Mikroinnkapslingsteknologier en teknologi som bruker naturlige eller syntetiske polymermaterialer til å kapsle inn faste, flytende eller til og med gassformige stoffer for å danne mikrokapsler med semipermeable eller forseglede kapsler. De små partiklene som dannes kalles mikrokapsler. Mikroinnkapslingsteknologi kan forbedre de fysiske egenskapene til de innkapslede stoffene, isolere de aktive ingrediensene fra det ytre miljøet, forbedre stabiliteten, redusere flyktigheten og forlenge holdbarheten. I tillegg har den også en kontrollert utløserfunksjon. På grunn av sine unike fordeler har mikroinnkapslingsteknologi blitt dypt studert og brukt innen medisin, krydder, matforedling, tekstiler og klær.
Forskningen på mikroinnkapslingsteknologi startet på 1930-tallet. Det var en fysisk metode for å fremstille gelatinmikrokapsler av tran i flytende parafin med gelatin som veggmateriale. På slutten av 1940-tallet gjorde mikroinnkapslingsteknologien et gjennombrudd og begynte å bli brukt i belegg av medikamentpreparater. I de siste årene har mikroinnkapslingsteknologi blitt brukt i mange bransjer og felt, for eksempel vedvarende frigjøring av smak, nye fargestoffer og matforedling.
Klassifisering av mikrokapselveggmaterialer
Veggmaterialet til mikrokapslene er det ytre skallet til kapselen. Veggmaterialene i forskjellige bruksområder er også forskjellige. For tiden er det tre hovedtyper veggmaterialer som vanligvis brukes i mikrokapselteknologi: naturlige polymerer, semisyntetiske polymermaterialer og helsyntetiske polymermaterialer. Prinsippet for valg av veggmaterialer er: at veggmaterialet kan være kompatibelt med kjernematerialet, og ytelsen er stabil og motstandsdyktig mot høy temperatur, friksjon og ekstrudering. Veggmaterialet må ha en viss permeabilitet, hygroskopisitet og løselighet.
1. Naturlige polymermaterialer
De naturlige polymermaterialene som kan brukes som veggmaterialer inkluderer hovedsakelig gelatin, gummi arabicum, skjellakk, lak, stivelse, dekstrin, voks, kolofonium, natriumalginat, maisprotein, etc.
Naturlige polymermaterialer har generelt fordelene med ikke-toksisitet, lav miljøskade, stabilitet og enkel filmdannelse.
2. Halvsyntetiske polymermaterialer
De semisyntetiske polymermaterialene som kan brukes som veggmaterialer inkluderer hovedsakelig metylcellulose, metylcellulose, etylcellulose, etc.
Halvsyntetiske polymermaterialer har fordelene med lav toksisitet, høy viskositet og økt løselighet etter saltdannelse, men de er lett hydrolyserte, ikke motstandsdyktige mot høye temperaturer, og må tilberedes midlertidig.
3. Helsyntetiske polymermaterialer
De helsyntetiske polymermaterialene som kan brukes som veggmaterialer inkluderer hovedsakelig polyetylen, polystyren, polybutadien, polypropylen, polyeter, polyurea, polyetylenglykol, polyvinylalkohol, polyamid, polyakrylamid, polyuretan, polymetylmetakrylat, polyvinylpyrrolidon, epoksyharpiks, polysiloksan, etc. .
Helsyntetiske polymermaterialer har gode filmdannende egenskaper, god kjemisk stabilitet, høy mekanisk styrke, praktisk lagring og transport, og er biologisk nedbrytbare eller bioabsorberbare. De krever imidlertid en stor mengde organiske løsemidler, er kostbare og har stor skade på miljøet. Derfor bør ikke-toksiske eller lite toksiske materialer med god løselighet i det originale legemidlet velges. I tillegg, i ferd med å forberede mikrokapsler. Bireaksjoner har en betydelig innvirkning på mikrokapsler. Derfor er det nødvendig å unngå å velge noen monomerer som kan forårsake reaksjoner med kapselkjernen og noen av tilsetningsstoffene deri for innkapsling.
