本發明屬于新材料領域，涉及多隔室多糖膠體材料及其制備技術，尤其是一種基于多級連續納米沉淀法與微流控技術的微納米多隔室多糖膠體材料的制備方法，適用于生物催化、藥物遞送及功能材料等領域。

背景技術：

1、在藥物遞送和生物材料構建領域，近年來廣泛關注如何通過結構復雜的載體實現對不同功能組分的協同封裝與定向釋放，尤其是在模擬細胞器結構、多重藥物共載與精準遞送等方面，多隔室膠體材料展示出巨大潛力。然而，目前應用較廣的方法大多依賴合成高分子或脂質材料構建的膠體顆粒，其材料來源與生物相容性方面存在一定限制，且在尺寸調控與結構穩定性上難以滿足特定生物應用需求。

2、為了克服這些缺點，現有技術提出了不同制備方法：例如專利申請cn201980067275.8公開了一種采用兩級乳液法構建多隔室納米膠囊的技術方案，通過構建油包水再水包油的雙重乳液體系，實現親水與親脂組分的協同包封。該方法可制備外徑小于1μm的納米結構，具有一定的界面穩定性。該技術雖然在界面構型構建方面表現良好，但由于乳液結構對外界擾動較為敏感，在包封效率及穩定性提升方面仍待進一步優化。專利申請cn202110226751.5提供了一種基于微流控氣體剪切技術構建多隔室微球的方法，該方法制備的結構尺度主要集中在毫米級。專利申請cn202310103893.1公開了一種基于雙相液滴融合實現海藻酸鈣多隔室水凝膠微載體的制備方法，該方法制備原料生物相容性良好，適用于構建毫米至厘米級的載體結構。專利申請cn202310738189.3提出了一種利用ph響應和京尼平交聯反應構建多隔室鐵蛋白遞送體系的方法，該方法不依賴模板或乳液，但構建材料局限為動物蛋白。專利申請cn201080031390.9公開了一種基于官能兩親分子多次熱循環誘導構建多隔室納米顆粒的方法。該方法構建的材料結構穩定性良好，適用于多藥聯合遞送，但在涉及熱處理時需考慮生物活性物質的熱敏感性，同時需綜合評估所用金屬絡合物在生物體內應用的安全性。

3、盡管現有多隔室膠體材料的制備技術在功能負載和結構構建方面取得一定進展，但普遍存在結構穩定性差、尺寸控制不精準及隔室重復性差等問題，尤其難以在微納米尺度下實現隔室的精細調控與功能分區。同時，現有方法常依賴乳液模板、交聯劑或表面活性劑，導致體系操作復雜、組分易交叉干擾，難以滿足生物醫用場景對高穩定性與可重復性的要求。為克服上述技術瓶頸，本發明提出一種基于微流控與溶液置換機制協同作用的多隔室膠體材料連續制備方法，引入三級反應過程，通過材料的依次沉淀、聚集與包覆，逐步構建具備清晰界限的多隔室結構。該方法可根據需求采用串聯式或并聯式微流控路徑，在不同反應階段實現功能組分的有序引入與空間定位，從而提升隔室間的結構分辨率與功能模塊化水平。相比傳統制備方式，本發明方法無需模板或表面活性劑輔助，體系穩定性強，構建過程溫和可控，適用于多糖膠體在微納米尺度下的精準組裝。此外，所形成的多隔室結構可根據功能需求實現不同組分在各隔室的定向負載與協同存在，顯著提升材料在生物信號傳遞、藥物遞送及多模態響應等復雜應用場景下的實用性能，并具備良好的規模化生產適配性與工業轉化潛力。

