Технологія мікрокапсулюванняце технологія, яка використовує природні або синтетичні полімерні матеріали для інкапсуляції твердих, рідких або навіть газоподібних речовин для формування мікрокапсул із напівпроникними або герметичними капсулами. Утворені дрібні частинки називаються мікрокапсулами. Технологія мікрокапсулювання може покращити фізичні властивості інкапсульованих речовин, ізолювати активні інгредієнти від зовнішнього середовища, підвищити стабільність, зменшити летючість і подовжити термін зберігання. Крім того, він також має функцію контрольованого вивільнення. Завдяки своїм унікальним перевагам технологія мікрокапсулювання була глибоко вивчена та застосована в галузі медицини, спецій, харчової промисловості, текстилю та одягу.
Дослідження технології мікрокапсулювання почалися в 1930-х роках. Це був фізичний метод приготування желатинових мікрокапсул риб’ячого жиру в рідкому парафіні з желатином як матеріалом стінки. Наприкінці 1940-х років технологія мікрокапсуляції зробила прорив і почала використовуватися для покриття ліків. В останні роки технологія мікрокапсулювання застосовувалася в багатьох галузях промисловості та галузях, таких як уповільнене вивільнення ароматизаторів, нові барвники та харчова промисловість.
Класифікація матеріалів стінок мікрокапсул
Матеріалом стінок мікрокапсул є зовнішня оболонка капсули. Стінові матеріали в різних областях застосування також відрізняються. В даний час існує три основних типи стінових матеріалів, які зазвичай використовуються в технології мікрокапсул: природні полімери, напівсинтетичні полімерні матеріали та повністю синтетичні полімерні матеріали. Принцип вибору стінових матеріалів полягає в тому, що стіновий матеріал може бути сумісним з основним матеріалом, а характеристики стабільні та стійкі до високої температури, тертя та екструзії. Стіновий матеріал повинен мати певну водопроникність, гігроскопічність і розчинність.
1. Природні полімерні матеріали
Природні полімерні матеріали, які можна використовувати як стінові матеріали, в основному включають желатин, гуміарабік, шелак, лак, крохмаль, декстрин, віск, каніфоль, альгінат натрію, кукурудзяний білок тощо.
Природні полімерні матеріали, як правило, мають такі переваги, як нетоксичність, низька шкода для навколишнього середовища, стабільність і легке формування плівки.
2. Напівсинтетичні полімерні матеріали
Напівсинтетичні полімерні матеріали, які можна використовувати як стінові матеріали, в основному включають метилцелюлозу, метилцелюлозу, етилцелюлозу тощо.
Напівсинтетичні полімерні матеріали мають низьку токсичність, високу в'язкість і підвищену розчинність після утворення солі, але вони легко гідролізуються, нестійкі до високих температур і потребують тимчасової підготовки.
3. Повністю синтетичні полімерні матеріали
Повністю синтетичні полімерні матеріали, які можна використовувати як стінові матеріали, в основному включають поліетилен, полістирол, полібутадієн, поліпропілен, поліефір, полісечовину, поліетиленгліколь, полівініловий спирт, поліамід, поліакриламід, поліуретан, поліметилметакрилат, полівінілпіролідон, епоксидну смолу, полісилоксан тощо .
Повністю синтетичні полімерні матеріали мають хороші плівкоутворювальні властивості, добру хімічну стабільність, високу механічну міцність, зручне зберігання та транспортування, а також здатні до біологічного розкладання або біологічного розсмоктування. Однак вони вимагають великої кількості органічних розчинників, є дорогими та завдають великої шкоди навколишньому середовищу. Тому слід вибирати нетоксичні або малотоксичні матеріали з хорошою розчинністю у вихідному препараті. Крім того, в процесі готуються мікрокапсули. Значний вплив на мікрокапсули мають побічні реакції. Таким чином, необхідно уникати вибору деяких мономерів, які можуть викликати реакції з ядром капсули та деякими добавками в ньому для інкапсуляції.
Спосіб приготування мікрокапсул
1) Диспергувати оброблений матеріал ядра (внутрішню фазу) у середовищі для мікрокапсулювання;
2) До сформованої дисперсної системи додати плівкоутворюючий матеріал (матеріал стінки);
3) Зберіть, відкладіть або якимось чином оберніть матеріал стінки навколо диспергованого основного матеріалу;
4) Використовуйте певні фізичні та хімічні засоби для обробки та затвердіння матеріалу стінки, щоб оболонка мембрани досягла певного стабільного стану.
Застосування мікрокапсул в різних сферах
Мікрокапсули в основному виконують наступні шість функцій: подрібнення, перетворення рідин, газів тощо на сухі порошки, зменшення леткості, ускладнення випаровування деяких летких речовин; Підвищення стабільності речовин (речовин, які легко окислюються, легко розкладаються світлом і легко піддаються впливу температури або вологи); Маскування смаку; Виділення діючих речовин; Контрольний випуск. Завдяки цим шести основним функціям вони широко використовуються в багатьох галузях, таких як медицина, їжа та барвники.
- Біологічне поле
Процес інкапсуляції або обгортання біологічних клітин матеріалами для мікрокапсуляції з утворенням мікрокапсул, що містять біологічні клітини, називається мікрокапсуляцією біологічних клітин. Клітини, іммобілізовані мікрокапсулами, можна захистити від несприятливих умов зовнішнього середовища (кислот і лугів, температури, органічних розчинників, токсичних речовин тощо); іммобілізовані клітини легко культивувати і їх можна культивувати безперервно. Мікрокапсульовані біологічні клітини знайшли застосування в медицині, охороні навколишнього середовища, харчовій промисловості та інших галузях завдяки своїм чудовим характеристикам.
