Technológia mikroenkapsulácieje technológia, ktorá využíva prírodné alebo syntetické polymérne materiály na zapuzdrenie pevných, kvapalných alebo dokonca plynných látok na vytvorenie mikrokapsúl s polopriepustnými alebo utesnenými kapsulami. Vzniknuté drobné častice sa nazývajú mikrokapsuly. Technológia mikroenkapsulácie môže zlepšiť fyzikálne vlastnosti enkapsulovaných látok, izolovať aktívne zložky od vonkajšieho prostredia, zvýšiť stabilitu, znížiť prchavosť a predĺžiť trvanlivosť. Okrem toho má aj funkciu riadeného uvoľnenia. Vďaka svojim jedinečným výhodám bola technológia mikroenkapsulácie hlboko študovaná a používaná v oblasti medicíny, korenín, spracovania potravín, textilu a odevov.
Výskum technológie mikroenkapsulácie sa začal v tridsiatych rokoch minulého storočia. Išlo o fyzikálnu metódu prípravy želatínových mikrokapsúl oleja z tresčej pečene v tekutom parafíne so želatínou ako materiálom steny. Koncom 40-tych rokov 20. storočia priniesla technológia mikroenkapsulácií prelom a začala sa používať pri poťahovaní prípravku liečiv. V posledných rokoch bola technológia mikroenkapsulácie aplikovaná v mnohých priemyselných odvetviach a oblastiach, ako je napríklad postupné uvoľňovanie chuti, nové farbivá a spracovanie potravín.
Klasifikácia materiálov stien mikrokapsúl
Materiál steny mikrokapsúl je vonkajší obal kapsuly. Materiály stien v rôznych oblastiach použitia sú tiež odlišné. V súčasnosti existujú tri hlavné typy materiálov stien bežne používaných v technológii mikrokapsúl: prírodné polyméry, polosyntetické polymérne materiály a plne syntetické polymérne materiály. Princíp výberu materiálov stien je: materiál steny môže byť kompatibilný s materiálom jadra a výkon je stabilný a odolný voči vysokej teplote, treniu a vytláčaniu. Materiál steny musí mať určitú priepustnosť, hygroskopickosť a rozpustnosť.
1. Prírodné polymérne materiály
Prírodné polymérne materiály, ktoré možno použiť ako materiály stien, zahŕňajú najmä želatínu, arabskú gumu, šelak, lak, škrob, dextrín, vosk, kolofóniu, alginát sodný, kukuričný proteín atď.
Prírodné polymérne materiály majú vo všeobecnosti výhody netoxicity, nízkeho poškodenia životného prostredia, stability a ľahkej tvorby filmu.
2. Polosyntetické polymérne materiály
Polosyntetické polymérne materiály, ktoré možno použiť ako materiály stien, zahŕňajú najmä metylcelulózu, metylcelulózu, etylcelulózu atď.
Polosyntetické polymérne materiály majú výhody nízkej toxicity, vysokej viskozity a zvýšenej rozpustnosti po vytvorení soli, ale ľahko sa hydrolyzujú, nie sú odolné voči vysokým teplotám a je potrebné ich dočasne pripraviť.
3. Plne syntetické polymérne materiály
Plne syntetické polymérne materiály, ktoré možno použiť ako stenové materiály, zahŕňajú najmä polyetylén, polystyrén, polybutadién, polypropylén, polyéter, polymočovinu, polyetylénglykol, polyvinylalkohol, polyamid, polyakrylamid, polyuretán, polymetylmetakrylát, polyvinylpyrolidón, epoxidovú živicu, polysiloxán atď. .
Plne syntetické polymérne materiály majú dobré filmotvorné vlastnosti, dobrú chemickú stabilitu, vysokú mechanickú pevnosť, pohodlné skladovanie a prepravu a sú biologicky odbúrateľné alebo biologicky absorbovateľné. Vyžadujú však veľké množstvo organických rozpúšťadiel, sú nákladné a veľmi poškodzujú životné prostredie. Preto by sa mali vyberať netoxické alebo málo toxické materiály s dobrou rozpustnosťou v pôvodnom lieku. Okrem toho v procese prípravy mikrokapsúl. Vedľajšie reakcie majú významný vplyv na mikrokapsuly. Preto je potrebné vyhnúť sa výberu niektorých monomérov, ktoré môžu spôsobiť reakcie s jadrom kapsuly a niektorými prísadami v ňom na zapuzdrenie.