技術實現思路

1、本發明旨在提供一種微納米多隔室多糖膠體材料的連續制備方法，以解決現有技術中存在的結構穩定性差、尺寸均一性不足、隔室控制不精確及功能組分易交叉干擾等問題。所述方法基于微流控操控體系，利用有機/水相間的溶液置換原理，通過連續流動條件下的液相交換誘導高分子材料界面響應行為，構建多隔室膠體顆粒。該方法采用三級反應路徑，逐步形成具有空間分區和功能分隔的穩定結構。相較于傳統乳液模板法或物理包封手段，本發明無需引入表面活性劑或顆粒模板，結構形成過程依賴液相間溶劑轉化與界面張力調控，操作過程高度可控，具備良好的尺寸調節能力、組分適配性及適用于規模化連續制備的潛力。本發明采用的技術方案是：

2、本發明提供一種基于三級連續納米沉淀與微流控自組裝策略的微納米（100?nm?~10?μm）多隔室多糖膠體粒子的制備方法，膠體粒子包括內部多隔室結構及包裹多隔室結構的外殼。其制備過程和特征在于：第一、二、三級多通道微混合器串聯連接；第一級將多糖與反溶劑在多通道微混合器內快速混合，誘導多糖聚合物成核并形成初級納米顆粒，同時可通過共混功能分子（如蛋白、活性分子或藥物分子等）實現隔室內功能物質的定向負載；第二級通過多個多通道微混合器并聯輸出產物，在含鹽體系中，通過離子壓縮雙電層以削弱顆粒間的靜電排斥作用，促進初級顆粒間自發聚集，構建異質性顆粒聚集體；第三級將聚集體與游離多糖再次混合，引發界面沉積，形成包膜結構，阻止聚集體進一步增長，從而構建穩定的多隔室結構；所述多隔室膠體粒子的同一隔室內、不同隔室內或多個隔室之間均可負載不同的功能組分；所述方法利用水溶性多糖和脂溶性多糖構建多隔室結構；所述方法通過微流控技術精準調控聚合物的相分離行為，并采用溶劑置換法與剪切力控制，使形成的多隔室結構具有良好的穩定性。

3、本發明所涉及的水溶性多隔室多糖膠體材料的制備方法，包括如下過程：

4、第一級將水溶性多糖加入水中，并攪拌加熱溶解，得到多糖水溶液。在一級多通道微混合器中，通過多通道注射泵將水溶性多糖溶液與有機溶劑快速混合，引發水溶性多糖鏈成核與聚集，并通過離子絡合作用實現原位交聯，最終獲得水溶性多糖基納米顆粒。

5、第二級將多個一級多通道微混合器并聯連接，使其產物經不同通道同步匯入二級多通道微混合器，并與鹽離子溶液進行快速混合，鹽離子的屏蔽效應誘導納米顆粒自發聚集，在二級多通道微混合器的出口流中形成納米顆粒的聚集體。

6、第三級將二級多通道微混合器與三級多通道微混合器串聯連接，使顆粒聚集體與多糖水溶液、有機試劑在三級多通道微混合器中混合，促使游離的水溶性多糖鏈在聚集體界面處過飽和沉淀，從而進一步穩定隔室結構。通過透析去除有機溶劑，得到穩定的糖基多隔室多糖膠體粒子。

7、在上述方案的基礎上并作為上述方案的優選方案：在第一級中，將多糖水溶液（通道1），具有交聯功能的水溶液（通道3）和有機試劑（通道2和4）使用多通道注射泵在一級多通道微混合器中快速混合，在一級多通道微混合器出口流中得到多糖基納米顆粒水溶液。

8、在上述方案的基礎上并作為上述方案的優選方案：在第二級中，將多個一級多通道微混合器并聯安裝，其流出產物通過不同入口（通道1、2、3）同時匯入二級多通道微混合器，與含有鹽離子的溶液（通道4）快速混合。鹽離子的屏蔽效應誘導納米顆粒自發聚集，在二級多通道微混合器的出口流中得到多糖基納米顆粒聚集體的水溶液。

9、在上述方案的基礎上并作為上述方案的優選方案：第三級中，將二級與三級多通道微混合器串聯連接。納米顆粒聚集體（通道1和3）、多糖水溶液（通道2）和有機試劑（通道4）最終在三級多通道微混合器中混合，引發游離水溶性多糖鏈過飽和并在聚集體界面處沉淀。

