜颈缩断裂封口形成气泡，包裹水难溶性固体粉末混合磁性粒子；气泡落入水凝胶溶液中，水凝胶液膜和水凝胶溶液经历溶胶‑凝胶转变，交联形成壳层一和壳层二，获得具有粉末内核/水凝胶壳层一/水凝胶壳层二的包裹微球。该方法无需有机溶剂，可大大提高粉末装载率，具有自漂浮、磁响应、可控释放和多重载物能力。

权利要求

1.一种包裹水难溶性固体粉末的自漂浮多壳层MP/H微球的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：S1：将用于产生气泡的框架浸入水凝胶气泡预溶液中，然后将其提起到空气中，此时框架上附着一层薄薄的水凝胶液膜；

S2：将附着一层薄薄的水凝胶液膜的框架置于水凝胶溶液的液池上方，将水难溶性固体粉末混合磁性粒子置于所述水凝胶液膜上，在所述水凝胶溶液的液池下方放置磁铁，粉末混合物受到磁场的控制向下移动，驱动所述水凝胶液膜向下拉伸，直到液膜颈缩，断裂封口形成气泡，将水难溶性固体粉末混合磁性粒子包裹在气泡内部；

S3：封装有粉末的水凝胶气泡落入所述水凝胶溶液中，所述水凝胶液膜和所述水凝胶溶液经历溶胶‑凝胶转变，交联形成水凝胶壳层一和水凝胶壳层二，包裹住内部粉末，获得具有粉末内核/水凝胶壳层一/水凝胶壳层二的包裹微球；

所述水凝胶气泡预溶液通过如下方式配置而成：将壳聚糖溶于醋酸溶液，加入浓度为

10‑15wt%的泊洛沙姆F‑127、浓度为0.08‑0.30M的氯化钙，充分搅拌，形成浓度为2.0‑

3.0wt%的壳聚糖气泡预溶液，用0.1M的氢氧化钠调节pH值至5.0；

所述水凝胶溶液为浓度为1.0‑2.0wt%的海藻酸钠，且pH值为10.0。

2.根据权利要求1所述的包裹水难溶性固体粉末的自漂浮多壳层MP/H微球的制备方法，其特征在于，将S3得到的水凝胶微球替换步骤S2中的水难溶性固体粉末混合磁性粒子，放置在所述水凝胶液膜上，重复S2、S3，获得偶数层壳体结构的包裹有水难溶性固体粉末的水凝胶微球。

3.根据权利要求1所述的包裹水难溶性固体粉末的自漂浮多壳层MP/H微球的制备方法，其特征在于，在步骤S2之前，分别在水凝胶气泡预溶液和水凝胶溶液中溶解其他物质，则交联后微球的各凝胶壳层中装载有前面加入的不同物质，达到各壳层多重载物的效果。

说明书

包裹水难溶性固体粉末的自漂浮MP/H微球的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及医药、新材料以及微流控领域，尤其涉及一种包裹水难溶性固体粉末的自漂浮MP/H微球的制备方法。

背景技术

[0002] 许多水难溶性固体粉末由于具有抗氧化和杀菌抗炎功效而被用作药物成分和营养素等，广泛应用于医药工业和食品工程。对于水难溶性固体粉末的有效封装并进行可控递送至关重要。在对粉末的封装上，采用传统的基于有机溶剂的封装方法会引发生物毒性问题，且由于粉末成分的多样性，确定一种有效且相容的有机溶剂并非易事。而将这些水不溶性粉末封装在水凝胶中则可避免有机溶剂的使用，但是粉末较差的水溶性导致水凝胶中的载药率较低(通常低于10％)，大大限制了这些难溶性粉末成分发挥作用。

