Технология на микрокапсулиранее технология, която използва естествени или синтетични полимерни материали за капсулиране на твърди, течни или дори газообразни вещества за образуване на микрокапсули с полупропускливи или запечатани капсули. Образуваните малки частици се наричат микрокапсули. Технологията за микрокапсулиране може да подобри физическите свойства на капсулираните вещества, да изолира активните съставки от външната среда, да подобри стабилността, да намали летливостта и да удължи срока на годност. Освен това има и функция за контролирано освобождаване. Благодарение на своите уникални предимства, технологията за микрокапсулиране е задълбочено проучена и приложена в областта на медицината, подправките, хранително-вкусовата промишленост, текстила и облеклото.
Изследванията на технологията за микрокапсулиране започват през 30-те години на миналия век. Това беше физически метод за приготвяне на желатинови микрокапсули от масло от черен дроб на треска в течен парафин с желатин като материал на стената. В края на 40-те години на миналия век технологията за микрокапсулиране прави пробив и започва да се използва в покритието за приготвяне на лекарства. През последните години технологията за микрокапсулиране се прилага в много индустрии и области като продължително освобождаване на аромати, нови багрила и обработка на храни.
Класификация на материалите за стени на микрокапсули
Материалът на стената на микрокапсулите е външната обвивка на капсулата. Стенните материали в различните области на приложение също са различни. Понастоящем има три основни вида материали за стени, които обикновено се използват в микрокапсулната технология: естествени полимери, полусинтетични полимерни материали и напълно синтетични полимерни материали. Принципът за избор на стенни материали е: че стенният материал може да бъде съвместим с основния материал и работата е стабилна и устойчива на висока температура, триене и екструдиране. Материалът на стената трябва да има определена пропускливост, хигроскопичност и разтворимост.
1. Естествени полимерни материали
Естествените полимерни материали, които могат да се използват като материали за стени, включват главно желатин, гума арабика, шеллак, лак, нишесте, декстрин, восък, колофон, натриев алгинат, царевичен протеин и др.
Естествените полимерни материали обикновено имат предимствата на нетоксичност, ниско увреждане на околната среда, стабилност и лесно образуване на филм.
2. Полусинтетични полимерни материали
Полусинтетичните полимерни материали, които могат да се използват като материали за стени, включват главно метилцелулоза, метилцелулоза, етилцелулоза и др.
Полусинтетичните полимерни материали имат предимствата на ниска токсичност, висок вискозитет и повишена разтворимост след образуване на сол, но те лесно се хидролизират, не са устойчиви на високи температури и трябва да бъдат временно приготвени.
3. Напълно синтетични полимерни материали
Напълно синтетичните полимерни материали, които могат да се използват като материали за стени, включват главно полиетилен, полистирен, полибутадиен, полипропилен, полиетер, полиурея, полиетилен гликол, поливинилалкохол, полиамид, полиакриламид, полиуретан, полиметилметакрилат, поливинилпиролидон, епоксидна смола, полисилоксан и др. .
Напълно синтетичните полимерни материали имат добри филмообразуващи свойства, добра химическа стабилност, висока механична якост, удобно съхранение и транспортиране и са биоразградими или биоабсорбируеми. Те обаче изискват голямо количество органични разтворители, скъпи са и вредят много на околната среда. Следователно трябва да се избират нетоксични или нискотоксични материали с добра разтворимост в оригиналното лекарство. Освен това, в процеса на приготвяне на микрокапсули. Страничните реакции оказват значително влияние върху микрокапсулите. Следователно е необходимо да се избягва избирането на някои мономери, които могат да предизвикат реакции с ядрото на капсулата и някои от добавките в него за капсулиране.
Метод за приготвяне на микрокапсули
1) Диспергирайте обработения материал на сърцевината (вътрешна фаза) в средата за микрокапсулиране;
2) Добавете филмообразуващ материал (стенен материал) към образуваната дисперсна система;
3) Съберете, депозирайте или увийте материала на стената около диспергирания материал на сърцевината по някакъв начин;
4) Използвайте определени физични и химични средства за обработка и втвърдяване на материала на стената, така че мембранната обвивка да достигне определено стабилно състояние.
Приложение на микрокапсулите в различни области
Микрокапсулите имат главно следните шест функции: разпрашаване, превръщане на течности, газове и т.н. в сухи прахове, намаляване на летливостта, затрудняване на изпаряването на някои летливи вещества; Подобряване на стабилността на веществата (вещества, които лесно се окисляват, лесно се разлагат от светлина и лесно се повлияват от температура или влага); Маскиране на вкуса; Изолиращи активни съставки; Контролиращо освобождаване. Благодарение на тези шест основни функции, те се използват широко в много области като медицина, храна и бои.
- Биологично поле
Процесът на капсулиране или опаковане на биологични клетки с материали за микрокапсулиране за образуване на микрокапсули, съдържащи биологични клетки, се нарича микрокапсулиране на биологични клетки. Клетките, имобилизирани чрез микрокапсули, могат да бъдат защитени от сурови условия на околната среда (киселини и основи, температура, органични разтворители, токсични вещества и др.); имобилизираните клетки са лесни за култивиране и могат да се култивират непрекъснато. Микрокапсулираните биологични клетки се използват в медицината, опазването на околната среда, хранително-вкусовата промишленост и други области поради отличното им представяне.
