一、 制備原理簡(jiǎn)述
海藻酸鈉(Na-Alg)是一種天然多糖,其分子鏈上的G單元可與二價(jià)陽(yáng)離子(如Ca2?)發(fā)生“蛋盒"模型交聯(lián),形成水凝膠。滴定法利用這一特性,將海藻酸鈉液滴在CaCl?溶液中固化成球。我公司擁有海藻酸納微球制備、凍干設(shè)備和全套的工藝流程方案,可以快速協(xié)助用戶進(jìn)行海藻酸納微球的制備。
二、 設(shè)備選型
海藻酸鈉微球采用滴定法,我公司擁有幾款不同型號(hào)的滴珠設(shè)備,可以滿足研發(fā)和小生產(chǎn)的需要。
1. 核心滴加裝置
·研發(fā)型小設(shè)備:MS-R3 緊湊型微球成型儀是為滿足各個(gè)領(lǐng)域漿料滴定微球成型需要,而研制的高效率設(shè)備。工作原理:溶液滴入成型液(液氮或其它類型成型液)中成型,按需定量,成球的粒徑可通過(guò)流速,孔徑控制大小。成型后的微球采用干燥設(shè)備(凍干機(jī)或其它類型干燥設(shè)備)干燥,然后分裝保存。應(yīng)用領(lǐng)域:廣泛應(yīng)用于醫(yī)療診斷試劑、藥品微丸制備、化工、催化劑制備、氧化鋁小球制備、陶瓷材料、微生物、海藻酸鈉、益生菌球等。制備特點(diǎn):微球保持孔隙結(jié)構(gòu)、表面活性,密封后可以長(zhǎng)期保存,且具備疏松結(jié)構(gòu),吸附性能強(qiáng)。
特點(diǎn): 成本低,簡(jiǎn)單易行,適合教學(xué)或小規(guī)模預(yù)實(shí)驗(yàn)。
2、穩(wěn)定進(jìn)階型:
· 設(shè)備: 微球成型儀MS-1。
· 選型要點(diǎn):
· 流量范圍: 選擇μL/min到mL/min范圍,能提供穩(wěn)定、精確且可調(diào)的推送速度。
· 通道數(shù): 單通道即可。如要求生產(chǎn)型或者速度要求快,選擇多通道。
微球成型儀(海藻酸納滴球機(jī),滴珠機(jī))特點(diǎn):
1.) 一體式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),體積小、使用方便。
2. )所有與產(chǎn)品接觸的材料均使用低吸附材料。
3. )內(nèi)置超壓、過(guò)載、檢測(cè)等功能。
4.) 出液量可調(diào),成球后的液滴干預(yù)墜落,滿足不同粘度、體積的樣品成球。
5. )作為連續(xù)制備應(yīng)用,可以設(shè)定不同速度來(lái)滿足樣品的實(shí)際要求。
6.)往復(fù)運(yùn)動(dòng)泵,不需要灌裝液體,可連續(xù)不間斷工作。
7.)泵芯為不銹鋼材質(zhì),精密、耐用,防腐蝕。
8.) PLC控制器+V1.1控制系統(tǒng),可確保可靠性及重復(fù)性。
高分辨率 7英寸嵌入式LCD彩色觸摸屏,具有響應(yīng)速度快、存儲(chǔ)效率高、
性能穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)。
9.)人機(jī)界面交互友好,系統(tǒng)狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示。儀器運(yùn)行時(shí)間、滴液計(jì)數(shù)、設(shè)定運(yùn)行
時(shí)間等提示信息。
10.)完善的保護(hù)功能,如密碼進(jìn)入,過(guò)載保護(hù)等。
接收與交聯(lián)裝置
· 設(shè)備: 燒杯或廣口容器(如500mL/1000mL)。
· 選型要點(diǎn):
· 材質(zhì): 玻璃或塑料均可,需化學(xué)惰性。
