Tehnologia de microîncapsulareeste o tehnologie care folosește materiale polimerice naturale sau sintetice pentru a încapsula substanțe solide, lichide sau chiar gazoase pentru a forma microcapsule cu capsule semi-permeabile sau sigilate. Particulele minuscule formate se numesc microcapsule. Tehnologia de microîncapsulare poate îmbunătăți proprietățile fizice ale substanțelor încapsulate, poate izola ingredientele active din mediul extern, crește stabilitatea, reduce volatilitatea și extinde perioada de valabilitate. În plus, are și o funcție de eliberare controlată. Datorită avantajelor sale unice, tehnologia de microîncapsulare a fost profund studiată și aplicată în domeniile medicinei, condimentelor, procesării alimentelor, textilelor și îmbrăcămintei.
Cercetările asupra tehnologiei de microîncapsulare au început în anii 1930. A fost o metodă fizică de a prepara microcapsule de gelatină de ulei de ficat de cod în parafină lichidă cu gelatină ca material de perete. La sfârșitul anilor 1940, tehnologia de microîncapsulare a făcut o descoperire și a început să fie utilizată în acoperirea preparatelor de medicamente. În ultimii ani, tehnologia de microîncapsulare a fost aplicată în multe industrii și domenii, cum ar fi eliberarea susținută a aromelor, coloranții noi și procesarea alimentelor.
Clasificarea materialelor peretelui microcapsulelor
Materialul peretelui microcapsulelor este învelișul exterior al capsulei. Materialele pereților din diferite domenii de aplicare sunt, de asemenea, diferite. În prezent, există trei tipuri principale de materiale de perete utilizate în mod obișnuit în tehnologia microcapsulelor: polimeri naturali, materiale polimerice semi-sintetice și materiale polimerice complet sintetice. Principiul selectării materialelor de perete este: că materialul peretelui poate fi compatibil cu materialul de bază, iar performanța este stabilă și rezistentă la temperaturi ridicate, frecare și extrudare. Materialul peretelui trebuie să aibă o anumită permeabilitate, higroscopicitate și solubilitate.
1. Materiale polimerice naturale
Materialele polimerice naturale care pot fi utilizate ca materiale de perete includ în principal gelatină, gumă arabică, șelac, lac, amidon, dextrină, ceară, colofoniu, alginat de sodiu, proteină de porumb etc.
Materialele polimerice naturale au, în general, avantajele de non-toxicitate, efecte negative asupra mediului, stabilitate și formare ușoară a peliculei.
2. Materiale polimerice semi-sintetice
Materialele polimerice semisintetice care pot fi utilizate ca materiale de perete includ în principal metil celuloză, metilceluloză, etil celuloză etc.
Materialele polimerice semi-sintetice au avantajele toxicității scăzute, vâscozității ridicate și solubilității crescute după formarea sării, dar sunt ușor hidrolizate, nu sunt rezistente la temperaturi ridicate și trebuie să fie pregătite temporar.
3. Materiale polimerice complet sintetice
Materialele polimerice complet sintetice care pot fi utilizate ca materiale de perete includ în principal polietilenă, polistiren, polibutadienă, polipropilenă, polieter, poliuree, polietilen glicol, alcool polivinilic, poliamidă, poliacrilamidă, poliuretan, polimetil metacrilat, polivinil pirolidonă, polisiloxană etc. .
Materialele polimerice complet sintetice au proprietăți bune de formare a peliculei, stabilitate chimică bună, rezistență mecanică ridicată, depozitare și transport convenabile și sunt biodegradabile sau bioabsorbabile. Cu toate acestea, necesită o cantitate mare de solvenți organici, sunt costisitoare și dăunează foarte mult mediului. Prin urmare, ar trebui selectate materiale netoxice sau cu o bună solubilitate în medicamentul original. În plus, în procesul de preparare a microcapsulelor. Reacțiile secundare au un impact semnificativ asupra microcapsulelor. Prin urmare, este necesar să se evite selectarea unor monomeri care pot provoca reacții cu miezul capsulei și cu unii dintre aditivii din acesta pentru încapsulare.
