Tecnologia de microencapsulacióés una tecnologia que utilitza materials polimèrics naturals o sintètics per encapsular substàncies sòlides, líquides o fins i tot gasoses per formar microcàpsules amb càpsules semipermeables o segellades. Les petites partícules formades s'anomenen microcàpsules. La tecnologia de microencapsulació pot millorar les propietats físiques de les substàncies encapsulades, aïllar els ingredients actius de l'entorn extern, millorar l'estabilitat, reduir la volatilitat i allargar la vida útil. A més, també té una funció d'alliberament controlat. A causa dels seus avantatges únics, la tecnologia de microencapsulació ha estat profundament estudiada i aplicada en els camps de la medicina, espècies, processament d'aliments, tèxtils i roba.
La investigació sobre la tecnologia de microencapsulació va començar a la dècada de 1930. Va ser un mètode físic per preparar microcàpsules de gelatina d'oli de fetge de bacallà en parafina líquida amb gelatina com a material de paret. A finals de la dècada de 1940, la tecnologia de microencapsulació va fer un gran avenç i va començar a utilitzar-se en el recobriment de preparació de fàrmacs. En els darrers anys, la tecnologia de microencapsulació s'ha aplicat en moltes indústries i camps, com ara l'alliberament sostingut del sabor, els nous colorants i el processament d'aliments.
Classificació dels materials de paret de microcàpsules
El material de la paret de les microcàpsules és la capa exterior de la càpsula. Els materials de paret en diferents camps d'aplicació també són diferents. Actualment, hi ha tres tipus principals de materials de paret que s'utilitzen habitualment en la tecnologia de microcàpsules: polímers naturals, materials polimèrics semisintètics i materials polimèrics totalment sintètics. El principi de selecció de materials de paret és: que el material de la paret pot ser compatible amb el material principal i que el rendiment sigui estable i resistent a les altes temperatures, la fricció i l'extrusió. El material de la paret ha de tenir una certa permeabilitat, higroscopicitat i solubilitat.
1. Materials polimèrics naturals
Els materials polímers naturals que es poden utilitzar com a materials de paret inclouen principalment gelatina, goma aràbiga, goma laca, laca, midó, dextrina, cera, colofonia, alginat de sodi, proteïna de blat de moro, etc.
Els materials polímers naturals generalment tenen els avantatges de no toxicitat, baix dany ambiental, estabilitat i fàcil formació de pel·lícules.
2. Materials polimèrics semisintètics
Els materials polímers semisintètics que es poden utilitzar com a materials de paret inclouen principalment metilcel·lulosa, metilcel·lulosa, etilcel·lulosa, etc.
Els materials polímers semisintètics tenen els avantatges d'una baixa toxicitat, una alta viscositat i una major solubilitat després de la formació de sal, però s'hidrolitzen fàcilment, no són resistents a altes temperatures i s'han de preparar temporalment.
3. Materials polimèrics totalment sintètics
Els materials polimèrics totalment sintètics que es poden utilitzar com a materials de paret inclouen principalment polietilè, poliestirè, polibutadiè, polipropilè, polièter, poliurea, polietilenglicol, alcohol polivinílic, poliamida, poliacrilamida, poliuretà, metacrilat de polimetil, polivinil pirrolidona, resina epoxi, etc. .
Els materials polimèrics totalment sintètics tenen bones propietats pel·lícules, bona estabilitat química, alta resistència mecànica, emmagatzematge i transport convenients i són biodegradables o bioabsorbibles. Tanmateix, requereixen una gran quantitat de dissolvents orgànics, són costosos i perjudiquen molt el medi ambient. Per tant, s'han de seleccionar materials no tòxics o poc tòxics amb bona solubilitat en el fàrmac original. A més, en el procés de preparació de microcàpsules. Les reaccions secundaries tenen un impacte significatiu en les microcàpsules. Per tant, cal evitar seleccionar alguns monòmers que poden provocar reaccions amb el nucli de la càpsula i alguns dels additius que hi ha per encapsular.
Mètode de preparació de microcàpsules
1) Disperseu el material del nucli processat (fase interna) al medi de microencapsulació;
2) Afegiu material pel·lícula (material de paret) al sistema dispers format;
3) Recollir, dipositar o embolicar el material de la paret al voltant del material del nucli dispers d'alguna manera;
4) Utilitzeu certs mitjans físics i químics per tractar i solidificar el material de la paret de manera que la carcassa de la membrana assoleixi un determinat estat estable.
Aplicació de microcàpsules en diversos camps
Les microcàpsules tenen principalment les sis funcions següents: Pols, convertir líquids, gasos, etc. en pols seques, reduir la volatilitat, dificultant la volatilització d'algunes substàncies volàtils; Millorar l'estabilitat de les substàncies (substàncies que s'oxiden fàcilment, que es descomponen fàcilment per la llum i que s'afecten fàcilment per la temperatura o la humitat); gust d'emmascarament; ingredients actius aïllants; Control de llançament. A causa d'aquestes sis funcions principals, s'utilitzen àmpliament en molts camps com la medicina, l'alimentació i els colorants.
- Àmbit biològic
El procés d'encapsular o embolicar cèl·lules biològiques amb materials de microencapsulació per formar microcàpsules que contenen cèl·lules biològiques s'anomena microencapsulació de cèl·lules biològiques. Les cèl·lules immobilitzades per microcàpsules es poden protegir de condicions ambientals dures (àcids i àlcalis, temperatura, dissolvents orgànics, substàncies tòxiques, etc.); les cèl·lules immobilitzades són fàcils de cultivar i es poden cultivar contínuament. Les cèl·lules biològiques microencapsulades s'han utilitzat en medicina, protecció del medi ambient, indústria alimentària i altres camps a causa del seu excel·lent rendiment.