Мікрокапсульовані клітини тварин використовувалися для отримання моноклональних антитіл завдяки їхнім відмінним властивостям ізоляції та контрольованого вивільнення. Експерименти показали, що введення мікрокапсульованих клітин гібридоми в підшкірну клітковину мишей може викликати у них секрецію антитіл. На відміну від мікрокапсульованих гібридомних клітин, неінкапсульовані гібридомні клітини трансплантують мишам з імунодефіцитом, що смертельно для мишей.
Мікрокапсульовані пробіотики також мають свої унікальні переваги. Незважаючи на те, що пробіотики добре впливають на покращення функції шлунково-кишкового тракту людей і тварин, пригнічують ріст патогенів і сприяють росту тіл тварин, кількість живих бактерій значно зменшується в процесі виробництва в кишечнику, таким чином обмежуючи фізіологічні ефекти пробіотиків. Однак очікується, що застосування технології мікрокапсулювання у виробництві пробіотиків краще вирішить проблеми непереносимості пробіотиків шлунковою кислотою та короткого терміну зберігання. Японія та Південна Корея є країнами, які раніше застосовували технологію мікрокапсуляції для пробіотиків і подали заявки на багато патентів. Дослідження в цій галузі в моїй країні почалися відносно пізно, але досягли швидкого прогресу.
- Фармацевтична сфера
Мікрокапсули мають багато застосувань у медицині та лікуванні з чудовими результатами та великим потенціалом. В даний час відповідні дослідження також є дуже поглибленими. Переваги мікрокапсулювання ліків полягають у тому, що воно може зменшити побічні ефекти, ізолювати розпад шлункової кислоти, покращити стабільність ліків, контролювати вивільнення ліків тощо.
Мікрокапсуляція китайських рослинних ліків значно зменшує гіркоту, запах і побічні ефекти ліків, зменшує подразнення шлунка та зменшує випаровування ліків. 10-Гідроксикамптотецин – це камптотециновий протипухлинний препарат, який клінічно використовується в моїй країні, але його цінність у застосуванні обмежена великими побічними реакціями та низькою біодоступністю. 10-Мікрокапсули з уповільненим вивільненням гідроксикамптотецину (HCPT), виготовлені за технологією пошарової наносамозбірки електростатичного притягання (метод LBL), мають високу ефективність інкапсуляції та властивості уповільненого вивільнення, що підвищує цінність застосування китайських фітотерапія HCPT [1].
- Щоденне хімічне поле
Що стосується повсякденних хімічних продуктів, мікрокапсули ефірних олій рослин в основному використовуються в миючих засобах, засобах для догляду за шкірою та косметиці. Li Xuejing та ін. досліджували роль крохмальних мікрокапсул ефірної олії в пральних засобах і виявили, що коли мікрокапсули крохмалю використовуються для інкапсуляції ефірних олій і рідких ефірних олій, ефективність ефірних олій під час прання та після полоскання може бути покращена при низькій загальній кількості. Після мікрокапсулювання ефірної олії рослинна ефірна олія автоматично та рівномірно вивільняється в тканину шкіри з мікрокапсулою як носієм, і вона зберігається в ефективній концентрації протягом тривалого часу, в той же час вона відіграє роль стабілізатора ефективні інгредієнти і знижують подразнення спеціальні добавки до шкіри.
- Харчове поле
Застосування мікрокапсульної технології в харчовій галузі має функції полегшення транспортування та зберігання, запобігання випаровування, окислення та погіршення деяких нестабільних харчових продуктів, зменшення або приховування неприємного запаху чи гіркоти в їжі, регулювання вивільнення ароматизуючі мікрокапсули в харчових продуктах для досягнення мети довготривалого смаку та тривалої ефективності та уникнення взаємного впливу багатокомпонентні добавки в їжу. Наприклад, деякі природні пігменти мають проблему поганої розчинності та стабільності в застосуванні. Після мікрокапсулювання це може не тільки змінити їхні властивості розчинності, але й покращити їх стабільність.
- Поле барвника
Технічна суть фарбування мікрокапсул полягає у виготовленні мікрокапсул із барвниками як основними матеріалами. Під час фарбування мікрокапсули барвника можна безпосередньо помістити у ванну для фарбування, а різниця концентрації барвника у волокні, ванні для фарбування та капсулі використовується для безперервного вивільнення барвника, адсорбування та фарбування на волокні для завершення фарбування. Використання мікрокапсульних барвників для фарбування може виробляти кольоровий текстиль і ефективно вирішувати деякі проблеми друку та фарбування текстилю, такі як зниження витрат, покращення використання барвників, полегшення очищення стічних вод і досягнення фарбування без допоміжних засобів і без води. Три основні кольори високотемпературних дисперсних барвників були обрані для дослідження ефективності відповідності кольорів мікрокапсульного фарбування поліефірної замші. Результати показали, що насиченість кольорів зразків мікрокапсул диспергованого барвника загалом покращилася, а видима глибина кольору збільшилася, що вказує на те, що відповідність кольорів можлива.
 |
 |
Технологія мікрокапсуляції HSF
Для отримання додаткової інформації, будь ласка, зв'яжіться з нами:
Електронна пошта: sales@healthfulbio.com
Whatsapp: +86 18992720900