Metoda de preparare a microcapsulelor
1) Dispersați materialul de miez prelucrat (fază internă) în mediul de microîncapsulare;
2) Adăugați material filmogen (material de perete) la sistemul dispersat format;
3) Adunați, depozitați sau înfășurați materialul de perete în jurul materialului de miez dispersat într-un fel;
4) Utilizați anumite mijloace fizice și chimice pentru a trata și solidifica materialul peretelui, astfel încât învelișul membranei să atingă o anumită stare stabilă.
Aplicarea microcapsulelor în diverse domenii
Microcapsulele au în principal următoarele șase funcții: Pudrarea, transformarea lichidelor, gazelor etc. în pulberi uscate, reducerea volatilității, făcând unele substanțe volatile dificil de volatilizat; Îmbunătățirea stabilității substanțelor (substanțe care se oxidează ușor, se descompun ușor de lumină și sunt ușor afectate de temperatură sau umiditate); Mascarea gustului; Ingrediente active izolante; Controlul lansării. Datorită acestor șase funcții principale, ele sunt utilizate pe scară largă în multe domenii, cum ar fi medicina, alimentele și coloranții.
- Domeniul biologic
Procesul de încapsulare sau împachetare a celulelor biologice cu materiale de microîncapsulare pentru a forma microcapsule care conțin celule biologice se numește microîncapsulare a celulelor biologice. Celulele imobilizate de microcapsule pot fi protejate de condițiile dure de mediu (acizi și alcalii, temperatură, solvenți organici, substanțe toxice etc.); celulele imobilizate sunt ușor de cultivat și pot fi cultivate continuu. Celulele biologice microîncapsulate au fost folosite în medicină, protecția mediului, industria alimentară și în alte domenii datorită performanței lor excelente.
Celulele animale microîncapsulate au fost folosite pentru a prepara anticorpi monoclonali datorită proprietăților lor excelente de izolare și eliberare controlată. Experimentele au arătat că injectarea celulelor hibridom microîncapsulate în țesutul subcutanat al șoarecilor le poate determina să secrete anticorpi. Spre deosebire de celulele hibridom microîncapsulate, celulele hibridom neîncapsulate sunt transplantate în șoareci imunodeficienți, ceea ce este fatal pentru șoareci.
Probioticele microîncapsulate au, de asemenea, avantajele lor unice. Deși probioticele au un efect bun în îmbunătățirea funcției gastrointestinale a oamenilor și animalelor, inhibând creșterea agenților patogeni și promovând creșterea corpurilor animalelor, numărul de bacterii vii este mult redus în timpul procesului de producție către intestin, limitând astfel creșterea fiziologică. efectele probioticelor. Cu toate acestea, aplicarea tehnologiei de microîncapsulare în producția de probiotice este de așteptat să rezolve mai bine problemele de intoleranță a probioticelor la acidul gastric și perioade scurte de depozitare. Japonia și Coreea de Sud sunt țările care au aplicat mai devreme tehnologia de microîncapsulare la probiotice și au solicitat multe brevete. cercetarea țării mele în acest domeniu a început relativ târziu, dar a făcut progrese rapide.
- Domeniul farmaceutic
Microcapsulele au numeroase aplicații în medicină și tratament medical, cu rezultate remarcabile și un potențial mare. În prezent, cercetările conexe sunt, de asemenea, foarte aprofundate. Avantajele microîncapsulării medicamentului sunt că poate reduce efectele secundare, poate izola descompunerea acidului gastric, poate îmbunătăți stabilitatea medicamentului, poate controla eliberarea medicamentului etc.