[0003] 另一方面，在药物递送系统中，延长药物在体内的停留时间具有重要意义。例如采用膀胱灌注治疗时，排尿引起的膀胱内药物停留时间短，严重限制了治疗效果，频繁给药大大增加了患者痛苦。目前，通过材料体系的物理化学反应形成气泡或气孔产生漂浮效果(如通过温度、酸碱值变化刺激碳酸钙、碳酸氢钠等物质反应产生二氧化碳气体致孔)，或者通过水凝胶溶胀增大体积限制排出，是实现药物长时间停留的普遍做法。但是，这些方法会带来体内损伤刺激或凝胶堵塞通道的问题，并且特定的材料体系设计会阻碍复杂多响应功能的设计。反应产生的微气泡不可避免地降低了水凝胶的机械稳定性，加速了载药的释放，且这些方法制备得到的自漂浮水凝胶内部孔隙结构的随机性导致了漂浮性能的可控性较低。此外，药物的靶向输送和可控释放对于减少非病灶部位的刺激和患者疼痛非常重要。目前常见外部磁场控制和壁面凝胶粘附等方式，对于自漂浮水凝胶与靶向控制结合，实现空间可控定位和释放却极为少见。

[0004] 因此，兼顾水难溶性固体粉末的高载药率、无毒害封装与延长粉末停留时间、实现空间定位的凝胶微球制备方法还需进一步探索、优化。

发明内容

[0005] 针对现有技术的不足，本发明提供一种包裹水难溶性固体粉末的自漂浮MP/H微球的制备方法，利用磁辅助气泡包裹法提高了水难溶性固体粉末的装载率，使形成的自漂浮多层壳体结构的粉末凝胶微球(Multi‑layered powder‑in‑hydrogel capsule,MP/H微球)可以通过其漂浮能力和磁场控制对所包裹的粉末输送进行时间和空间控制，微球的形态特征可以通过溶液组成和操作条件进行调整，从而为生物医药等领域的应用提供新的载体。

[0006] 本发明的目的通过如下的技术方案来实现：

[0007] 一种包裹水难溶性固体粉末的自漂浮多壳层MP/H微球的制备方法，该方法包括如下步骤：

[0008] S1：将用于产生气泡的框架浸入水凝胶气泡预溶液中，然后将其提起到空气中，此时框架上附着一层薄薄的水凝胶液膜；

[0009] S2：将附着一层薄薄的水凝胶液膜的框架置于水凝胶溶液的液池上方，将水难溶性固体粉末混合磁性粒子置于所述水凝胶液膜上，在所述水凝胶溶液的液池下方放置磁铁，粉末混合物受到磁场的控制向下移动，驱动所述水凝胶液膜向下拉伸，直到液膜颈缩，断裂封口形成气泡，将水难溶性固体粉末混合磁性粒子包裹在气泡内部；

[0010] S3：封装有粉末的水凝胶气泡落入所述水凝胶溶液中，所述水凝胶液膜和所述水凝胶溶液经历溶胶‑凝胶转变，交联形成水凝胶壳层一和水凝胶壳层二，包裹住内部粉末，获得具有粉末内核/水凝胶壳层一/水凝胶壳层二的包裹微球。

[0011] 进一步地，将S3得到的水凝胶微球替换步骤S2中的水难溶性固体粉末混合磁性粒子，放置在所述水凝胶液膜上，重复S2、S3，获得偶数层壳体结构的包裹有水难溶性固体粉末的水凝胶微球(MP/H微球)。

[0012] 进一步地，所述水凝胶气泡预溶液通过如下方式配置而成：

[0013] 将壳聚糖溶于醋酸溶液，加入泊洛沙姆F‑127、氯化钙，充分搅拌，形成壳聚糖气泡预溶液，用0.1M的氢氧化钠调节pH值至5.0。

[0014] 进一步地，所述泊洛沙姆F‑127浓度为10‑15wt％，氯化钙浓度为0.08‑0.30M，所述壳聚糖气泡预溶液的浓度为2.0‑3.0wt％。

[0015] 进一步地，所述水凝胶溶液为浓度为1.0‑2.0wt％的海藻酸钠，且pH值为10.0。

[0016] 进一步地，在步骤S2之前，分别在水凝胶气泡预溶液和水凝胶溶液中溶解其他物质，则交联后微球的各凝胶壳层中装载有前面加入的不同物质，达到各壳层多重载物的效果。