· 大小: 確保盛有足量的CaCl?溶液(通常為0.05-0.5 M),其體積至少是海藻酸鈉溶液體積的10倍以上,以保證交聯(lián)充分。
· 關(guān)鍵配件: 磁力攪拌器 + 磁子。
· 作用: 溫和攪拌使CaCl?溶液保持輕微流動(dòng),防止微球下沉后堆積粘連,并促進(jìn)離子交換。
· 選型: 選擇調(diào)速平穩(wěn)的攪拌器,速度通常在100-300 rpm之間可調(diào)。
后處理設(shè)備
· 清洗: 布氏漏斗+抽濾泵,或離心機(jī)(低速離心,如1000-2000 rpm)。
· 干燥(如需干球): 冷凍干燥機(jī)(保持多孔結(jié)構(gòu))或真空干燥箱。我公司凍干機(jī)從0.1~100平方,可以滿足各個(gè)規(guī)格和產(chǎn)量的海藻酸納微球凍干需求。提供凍干工藝技術(shù)指導(dǎo),確保凍干的海藻酸鈉微球疏松多孔、比表面積大。
· 表征: 光學(xué)顯微鏡或體視顯微鏡(觀察形態(tài)、測(cè)量粒徑),激光粒度儀(測(cè)粒徑分布)。
三、 海藻酸納微球主備關(guān)鍵注意事項(xiàng)
1. 溶液配制
· 海藻酸鈉溶液:
· 濃度: 常用1%-3%(w/v)。濃度越高,溶液粘度越大,液滴越難形成,所得微球硬度越大。
· 溶解: 需緩慢加入去離子水中,并持續(xù)磁力攪拌(可能需數(shù)小時(shí))至溶解、無(wú)氣泡。可適當(dāng)加熱(如40-50℃)加速溶解,但勿過(guò)高溫度以防降解。
· 脫泡: 溶液中的氣泡會(huì)導(dǎo)致液滴斷流或形成空芯球。配制后需靜置或低速離心脫泡。
· CaCl?溶液:
· 濃度: 常用0.1-0.3 M。濃度越高,交聯(lián)速度越快,可能形成外殼過(guò)硬、內(nèi)部交聯(lián)不均的“果凍蛋"結(jié)構(gòu)。
· 可添加: 可在CaCl?溶液中加入少量表面活性劑(如0.1% Tween 80) 或甘油,降低表面張力,有助于液滴成形并防止微球粘連。
2. 制備滴定成型過(guò)程
滴定成型設(shè)備的選擇非常關(guān)鍵。成型設(shè)備可以控制滴頭的滴定速度,可以滴定不同規(guī)格的微球,可以進(jìn)行精度的控制,確保微球的球度,均勻。
3. 交聯(lián)與固化
· 固化時(shí)間: 液滴接觸瞬間即形成外膜,但內(nèi)部交聯(lián)需要時(shí)間。微球在CaCl?溶液中應(yīng)浸泡15-30分鐘以上,以確保充分固化。
· 硬化時(shí)間: 對(duì)于需要更高機(jī)械強(qiáng)度的微球,可適當(dāng)延長(zhǎng)固化時(shí)間(如數(shù)小時(shí))。
4. 后處理
· 清洗: 用去離子水或緩沖液清洗2-3次,去除表面殘留的Ca2?和Cl?。
· 儲(chǔ)存: 濕球通常懸浮在緩沖液或生理鹽水中于4℃冷藏保存,防止干燥和微生物污染。
5. 常見(jiàn)問(wèn)題排查
· 微球拖尾/有尖刺: CaCl?濃度過(guò)高或海藻酸鈉濃度過(guò)高,交聯(lián)過(guò)快。可降低CaCl?濃度或添加表面活性劑。
· 微球大小不均: 檢查針頭是否堵塞,流速是否穩(wěn)定,攪拌是否產(chǎn)生渦流將微球打碎。
· 微球粘連: CaCl?溶液體積不足或攪拌太慢,微球在底部堆積;或海藻酸鈉濃度太高。
· 液滴不成形/形成細(xì)線: 海藻酸鈉溶液粘度過(guò)高,需適當(dāng)稀釋;或針頭內(nèi)徑過(guò)大/流速過(guò)快。
通過(guò)精心的設(shè)備選型和嚴(yán)格的過(guò)程控制,滴定法可以成為一種制備粒徑相對(duì)均勻、球形度良好的海藻酸鈉微球的可靠方法。