Microîncapsularea medicamentelor chinezești pe bază de plante reduce foarte mult amărăciunea, mirosul și efectele secundare ale medicamentelor, reduce iritația stomacului și reduce volatilizarea medicamentelor. 10-Hidroxicamptotecina este un medicament antitumoral camptotecin utilizat clinic în țara mea, dar valoarea sa de aplicare este limitată de reacțiile adverse mari și de biodisponibilitatea scăzută. 10-Microcapsulele cu eliberare susținută de hidroxicamptotecină (HCPT) preparate prin tehnologia de nano-auto-asamblare strat cu strat de atracție electrostatică (metoda LBL) au o eficiență ridicată de încapsulare și proprietăți de eliberare susținută, ceea ce sporește valoarea aplicației chineze. medicament pe bază de plante HCPT [1].
- Câmpul chimic zilnic
În ceea ce privește produsele chimice zilnice, microcapsulele de ulei esențial de plante sunt utilizate în principal în detergenți, produse de îngrijire a pielii și produse cosmetice. Li Xuejing și colab. a studiat rolul microcapsulelor de amidon din uleiuri esențiale în detergenții de rufe și a constatat că atunci când microcapsulele de amidon sunt folosite pentru a încapsula uleiuri esențiale și uleiuri esențiale lichide, performanța uleiurilor esențiale în timpul spălării și după clătire poate fi îmbunătățită la o cantitate totală mică. După ce uleiul esențial este microîncapsulat, uleiul esențial de plantă este eliberat automat și uniform în țesutul pielii cu microcapsula ca purtător și este menținut în concentrație eficientă pentru o lungă perioadă de timp, în același timp, joacă rolul de a stabiliza ingrediente eficiente și reducând iritația aditivilor speciali a pielii.
- Domeniul alimentar
Aplicarea tehnologiei microcapsulelor în domeniul alimentar are funcțiile de a facilita transportul și depozitarea, de a preveni volatilizarea, oxidarea și deteriorarea unor materii prime alimentare instabile, de a reduce sau de a acoperi mirosul urât sau amărăciunea din alimente, de a reglementa eliberarea de microcapsule de aromă din alimente pentru a atinge scopul de aromă de lungă durată și eficacitate de lungă durată și pentru a evita influența reciprocă a componentelor multiple aditivi din alimente. De exemplu, unii pigmenți naturali au problema solubilității și stabilității slabe în aplicare. După microîncapsulare, nu numai că le poate modifica proprietățile de solubilitate, ci și le poate îmbunătăți stabilitatea.
- Câmp de vopsea
Miezul tehnic al vopsirii microcapsulelor este de a face microcapsule cu coloranți ca materiale de bază. La vopsire, microcapsulele de colorant pot fi puse direct în baia de colorant, iar diferența de concentrație a colorantului în fibră, baia de colorant și capsulă este folosită pentru a face colorantul eliberat, adsorbit și vopsit în mod continuu pe fibră pentru a completa vopsire. Utilizarea coloranților cu microcapsule pentru vopsire poate produce textile colorate și poate rezolva în mod eficient unele probleme în imprimarea și vopsirea textilelor, cum ar fi reducerea costurilor, îmbunătățirea utilizării coloranților, facilitarea epurării apelor uzate și realizarea vopsirii fără auxiliare și fără apă. Cele trei culori primare ale coloranților dispersați la temperatură înaltă au fost selectate pentru a investiga performanța de potrivire a culorilor a vopsirii cu microcapsule pe piele de căprioară din poliester. Rezultatele au arătat că saturația probelor de culoare de microcapsule de colorant dispersat a fost în general îmbunătățită, iar adâncimea aparentă a culorii a crescut, ceea ce indică faptul că potrivirea culorilor este fezabilă.
 |
 |
Tehnologia de microîncapsulare HSF
Pentru mai multe detalii, va rugam sa ne contactati:
E-mail: sales@healthfulbio.com
Whatsapp: +86 18992720900