[0017] 本发明的有益效果如下：

[0018] (1)本发明的方法通过磁辅助水凝胶气泡包裹法实现水难溶性固体粉末包裹，避免了包裹过程中有机溶剂的使用。

[0019] (2)本发明的方法将粉末直接封装在水凝胶气泡空腔中，大大提高粉末的装载率。

[0020] (3)本发明的方法形成的MP/H微球具有自漂浮能力和磁响应能力。

[0021] (4)本发明的方法形成的MP/H微球具有多层壳结构，具备阶段性次序性释放和多重载物能力。

附图说明

[0022] 图1为本发明的包裹水难溶性固体粉末的自漂浮MP/H微球(粉末内核/(壳聚糖壳/海藻酸钙壳)1结构)的制备方法示意图，其中，图a为流程图，图b为包裹过程中水凝胶液膜拉伸阶段气泡形成过程示意图；

[0023] 图2为本发明的包裹有水难溶性固体粉末的多壳层自漂浮MP/H微球(偶数层，粉末内核/(壳聚糖壳/海藻酸钙壳)n结构)的制备方法示意图；

[0024] 图3为实施例1中具有粉末内核/(壳聚糖壳/海藻酸钙壳)1结构的MP/H微球实物图，其中微球直径为Dm，粉末核心直径为Dc、壳聚糖凝胶壳厚度为δc，海藻酸钙凝胶壳厚度为δa；

[0025] 图4为本发明提供的实施例1制备的MP/H微球力学性能测试结果；

[0026] 图5为实施例2得到的MP/H微球的示意图，其中，图a为具有粉末内核/(壳聚糖壳/海藻酸钙壳)2结构的MP/H微球实物图，b为局部放大图，c为微球电镜图；

[0027] 图6为实施例4中水凝胶溶液的配比对微球尺寸的调控，a为氯化钙浓度对微球直径和海藻酸钙壳层厚度的影响，b为海藻酸钠浓度对微球直径和海藻酸钙壳层厚度的影响；

[0028] 图7为实施例5中MP/H微球在模拟肠道通道中的实验和结果图，其中，a为停留和定位行为实验的示意图，b为超声环境下MP/H微球包裹粉末的累积释放量随时间变化曲线图；

[0029] 图8为实施例6中MP/H微球在模拟膀胱容器中的实验和结果图，其中，a为漂浮、定位和释放行为，b为具有不同壳层数的MP/H微球在柠檬酸钠溶液中粉末的累积释放量随时间变化曲线图。

[0030] 图9为具有不同壳层数的微球次序性释放原理示意图，其中，从左到右依次为初始阶段、第一阶段、第二阶段和第三阶段。

[0031] 图中：1为框架，2为壳聚糖气泡预溶液，3为壳聚糖液膜，水不溶性固体粉末，4为磁性粒子，5为水不溶性固体粉末，6为海藻酸钠溶液，7为磁铁，8为粉末内核/(壳聚糖壳/海藻酸钙壳)1结构MP/H微球，9为壳聚糖壳层，10为粉末内核，11为海藻酸钙壳层，12为粉末内核/(壳聚糖壳/海藻酸钙壳)n结构MP/H微球。

具体实施方式

[0032] 下面根据附图和优选实施例详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明白，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0033] 本发明公开的包裹水难溶性固体粉末的自漂浮MP/H微球的制备方法，包括如下步骤：

[0034] S1：将用于产生气泡的框架浸入水凝胶气泡预溶液中，然后将其提起到空气中，此时框架上附着一层薄薄的水凝胶液膜；

[0035] S2：将附着一层薄薄的水凝胶液膜的框架置于水凝胶溶液的液池上方，将水难溶性固体粉末混合磁性粒子置于所述水凝胶液膜上，在所述水凝胶溶液的液池下方放置磁铁，粉末混合物受到磁场的控制向下移动，驱动所述水凝胶液膜向下拉伸，直到液膜颈缩，断裂封口形成气泡，将水难溶性固体粉末混合磁性粒子包裹在气泡内部；