Spôsob prípravy mikrokapsúl
1) Dispergujte spracovaný materiál jadra (vnútorná fáza) v médiu na mikroenkapsuláciu;
2) Pridajte filmotvorný materiál (materiál steny) do vytvoreného dispergovaného systému;
3) Zhromaždiť, uložiť alebo obaliť materiál steny okolo rozptýleného materiálu jadra nejakým spôsobom;
4) Použite určité fyzikálne a chemické prostriedky na ošetrenie a stuhnutie materiálu steny tak, aby plášť membrány dosiahol určitý stabilný stav.
Aplikácia mikrokapsúl v rôznych oblastiach
Mikrokapsuly majú hlavne týchto šesť funkcií: Prášok, premena kvapalín, plynov atď. na suché prášky, zníženie prchavosti, sťaženie prchavosti niektorých prchavých látok; Zlepšenie stability látok (látky, ktoré ľahko oxidujú, ľahko sa rozkladajú svetlom a ľahko ovplyvňujú teplotu alebo vlhkosť); Maskovanie chuti; Izolácia aktívnych zložiek; Kontrolné uvoľnenie. Vďaka týmto šiestim hlavným funkciám sú široko používané v mnohých oblastiach, ako je medicína, potraviny a farbivá.
- Biologické pole
Proces enkapsulácie alebo obaľovania biologických buniek mikroenkapsulačnými materiálmi za vzniku mikrokapsúl obsahujúcich biologické bunky sa nazýva mikroenkapsulácia biologických buniek. Bunky imobilizované mikrokapsulami môžu byť chránené pred nepriaznivými podmienkami prostredia (kyseliny a zásady, teplota, organické rozpúšťadlá, toxické látky atď.); imobilizované bunky sa ľahko kultivujú a môžu sa kultivovať nepretržite. Mikroenkapsulované biologické bunky sa vďaka svojmu vynikajúcemu výkonu používajú v medicíne, ochrane životného prostredia, potravinárskom priemysle a iných oblastiach.
Mikroenkapsulované živočíšne bunky sa použili na prípravu monoklonálnych protilátok vďaka ich vynikajúcej izolácii a vlastnostiam s riadeným uvoľňovaním. Experimenty ukázali, že injekcia mikroenkapsulovaných hybridómových buniek do podkožného tkaniva myší môže spôsobiť, že začnú vylučovať protilátky. Na rozdiel od mikroenkapsulovaných hybridómových buniek sa neenkapsulované hybridómové bunky transplantujú do imunodeficientných myší, čo je pre myši smrteľné.
Mikroenkapsulované probiotiká majú tiež svoje jedinečné výhody. Aj keď probiotiká majú dobrý účinok na zlepšenie gastrointestinálnych funkcií ľudí a zvierat, inhibíciu rastu patogénov a podporu rastu tiel zvierat, počet živých baktérií sa počas procesu produkcie do čreva výrazne znižuje, čím sa obmedzuje fyziologický účinky probiotík. Očakáva sa však, že aplikácia technológie mikroenkapsulácie pri výrobe probiotík lepšie vyrieši problémy intolerancie probiotík na žalúdočnú kyselinu a krátke doby skladovania. Japonsko a Južná Kórea sú krajiny, ktoré aplikovali technológiu mikroenkapsulácie na probiotiká skôr a požiadali o mnoho patentov. Výskum mojej krajiny v tejto oblasti sa začal pomerne neskoro, ale zaznamenal rýchly pokrok.
- Farmaceutická oblasť
Mikrokapsuly majú mnoho aplikácií v medicíne a lekárskej liečbe s pozoruhodnými výsledkami a veľkým potenciálom. V súčasnosti je veľmi hĺbkový aj súvisiaci výskum. Výhody mikroenkapsulácie liečiva sú, že môže znížiť vedľajšie účinky, izolovať rozklad žalúdočnej kyseliny, zlepšiť stabilitu liečiva, kontrolovať uvoľňovanie liečiva atď.