Les cèl·lules animals microencapsulades s'han utilitzat per preparar anticossos monoclonals a causa del seu excel·lent aïllament i propietats d'alliberament controlat. Els experiments han demostrat que la injecció de cèl·lules d'hibridoma microencapsulades al teixit subcutani dels ratolins pot fer que segreguin anticossos. A diferència de les cèl·lules d'hibridoma microencapsulades, les cèl·lules d'hibridoma no encapsulades es trasplanten a ratolins immunodeficients, cosa que és fatal per als ratolins.
Els probiòtics microencapsulats també tenen els seus avantatges únics. Tot i que els probiòtics tenen un bon efecte en la millora de la funció gastrointestinal dels humans i els animals, inhibint el creixement de patògens i afavorint el creixement dels cossos animals, el nombre de bacteris vius es redueix considerablement durant el procés de producció a l'intestí, limitant així el fisiològic. efectes dels probiòtics. Tanmateix, s'espera que l'aplicació de la tecnologia de microencapsulació en la producció de probiòtics resolgui millor els problemes d'intolerància dels probiòtics a l'àcid gàstric i els períodes d'emmagatzematge curts. Japó i Corea del Sud són els països que han aplicat la tecnologia de microencapsulació als probiòtics abans i han sol·licitat moltes patents. la recerca del meu país en aquesta àrea va començar relativament tard, però ha avançat ràpidament.
- Àmbit farmacèutic
Les microcàpsules tenen moltes aplicacions en medicina i tractament mèdic, amb resultats notables i gran potencial. Actualment, la recerca relacionada també és molt profunda. Els avantatges de la microencapsulació de fàrmacs són que pot reduir els efectes secundaris, aïllar la descomposició de l'àcid gàstric, millorar l'estabilitat del fàrmac, controlar l'alliberament del fàrmac, etc.
La microencapsulació de les herbes medicinals xineses redueix en gran mesura l'amargor, l'olor i els efectes secundaris de les drogues, redueix la irritació a l'estómac i redueix la volatilització del fàrmac. 10-La hidroxicamptotecina és un fàrmac antitumoral de camptotecina que s'utilitza clínicament al meu país, però el seu valor d'aplicació està limitat per les seves grans reaccions adverses i la seva baixa biodisponibilitat. Les microcàpsules d'alliberament sostingut 10-Hydroxycamptothecin (HCPT) preparades mitjançant la tecnologia d'autoassemblatge capa per capa d'atracció electrostàtica (mètode LBL) tenen una alta eficiència d'encapsulació i propietats d'alliberament sostingut, cosa que millora el valor d'aplicació del xinès HCPT a base d'herbes [1].
- Camp químic diari
Pel que fa als productes químics diaris, les microcàpsules d'oli essencial vegetal s'utilitzen principalment en detergents, productes per a la cura de la pell i cosmètics. Li Xuejing et al. va estudiar el paper de les microcàpsules de midó d'olis essencials en detergents per a la roba i va trobar que quan s'utilitzen microcàpsules de midó per encapsular olis essencials i olis essencials líquids, el rendiment dels olis essencials durant el rentat i després del rentat es pot millorar en una quantitat total baixa. Després de microencapsular l'oli essencial, l'oli essencial vegetal s'allibera automàticament i uniformement al teixit de la pell amb la microcàpsula com a portador, i es manté en una concentració efectiva durant molt de temps, alhora que fa el paper d'estabilitzar el ingredients efectius i reduint la irritació d'additius especials a la pell.
- Àrea de l'alimentació
L'aplicació de la tecnologia de microcàpsules en el camp dels aliments té la funció de facilitar el transport i l'emmagatzematge, prevenir la volatilització, l'oxidació i el deteriorament d'algunes matèries primeres alimentàries inestables, reduir o cobrir la mala olor o l'amargor dels aliments, regulant l'alliberament de microcàpsules aromatitzants als aliments per aconseguir el propòsit d'un sabor durador i una eficàcia de llarga durada, i evitar la influència mútua de diversos components additius als aliments. Per exemple, alguns pigments naturals tenen el problema de la poca solubilitat i estabilitat en l'aplicació. Després de la microencapsulació, no només pot canviar les seves propietats de solubilitat, sinó també millorar la seva estabilitat.
- Camp de tintura
El nucli tècnic de la tintura de microcàpsules és fer microcàpsules amb colorants com a materials bàsics. Quan es tenyeixen, les microcàpsules de colorant es poden posar directament al bany de colorant, i la diferència de concentració del colorant a la fibra, el bany de colorant i la càpsula s'utilitza per fer que el colorant s'alliberi, s'adsorbeix i es tenyeix contínuament a la fibra per completar el tintura. L'ús de colorants de microcàpsules per a la tintura pot produir tèxtils de colors i resoldre eficaçment alguns problemes en la impressió i el tenyit tèxtils, com ara la reducció de costos, la millora de la utilització del colorant, la facilitació de la purificació d'aigües residuals i l'aconseguiment d'una tintura sense auxiliars i sense aigua. Els tres colors primaris de colorants dispersos a alta temperatura es van seleccionar per investigar el rendiment de coincidència de colors de la tintura de microcàpsules sobre camussa de polièster. Els resultats van mostrar que la saturació de les mostres de color de microcàpsules de colorants dispersos es va millorar generalment i la profunditat aparent del color va augmentar, cosa que indica que la seva coincidència de color és factible.
 |
 |
Tecnologia de microencapsulació de HSF
Per a més detalls, poseu-vos en contacte amb nosaltres:
Correu electrònic: sales@healthfulbio.com
Whatsapp: +86 18992720900