[0036] S3：封装有粉末的水凝胶气泡落入所述水凝胶溶液中，所述水凝胶液膜和所述水凝胶溶液经历溶胶‑凝胶转变，交联形成水凝胶壳层一和水凝胶壳层二，包裹住内部粉末，获得具有粉末内核/水凝胶壳层一/水凝胶壳层二的包裹微球。

[0037] 进一步地，将S3得到的水凝胶微球替换步骤S2中的水难溶性固体粉末混合磁性粒子，放置在所述水凝胶液膜上，重复S2、S3，获得偶数层壳体结构的包裹有水难溶性固体粉末的水凝胶微球(MP/H微球)。

[0038] 调节水凝胶溶液中各组分的配比，可改变MP/H微球的几何尺寸。

[0039] 在步骤S2之前，分别在水凝胶气泡预溶液和水凝胶溶液中溶解其他物质，则交联后微球的各凝胶壳层中装载有前面加入的不同物质，达到各壳层多重载物的效果。

[0040] 由于MP/H微球具备气泡内核结构，与微球的整体尺寸相比，微球的壳非常薄，核内空气使微球的密度低于水溶液的密度，从而MP/H微球可漂浮在溶液上，显示出作为漂浮水凝胶载体的能力。这种自漂浮能力避免了物理化学反应形成气泡或水凝胶溶胀所带来的体内损伤刺激或凝胶堵塞问题，具有极大的优越性，可延长药物在体内停留时间，尤其为膀胱疾病治疗、肠胃疾病治疗提供新载体。

[0041] 由于MP/H微球内部磁性粒子的存在，MP/H微球可以在磁场调控下实现定位功能，停留在所需病灶部位，避免对非病灶部位的刺激和损伤。

[0042] 通过对MP/H微球多层壳结构的控制，MP/H微球可以在刺激作用下，次序性释放内部粉末成分。

[0043] 代表性的，选择壳聚糖‑海藻酸钠凝胶体系进行微球制备。将壳聚糖溶于醋酸溶液，加入泊洛沙姆F‑127、氯化钙，充分搅拌，形成壳聚糖气泡预溶液，用0.1M的氢氧化钠调节pH值至5.0，其中优选壳聚糖浓度为2.0‑3.0wt％，泊洛沙姆F‑127浓度为10‑15wt％，氯化钙浓度为0.08‑0.30M；将海藻酸钠溶于去离子水中搅拌均匀，制得海藻酸钠溶液，用0.1M的氢氧化钠调节pH值至10.0，优选海藻酸钠浓度为1.0‑2.0wt％；海藻酸钠溶液液池下方放置磁铁；

[0044] 按照上述包裹水难溶性固体粉末的自漂浮MP/H微球的制备方法，进行如下步骤：

[0045] S1：将用于产生气泡的框架浸入壳聚糖气泡预溶液中，然后将其提起到空气中，此时框架上附着一层薄薄的壳聚糖液膜；

[0046] S2：将附着一层薄薄的壳聚糖液膜的框架置于海藻酸钠溶液的液池上方，将水难溶性固体粉末混合磁性粒子置于壳聚糖液膜上，在海藻酸钠溶液的液池下方放置磁铁，粉末混合物受到磁场的控制向下移动，驱动壳聚糖液膜向下拉伸，直到液膜颈缩，断裂封口形成气泡，将水难溶性固体粉末混合磁性粒子包裹在气泡内部；

[0047] S3：封装有粉末的壳聚糖水凝胶气泡落入海藻酸钠溶液中，壳聚糖液膜和海藻酸钠溶液经历溶胶‑凝胶转变，15‑30分钟后交联形成壳聚糖凝胶壳层和海藻酸钙凝胶壳层，包裹住内部粉末，获得具有粉末内核/壳聚糖凝胶壳层/海藻酸钙凝胶壳层的包裹微球。

[0048] 进一步地，将S3得到的水凝胶微球替换步骤S2中的水难溶性固体粉末混合磁性粒子，放置在壳聚糖液膜上，重复S2、S3，获得偶数层壳体结构的包裹有水难溶性固体粉末的水凝胶微球(MP/H微球)，其结构为粉末内核/(壳聚糖壳/海藻酸钙壳)n(n＝1,2,3)。