Микрокапсулираните животински клетки са били използвани за получаване на моноклонални антитела поради техните отлични свойства за изолиране и контролирано освобождаване. Експериментите показват, че инжектирането на микрокапсулирани хибридомни клетки в подкожната тъкан на мишки може да ги накара да отделят антитела. За разлика от микрокапсулираните хибридомни клетки, некапсулираните хибридомни клетки се трансплантират в имунодефицитни мишки, което е фатално за мишките.
Микрокапсулираните пробиотици също имат своите уникални предимства. Въпреки че пробиотиците имат добър ефект при подобряване на стомашно-чревната функция на хора и животни, като инхибират растежа на патогени и насърчават растежа на животинските тела, броят на живите бактерии е значително намален по време на процеса на производство в червата, като по този начин се ограничава физиологичният ефектите на пробиотиците. Очаква се обаче прилагането на технологията за микрокапсулиране в производството на пробиотици да реши по-добре проблемите с непоносимостта на пробиотиците към стомашната киселина и кратките периоди на съхранение. Япония и Южна Корея са страните, които са приложили технологията за микрокапсулиране на пробиотици по-рано и са кандидатствали за много патенти. изследванията в моята страна в тази област започнаха сравнително късно, но постигнаха бърз напредък.
- Фармацевтична област
Микрокапсулите имат много приложения в медицината и медицинското лечение, със забележителни резултати и голям потенциал. Понастоящем свързаните изследвания също са много задълбочени. Предимствата на микрокапсулирането на лекарства са, че може да намали страничните ефекти, да изолира разграждането на стомашната киселина, да подобри стабилността на лекарството, да контролира освобождаването на лекарството и т.н.
Микрокапсулирането на китайски билкови лекарства значително намалява горчивината, миризмата и страничните ефекти на лекарствата, намалява дразненето на стомаха и намалява изпаряването на лекарството. 10-Хидроксикамптотецин е противотуморно лекарство на камптотецин, използвано клинично в моята страна, но стойността му на приложение е ограничена от големите нежелани реакции и ниската бионаличност. 10-Микрокапсулите с продължително освобождаване на хидроксикамптотецин (HCPT), приготвени чрез технология за нано самосглобяване слой по слой с електростатично привличане (LBL метод), имат висока ефективност на капсулиране и свойства на продължително освобождаване, което повишава стойността на приложение на китайския билкова медицина HCPT [1].
- Ежедневно химическо поле
По отношение на ежедневните химически продукти, микрокапсулите с етерично масло от растения се използват главно в детергенти, продукти за грижа за кожата и козметика. Li Xuejing и др. изследва ролята на микрокапсулите от нишесте от етерично масло в перилните препарати и установи, че когато микрокапсулите от нишесте се използват за капсулиране на етерични масла и течни етерични масла, ефективността на етеричните масла по време на пране и след изплакване може да се подобри при ниско общо количество. След като етеричното масло е микрокапсулирано, растителното етерично масло се освобождава автоматично и равномерно в кожната тъкан с микрокапсулата като носител и се поддържа в ефективна концентрация за дълго време, като в същото време играе ролята на стабилизиране на ефективни съставки и намаляване на дразненето на специални добавки за кожата.
- Хранително поле
Прилагането на микрокапсулна технология в областта на храните има функциите за улесняване на транспортирането и съхранението, предотвратяване на изпаряването, окисляването и влошаването на някои нестабилни хранителни суровини, намаляване или прикриване на лошата миризма или горчивина в храната, регулиране на освобождаването на ароматизиращи микрокапсули в храната за постигане на целта за дълготраен вкус и дълготрайна ефикасност и избягване на взаимното влияние на многокомпонентни добавки в храната. Например, някои естествени пигменти имат проблем с лоша разтворимост и стабилност при нанасяне. След микрокапсулиране, той може не само да промени техните свойства на разтворимост, но и да подобри тяхната стабилност.
- Багрилно поле
Техническата същност на боядисването на микрокапсули е да се направят микрокапсули с багрила като основни материали. При боядисване микрокапсулите на багрилото могат да бъдат директно поставени в банята за багрило и разликата в концентрацията на багрилото във влакното, ваната за багрило и капсулата се използва, за да накара багрилото непрекъснато да се освобождава, адсорбира и боядисва върху влакното, за да завърши боядисване. Използването на микрокапсулни багрила за боядисване може да произведе цветен текстил и ефективно да реши някои проблеми при печатането и боядисването на текстил, като намаляване на разходите, подобряване на използването на багрилото, улесняване на пречистването на отпадъчни води и постигане на боядисване без помощни средства и без вода. Трите основни цвята на високотемпературни диспергирани багрила бяха избрани, за да се изследва ефективността на съвпадение на цветовете при багрене с микрокапсули върху полиестерен велур. Резултатите показват, че наситеността на цветните проби от микрокапсули с диспергирано багрило като цяло е подобрена и видимата дълбочина на цвета се е увеличила, което показва, че съвпадението на цветовете е възможно.
 |
 |
Технология за микрокапсулиране на HSF
За повече подробности, моля свържете се с нас:
Имейл: sales@healthfulbio.com
Whatsapp: +86 18992720900