本发明公开了一种利用微流控技术制备灵芝多糖微胶囊的方法,属于微胶囊制备技术领域。本发明运用模塑法制备两片微流道芯片,通过热键合法封接两片芯片制得中空结构的微流控芯片。灵芝多糖粉末按比例混入食用油脂中作为微胶囊芯材,与固化液氯化钙溶液同轴同向进料,在海藻酸钠溶液流体动力剪切作用下形成氯化钙溶液包裹灵芝多糖油脂溶液的凝胶膜微胶囊,所述凝胶膜微胶囊与壳聚糖溶液发生聚电解质络合反应形成双层复合膜微胶囊。本发明提供的利用微流控技术制备灵芝多糖微胶囊的方法操作简易,自动化程度高,微流控芯片制备简单,制得的微胶囊具有较高的包埋率,且微胶囊的颗粒尺寸可控,生物活性较好。

为解决上述问题，本发明提供了一种利用微流控技术制备灵芝多糖微胶囊的方法，该方法操作简单、自动化程度高、包埋率高，能够有效制备出对灵芝多糖芯材多层包裹的微胶囊。

本发明的第一个目的是提供一种利用微流控技术制备灵芝多糖微胶囊的方法，所述制备方法包括以下步骤：

(1)对单晶体材料进行光刻和刻蚀的处理，制备出两块晶体阳模；

(2)采用高分子材料浇注到步骤(1)制备的阳模上，待高分子材料固化后与阳模剥离，得到两片高分子材料的微流道芯片；

(3)采用热键合法将步骤(2)制备的两片微流道芯片封接，得到中空结构的微流控芯片；其中，所述微流控芯片包括：微通道、壁材进料口、芯材进料口、通气口、壁材出料口、凝胶膜微胶囊出料口以及分离室；所述芯材进料口同轴同向放置大、小玻璃毛细管；

(4)将灵芝多糖粉末混入食用油脂中，制得灵芝多糖油脂溶液，并从步骤(3)中所述的小玻璃毛细管进料；配制氯化钙溶液，并从步骤(3)中所述的大玻璃毛细管进料；同时通过步骤(3)中所述的壁材进料口进料海藻酸钠溶液；所述海藻酸钠溶液同时剪切灵芝多糖油脂溶液和氯化钙溶液，生成氯化钙溶液包裹灵芝多糖油脂溶液的微液滴，同时海藻酸钠溶液与外层的氯化钙溶液反应生成凝胶膜微胶囊；

(5)步骤(4)中制得的凝胶膜微胶囊以及海藻酸钠溶液进入到步骤(3)所述分离室中，向通气口中通入氮气，海藻酸钠溶液从壁材出料口流出，分离出凝胶膜微胶囊；

(6)步骤(5)中分离后的凝胶膜微胶囊进入壳聚糖溶液，制备双层的复合膜微胶囊。

灵芝多糖可用于调节免疫功能，同时其抗衰老、抗肿瘤、抗辐射等作用已得到研究人员和学术界的普遍认可，以灵芝多糖为功能因子的药品及保健产品具有广阔的开发和应用前景。但是灵芝多糖极易降解，需要密闭遮光保存。因此设想如果能将灵芝多糖通过包覆技术制成微胶囊产品，将有利于灵芝多糖的保藏和食用。

微胶囊技术(Microencapsulation)是将微量物质包裹在聚合物薄膜中的技术，该技术通过特定的工艺手段，将固体、液体或气体物质包埋在微胶囊壁材中，使其成为固体壳体产品，在需要的情况下将其释放出来。作为一种食品加工方法，微胶囊技术表现出巨大的优越性，许多因为技术障碍而不能得到开发的产品，通过微胶囊技术都得到了解决。

如中国专利CN106955651A公开的利用微胶囊技术制备香兰素微液滴的方法中以香兰素溶液为芯材，通过β-环糊精与羧甲基纤维素钠对胶囊进行层层包裹，增强了胶囊壁的机械强度和液滴的稳定性，但是该微胶囊制备过程较为复杂，需人工参与多个环节的操作，制备效率低且无法保证胶囊的均一性。另外，专利CN110302727A公开的一种毫米级微胶囊及其制备方法中结合微流控技术和光固化技术来生产油包水的微胶囊，能够实现对特定目标物的锁水效果，但是制备微胶囊的过程中利用两次剪切流实现对目标物的包裹，会出现较低的包埋率和芯材利用率。

江南大学是教育部直属、国家“211工程”重点建设高校和“双一流”建设高校。学校具有悠久的办学历史、厚重的文化积淀，源起1902年创建的三江师范学堂，历经国立中央大学、南京大学等发展时期；1958年南京工学院食品工业系整建制东迁无锡独立建校，成立无锡轻工业学院；1962年无锡纺织工学院并入无锡轻工业学院；1995年更名为无锡轻工大学；2001年无锡轻工大学、江南学院、无锡教育学院合并组建江南大学；2003年东华大学无锡校区并入江南大学。

学校坚持社会主义办学方向，全面贯彻党的教育方针，依照《江南大学章程》，开展自主办学和现代大学制度建设。学校以“笃学尚行，止于至善”为校训，以“彰显轻工特色，服务国计民生；创新培养模式，造就行业中坚”为办学理念，以建设“世界知名、中国一流、江南风格的研究型大学”为战略目标，深入推进教育教学改革，持续提升办学水平，在人才培养、科学研究、社会服务、文化传承创新、国际交流合作等方面取得长足进步，已逐步建成一所规模结构合理、学科协调发展、教学质量优秀、办学效益显著、社会美誉度高，国内有影响力、国际有知名度的特色鲜明的高水平大学。

本发明的有益效果：

1)本发明的设计能够让固化液氯化钙溶液与芯材灵芝多糖油脂溶液同轴同向进料，在发生流体动力剪切的同时，氯化钙溶液将灵芝多糖油脂溶液包裹生成微液滴，可获得较高的包埋率和灵芝多糖芯材利用率；

2)本发明将灵芝多糖油脂溶液的进料口小玻璃毛细管拉制成收缩口状，有利于灵芝多糖油脂溶液在海藻酸钠溶液的流体动力剪切流作用下快速成型，可获得较高的成型率；

3)本发明向分离室中通过通入氮气，直接将灵芝多糖凝胶膜微胶囊与壁材海藻酸钠溶液分离，分离后的凝胶膜微胶囊进入壳聚糖溶液，增强了微胶囊制备过程中的连续性，简化了微胶囊后续处理操作，提高了自动化程度；

4)本发明将制备好的凝胶膜微胶囊收集在壳聚糖溶液中，海藻酸钠溶液与壳聚糖溶液发生聚电解质络合反应，进一步固化胶囊外壁，提高微胶囊稳定性。

科技成果只有通过实施开发应用，使其转化为生产力，才能取得经济效益和社会效益。成果方目标是将科技成果转化为现实生产力，期待有意愿的企业或合作单位进行合作推广或者进行产品生产。考虑合作转化、许可+合作等转化方式与企业、科学技术研究开发机构和其他组织建立合作关系。