[0049] 壳聚糖是一种从天然甲壳素中提取的富含胺的多糖，具有可逆的pH响应溶胶‑凝胶转变性质。壳聚糖由于其伯胺在低pH值下发生质子化，在酸性条件下可溶解，但在高pH值下由于伯胺发生脱质子化而不能溶解。海藻酸盐是一种从海藻中提取的酸性多糖，具有钙2+
响应的溶胶‑凝胶转变性质，可以与Ca 结合形成海藻酸钙水凝胶。包裹住粉末的壳聚糖液膜气泡落入海藻酸钠溶液中，在海藻酸钠溶液的高pH值环境中，壳聚糖液膜进行溶胶‑凝胶转变，形成一层薄薄的壳聚糖凝胶壳层。同时，壳聚糖液膜中的钙离子扩散到海藻酸钠溶液中，与相邻的海藻酸盐分子结合交联成海藻酸钙凝胶。海藻酸钙凝胶壳层壁厚由渗透压驱动钙离子的扩散深度决定。随着钙离子浓度的增加，海藻酸钙壳层变厚，原因是钙离子的增加允许更多海藻酸分子交联。相反，当海藻酸钠溶液浓度增加时引起溶液粘度的增加，阻碍了钙离子的扩散，从而导致交联海藻酸分子非常接近，海藻酸钙凝胶变薄。由于壳聚糖壳层凝胶由一层薄液膜提供，其交联后得到的壳聚糖壳层(～10μm)与海藻酸钙壳层(～180‑250μm)相比，厚度非常薄，可忽略不计。

[0050] 调节壳聚糖气泡预溶液和海藻酸钠溶液中各组分的配比，可改变MP/H微球的几何尺寸。

[0051] 在步骤S2之前，分别在壳聚糖气泡预溶液和海藻酸钠溶液中溶解其他物质，则交联后微球的各凝胶壳层中装载有前面加入的不同物质，达到各壳层多重载物的效果。

[0052] 实施例1：粉末内核/(壳聚糖壳/海藻酸钙壳)1结构的凝胶微球制备[0053] (1)参数条件：将壳聚糖溶于醋酸溶液，加入泊洛沙姆F‑127、氯化钙，充分搅拌，配置含3.0wt％壳聚糖、10wt％泊洛沙姆F‑127、0.15M氯化钙的壳聚糖气泡预溶液，用0.1M的氢氧化钠调节pH值至5.0；将海藻酸钠溶于去离子水中搅拌均匀，配置2.0wt％海藻酸钠溶液，用0.1M的氢氧化钠调节pH值至10.0；海藻酸钠溶液液池下方放置磁铁。选择碳酸钙粉末(70w/w％)和磁性Fe3O4纳米颗粒(30％w/w)的混合物作为水不溶性包裹物模型。

[0054] (2)制备过程：将用于产生气泡的框架浸入壳聚糖气泡预溶液并提起置空气中，此时框架上附着一层壳聚糖液膜；将水难溶性固体粉末混合磁性粒子置于壳聚糖液膜上，粉末混合物受磁场控制驱动壳聚糖液膜向下拉伸，直到液膜颈缩断裂封口形成气泡，将粉末封装在气泡内(如图1所示)；封装有粉末的壳聚糖气泡落入海藻酸钠溶液中，壳聚糖和海藻酸钠经历溶胶‑凝胶转变，30分钟后交联成壳聚糖凝胶壳和海藻酸钙凝胶壳，从海藻酸钠溶液中取出并用去离子水洗涤，形成具有粉末内核/(壳聚糖壳/海藻酸钙壳)1结构的微球。

[0055] (3)结果：制备得到的具有粉末内核/(壳聚糖壳/海藻酸钙壳)1结构的微球如图3所示。其中MP/H微球Dm的总体尺寸由粉末核心直径Dc、壳聚糖凝胶壳层厚度δc和海藻酸钙凝胶壳层厚度δa组成。按照实施例1制备的壳聚糖/海藻酸钙凝胶微球，对其进行力学性能测试，其压缩应力‑应变曲线如图4所示。微球具备优良的力学性能，可承受一定外部载荷，从而保护内部包裹物质。