Mikroenkapsulácia čínskych bylinných liekov výrazne znižuje horkosť, zápach a vedľajšie účinky liekov, znižuje podráždenie žalúdka a znižuje prchavosť lieku. 10-Hydroxykamptotecín je kamptotecínový protinádorový liek používaný klinicky v mojej krajine, ale jeho aplikačná hodnota je obmedzená jeho veľkými nežiaducimi reakciami a nízkou biologickou dostupnosťou. 10-Hydroxykamptotecínové (HCPT) mikrokapsuly s predĺženým uvoľňovaním pripravené elektrostatickou príťažlivou technológiou nano-samo-samomontážneho systému vrstva po vrstve (metóda LBL) majú vysokú účinnosť enkapsulácie a vlastnosti s predĺženým uvoľňovaním, čo zvyšuje aplikačnú hodnotu čínskych bylinná medicína HCPT [1].
- Denné chemické pole
Čo sa týka denných chemických produktov, mikrokapsuly rastlinného esenciálneho oleja sa používajú hlavne v pracích prostriedkoch, výrobkoch starostlivosti o pleť a kozmetike. Li Xuejing a kol. študovali úlohu škrobových mikrokapsúl esenciálnych olejov v pracích prostriedkoch a zistili, že keď sa mikrokapsuly škrobu používajú na zapuzdrenie esenciálnych olejov a tekutých esenciálnych olejov, účinnosť esenciálnych olejov počas prania a po opláchnutí sa môže zvýšiť pri malom celkovom množstve. Po mikrokapsulácii esenciálneho oleja sa rastlinný esenciálny olej automaticky a rovnomerne uvoľňuje do kožného tkaniva s mikrokapsulou ako nosičom a je dlhodobo udržiavaný v účinnej koncentrácii, zároveň plní úlohu stabilizácie účinných zložiek a znižuje podráždenie pokožky špeciálnymi prísadami.
- Potravinové pole
Aplikácia technológie mikrokapsúl v potravinárstve má funkciu uľahčenia prepravy a skladovania, zabránenie vyparovaniu, oxidácii a znehodnoteniu niektorých nestabilných potravinárskych surovín, zníženie alebo prekrytie zápachu alebo horkosti v potravinách, reguláciu uvoľňovania aromatizačné mikrokapsule v potravinách na dosiahnutie účelu dlhotrvajúcej chuti a dlhotrvajúcej účinnosti a zamedzenie vzájomného ovplyvňovania viaczložkových aditív v potravinách. Napríklad niektoré prírodné pigmenty majú problém zlej rozpustnosti a stability pri aplikácii. Po mikroenkapsulácii môže nielen zmeniť ich rozpustnosť, ale aj zlepšiť ich stabilitu.
- Farbiace pole
Technickým jadrom farbenia mikrokapsúl je výroba mikrokapsúl s farbivami ako materiálmi jadra. Pri farbení môžu byť mikrokapsuly farbiva priamo vložené do farbiaceho kúpeľa a rozdiel v koncentrácii farbiva vo vlákne, farbivom kúpeli a kapsule sa používa na to, aby sa farbivo kontinuálne uvoľňovalo, adsorbovalo a farbilo na vlákne. farbenie. Použitie mikrokapsulových farbív na farbenie môže produkovať farebné textílie a efektívne riešiť niektoré problémy pri potlači a farbení textílií, ako je zníženie nákladov, zlepšenie využitia farbiva, uľahčenie čistenia odpadových vôd a dosiahnutie farbenia bez pomocných látok a vody. Tri primárne farby vysokoteplotných disperzných farbív boli vybrané na preskúmanie farebnej zhody farbenia mikrokapsúl na polyesterovom semiši. Výsledky ukázali, že sýtosť farebných vzoriek mikrokapsúl s disperzným farbivom sa vo všeobecnosti zlepšila a zdanlivá farebná hĺbka sa zvýšila, čo naznačuje, že ich farebná zhoda je uskutočniteľná.
 |
 |
Technológia mikroenkapsulácie HSF
Pre viac informácií nás prosím kontaktujte:
Email: sales@healthfulbio.com
Whatsapp: +86 18992720900