微球微囊在药物制剂中有着重要的应用,例如,缓控释制剂、靶向制剂、疫苗佐剂等。目前微球和微囊大多采用机械搅拌-筛分法生产。其基本过程是在机械搅拌釜中通过搅拌分散制成水包油(或油包水)的乳液,然后用物理或化学方法将乳液滴进行固化形成微球或微囊。由于搅拌分散不能制备尺寸均一的乳液,固化后得到的微球或微囊粒径不均一,放大重复性差,往往必须进行多次筛分才能获得所需粒径的产品,导致原料和能源的浪费。此外,筛分常常需要大量溶剂,造成环境污染。本研究采用微孔膜为介质,取代搅拌釜进行乳液的分散制备,分散相溶液在压力作用下通过一种孔径均一的微孔膜,以液滴的形式分散在与之不相溶的另一相溶液之中,形成含有均一液滴的乳液。本研究通过大量理论和实验研究发现,当分散相与膜的界面张力、过膜压力以及连续相的曳力达到平衡时,液滴自动从膜表面脱落,通过控制分散相与膜之间的界面张力和液滴形成速度,可获得尺寸均一的液滴,从而克服了传统机械搅拌法制备的液滴不均一的关键问题。采用不同孔径的微孔膜,就能制备不同尺寸的均一乳液,在均一乳液的基础上经过物理或化学方法固化就得到均一的微球或微囊。我们首先利用油性单体在成功制备均一O/W型乳液的基础上,采用聚合的方法成功制备出了尺寸均一的各种疏水性聚合物微球。接着,我们将该方法成功拓展到W/O型乳液、W/O/W型乳液及O/W/O型乳液,成功制备出了包埋药物的壳聚糖微球、聚乳酸微囊及壳聚糖微囊等。以上述均一液滴为模板,成功获得了各种结构可控的微球。利用微球均一性和结构可控性,可定量进行微球粒径、结构与制剂应用效果的关系。例如,利用均一聚乳酸微囊制备了长效蛋白质药物注射制剂,均一粒径保证了批量重复性和释药重复性;壳聚糖载药微球均一性使粒径、结构和口服用药效果的定量研究成为可能。近年来,我们提出和设计均一微球和抗原共组装的策略,用均一颗粒技术构建各种"底盘",底盘和抗原共组装形成复合病毒样颗粒疫苗(仿生疫苗颗粒),包括一般三维颗粒、二维颗粒、p H敏感送系统(疫苗佐剂)、具有变形性和抗原流动性的乳液型颗粒等。"底盘"不仅稳定抗原,而且具有增强免疫应答的佐剂效果。上述仿生疫苗颗粒同时增强了抗原的体液免疫和细胞免疫效果,对于传染病预防和肿瘤治疗具有极佳的应用潜力。