[0056] 实施例2：粉末内核/(壳聚糖壳/海藻酸钙壳)2结构的凝胶微球制备[0057] (1)参数条件：将壳聚糖溶于醋酸溶液，加入泊洛沙姆F‑127、氯化钙，充分搅拌，配置含2.0wt％壳聚糖、15wt％泊洛沙姆F‑127、0.08M氯化钙的壳聚糖气泡预溶液，用0.1M的氢氧化钠调节pH值至5.0；将海藻酸钠溶于去离子水中搅拌均匀，配置1.5wt％海藻酸钠溶液，用0.1M的氢氧化钠调节pH值至10.0；海藻酸钠溶液液池下方放置磁铁。选择碳酸钙粉末(70w/w％)和磁性Fe3O4纳米颗粒(30％w/w)的混合物作为水不溶性包裹物模型。

[0058] (2)制备过程：将用于产生气泡的框架浸入壳聚糖气泡预溶液并提起置空气中，此时框架上附着一层壳聚糖液膜；将水难溶性固体粉末混合磁性粒子置于壳聚糖液膜上，粉末混合物受磁场控制驱动壳聚糖液膜向下拉伸，直到液膜颈缩断裂封口形成气泡，将粉末封装在气泡内；封装有粉末的壳聚糖气泡落入海藻酸钠溶液中，壳聚糖和海藻酸钠经历溶胶‑凝胶转变，20分钟后交联成壳聚糖凝胶壳和海藻酸钙凝胶壳，从海藻酸钠溶液中取出并用去离子水洗涤，形成具有粉末内核/(壳聚糖壳/海藻酸钙壳)1结构的微球。将微球置于壳聚糖液膜上，微球受磁场控制驱动壳聚糖液膜向下拉伸，直到液膜颈缩断裂封口包裹在微球表面(如图2所示)；表面有壳聚糖液膜的微球落入海藻酸钠溶液中，壳聚糖和海藻酸钠再次经历溶胶‑凝胶转变，20分钟后交联成壳聚糖凝胶壳和海藻酸钙凝胶壳，从海藻酸钠溶液中取出并用去离子水洗涤，形成具有粉末内核/(壳聚糖壳/海藻酸钙壳)2结构的微球。

[0059] (3)结果：制备得到的具有粉末内核/(壳聚糖壳/海藻酸钙壳)2结构的微球光学照片和电镜图如图5所示。微球从内到外依次是粉末内核、壳聚糖壳1、海藻酸钙壳1、壳聚糖壳2、海藻酸钙壳2。

[0060] 实施例3：粉末内核/(壳聚糖壳/海藻酸钙壳)n结构的凝胶微球制备及其载药率[0061] (1)参数条件：将壳聚糖溶于醋酸溶液，加入泊洛沙姆F‑127、氯化钙，充分搅拌，配置含3.0wt％壳聚糖、10wt％泊洛沙姆F‑127、0.20M氯化钙的壳聚糖气泡预溶液，用0.1M的氢氧化钠调节pH值至5.0；将海藻酸钠溶于去离子水中搅拌均匀，配置1.5wt％海藻酸钠溶液，用0.1M的氢氧化钠调节pH值至10.0；海藻酸钠溶液液池下方放置磁铁。选择碳酸钙粉末(70w/w％)和磁性Fe3O4纳米颗粒(30％w/w)的混合物作为水不溶性包裹物模型。