10、在上述方案的基礎上并作為上述方案的優選方案：在制備的三級中均保持流速恒定在5~40?ml/min。

11、本發明所涉及的脂溶性多隔室多糖膠體材料的制備方法，包括如下過程：

12、第一級將脂溶性多糖加入有機溶劑中，溶解得到多糖溶液。在一級多通道微混合器中，通過多通道注射泵將脂溶性多糖溶液與水相快速混合，利用溶劑置換和自組裝機制促使脂溶性多糖基納米顆粒形成，并通過氫鍵作用及疏水相互作用穩定顆粒結構，獲得均一分散的脂溶性多糖基納米顆粒。

13、第二級將多個一級多通道微混合器并聯連接，使其產物經不同通道同步匯入二級多通道微混合器，并與鹽離子溶液進行快速混合。鹽離子的屏蔽效應誘導納米顆粒自發聚集，在二級多通道微混合器的出口流中形成納米顆粒的聚集體。

14、第三級將二級多通道微混合器與三級多通道微混合器串聯連接，使顆粒聚集體與脂溶性多糖溶液、水相在三級多通道微混合器中混合，促使游離的脂溶性多糖鏈在聚集體界面處過飽和沉淀，從而進一步穩定隔室結構。通過透析去除有機溶劑和鹽離子，得到穩定的脂溶性多糖基多隔室多糖膠體粒子。

15、在上述方案的基礎上并作為上述方案的優選方案：在第一級中，將脂溶性多糖有機溶液（通道1）、有機溶劑（通道3）和水（通道2和4）使用多通道注射泵在一級多通道微混合器中快速混合，在一級多通道微混合器出口流中得到脂溶性多糖基納米顆粒。

16、在上述方案的基礎上并作為上述方案的優選方案：在第二級中，將多個一級多通道微混合器并聯安裝，流出產物通過不同入口（通道1、2、3）同時匯入二級多通道微混合器，與含有鹽離子的溶液（通道4）快速混合。鹽離子的屏蔽效應誘導納米顆粒自發聚集，在二級多通道微混合器的出口流中得到脂溶性多糖基納米顆粒的聚集體。

17、在上述方案的基礎上并作為上述方案的優選方案：第三級中，將二級與三級多通道微混合器串聯連接。納米顆粒聚集體（通道1和3）、脂溶性多糖有機溶液（通道2）和水（通道4）在三級多通道微混合器中混合，引發游離脂溶性多糖鏈過飽和并在聚集體界面處沉淀。

18、在上述方案的基礎上并作為上述方案的優選方案：在制備的三級中均保持流速控制在5~40?ml/min。

19、本發明的有益效果是：

20、1、本發明采用的原料由水溶性多糖或脂溶性多糖構成，分別具備良好的親水性與疏水性，可實現多種功能組分在多隔室結構中的精準分布與高效負載。應用于復雜環境中，不同組分可在空間上合理分隔，避免交叉干擾。

21、2、本發明工藝方法簡便高效，采用三級連續納米沉淀結合微流控自組裝技術，在溫和條件下實現多隔室粒子的構建，通過離子誘導聚集與溶劑置換形成致密外殼結構，使顆粒具備良好的結構完整性與成型穩定性。相比傳統批量方法，該方法具備更高的可控性與重復性，并可通過微流控參數調節實現結構定制。

22、3、本發明構建的多隔室膠體顆粒在結構設計上具有高度穩定性，外殼由多糖誘導界面沉淀形成，結合鹽離子的屏蔽作用，可顯著提高顆粒在不同環境中的完整性。在ph?3~11環境條件下長期放置，結構無明顯塌陷或破裂，滿足復雜應用場景下的使用需求。

23、4、本發明所構建的多隔室結構具備高度的空間可控性，能夠根據所需功能需求將不同組分分別定位于同一隔室內、不同隔室內或處于多個隔室之間。本發明方法在結構構建過程中實現了對功能組分裝載路徑與空間結構的有機融合，為后續在信號響應、生物遞送或多功能材料集成等應用中提供更強的結構適配性與功能靈活性。