[0062] (2)制备过程：将用于产生气泡的框架浸入壳聚糖气泡预溶液并提起置空气中，此时框架上附着一层壳聚糖液膜；将水难溶性固体粉末混合磁性粒子置于壳聚糖液膜上，粉末混合物受磁场控制驱动壳聚糖液膜向下拉伸，直到液膜颈缩断裂封口形成气泡，将粉末封装在气泡内；封装有粉末的壳聚糖气泡落入海藻酸钠溶液中，壳聚糖和海藻酸钠经历溶胶‑凝胶转变，15分钟后交联成壳聚糖凝胶壳和海藻酸钙凝胶壳，从海藻酸钠溶液中取出并用去离子水洗涤，形成具有粉末内核/(壳聚糖壳/海藻酸钙壳)1结构的微球。将微球置于壳聚糖液膜上，微球受磁场控制驱动壳聚糖液膜向下拉伸，直到液膜颈缩断裂封口包裹在微球表面；表面有壳聚糖液膜的微球落入海藻酸钠溶液中，壳聚糖和海藻酸钠再次经历溶胶‑凝胶转变，15分钟后交联成壳聚糖凝胶壳和海藻酸钙凝胶壳，从海藻酸钠溶液中取出并用去离子水洗涤，形成具有粉末内核/(壳聚糖壳/海藻酸钙壳)2结构的微球。重复液膜包裹和溶胶‑凝胶转变过程，可获得包裹有水难溶性固体粉末的具有粉末内核/(壳聚糖壳/海藻酸钙壳)n结构的多壳层粉末凝胶微球(MP/H微球)。

[0063] (3)结果：制备得到的具有粉末内核/(壳聚糖壳/海藻酸钙壳)n(n＝1,2,3)计算其装载率，结果如表1所示。MP/H微球在干燥状态下的装载率为：微球中粉末的重量/干燥后微球的重量×100％；湿态下的装载率为：微球中粉末的质量/干燥前微球的质量×100％。利用MP/H微球的核壳结构，固体粉末既不溶解也不分散在载体凝胶材料中，大大提高了粉末装载率。

[0064] 表1具有不同壳聚糖/海藻酸钙凝胶层数的MP/H微球装载率

[0065]

[0066] 注：每粒微球的粉末重量为3.50mg

[0067] 实施例4：MP/H微球几何尺寸调控

[0068] 在实施例1中，分别配置氯化钙浓度为0.08M，0.15M，0.30M，配置海藻酸钠溶液浓度为1.0wt％，1.5wt％，2.0wt％，研究溶液浓度变化对微球尺寸影响。制备过程如实施例1。

[0069] 结果：海藻酸钙凝胶壳层δa由渗透压驱动Ca2+的扩散深度决定。随着Ca2+浓度的增加，更多海藻酸分子交联，导致海藻酸钙壳层变厚(图6中的a图)。相反，当海藻酸钠溶液浓2+
度增加时引起溶液粘度的增加，阻碍了Ca 的扩散，从而导致交联海藻酸分子非常接近，海藻酸钙凝胶变薄(图6中的b图)。

[0070] 实施例5：MP/H微球在肠道模拟通道中的停留、定位和超声释放行为[0071] 对于实施例3制备的MP/H微球，在蛇形状肠道模拟通道中进行测试，微球能够定位在磁铁附近(图7中的a图)。磁铁的吸引力可以将微球固定在高达10kPa的剪切应力下，从而提供在连续蠕动的肠道环境中定向给药的可能性。将MP/H微球置于超声环境中，测试微球内包裹物碳酸钙粉末的释放。对于释放结果如图7中的b图，水凝胶壳内包裹的粉末在脉冲超声作用下展现出可操控的阶梯式释放的特点。

[0072] 实施例6：MP/H微球在膀胱模拟容器中的漂浮、定位和逐层释放行为[0073] 对于实施例3制备的MP/H微球，在膀胱模拟容器中进行测试，MP/H微球通过漂浮在液体表面实现长期保留(图8中的a图)。此外，微球可以被外部磁场吸引到壁上的任何位置，实现空间定位，防止因排尿而将微球排出体外。MP/H微球的多壳特性可用于实现内部包裹物的阶段次序性缓释。MP/H微球在9wt％柠檬酸钠溶液中，通过水凝胶壳层的逐层溶解，具有不同水凝胶层数的多分散微球可以依次释放包裹的粉末，实现三阶段释放行为(图8中的b图)(n＝1，2，3)。具有不同壳层数的微球释放原理示意图如图9所示。

[0074] 本领域普通技术人员可以理解，以上所述仅为发明的优选实例而已，并不用于限制发明，尽管参照前述实例对发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在发明的精神和原则之内，所做的修改、等同替换等均应包含在发明的保护范围之内。