Fremstillingsmetode for mikrokapsler
1) Disperger det behandlede kjernematerialet (intern fase) i mikroinnkapslingsmediet;
2) Legg til filmdannende materiale (veggmateriale) til det dannede dispergerte systemet;
3) Samle, deponer eller vikle veggmaterialet rundt det spredte kjernematerialet på en eller annen måte;
4) Bruk visse fysiske og kjemiske midler for å behandle og størkne veggmaterialet slik at membranskallet når en viss stabil tilstand.
Anvendelse av mikrokapsler i ulike felt
Mikrokapsler har i hovedsak følgende seks funksjoner: Pulvering, omdanne væsker, gasser osv. til tørre pulvere, redusere flyktigheten, gjøre enkelte flyktige stoffer vanskelige å fordampe; Forbedring av stabiliteten til stoffer (stoffer som lett oksideres, lett dekomponeres av lys og lett påvirkes av temperatur eller fuktighet); Maskerende smak; Isolering av aktive ingredienser; Kontrollerer utgivelsen. På grunn av disse seks hovedfunksjonene er de mye brukt i mange felt som medisin, mat og fargestoffer.
- Biologisk felt
Prosessen med å innkapsle eller pakke inn biologiske celler med mikroinnkapslingsmaterialer for å danne mikrokapsler som inneholder biologiske celler, kalles mikroinnkapsling av biologiske celler. Celler immobilisert av mikrokapsler kan beskyttes mot tøffe miljøforhold (syrer og alkalier, temperatur, organiske løsningsmidler, giftige stoffer, etc.); immobiliserte celler er enkle å dyrke og kan dyrkes kontinuerlig. Mikroinnkapslede biologiske celler har blitt brukt i medisin, miljøvern, næringsmiddelindustrien og andre felt på grunn av deres utmerkede ytelse.
Mikroinnkapslede dyreceller har blitt brukt til å fremstille monoklonale antistoffer på grunn av deres utmerkede isolasjons- og kontrollerte frigjøringsegenskaper. Eksperimenter har vist at injeksjon av mikroinnkapslede hybridomceller i det subkutane vevet til mus kan få dem til å skille ut antistoffer. I motsetning til mikroinnkapslede hybridomceller, blir uinnkapslede hybridomceller transplantert til immundefekte mus, noe som er dødelig for mus.
Mikroinnkapslede probiotika har også sine unike fordeler. Selv om probiotika har en god effekt på å forbedre den gastrointestinale funksjonen til mennesker og dyr, hemme veksten av patogener og fremme veksten av dyrekropper, reduseres antallet levende bakterier kraftig under produksjonsprosessen til tarmen, og begrenser dermed den fysiologiske effekter av probiotika. Imidlertid forventes anvendelsen av mikroinnkapslingsteknologi i produksjonen av probiotika bedre å løse problemene med probiotikas intoleranse mot magesyre og korte lagringsperioder. Japan og Sør-Korea er landene som brukte mikroinnkapslingsteknologi på probiotika tidligere og har søkt om mange patenter. mitt lands forskning på dette området startet relativt sent, men har gjort raske fremskritt.
- Farmasøytisk felt
Mikrokapsler har mange bruksområder innen medisin og medisinsk behandling, med bemerkelsesverdige resultater og stort potensial. For tiden er også relatert forskning svært dyptgående. Fordelene med legemiddelmikroinnkapsling er at det kan redusere bivirkninger, isolere magesyrenedbrytning, forbedre legemiddelstabilitet, kontrollere legemiddelfrigjøring, etc.
Mikroinnkapslingen av kinesiske urtemedisiner reduserer bitterheten, lukten og bivirkningene av legemidler i stor grad, reduserer irritasjon i magen og reduserer fordampning av legemidler. 10-Hydroxycamptothecin er et camptothecin antitumorlegemiddel som brukes klinisk i mitt land, men bruksverdien er begrenset av dets store bivirkninger og lave biotilgjengelighet. 10-Hydroxycamptothecin (HCPT) mikrokapslene med forsinket frigjøring fremstilt av elektrostatisk tiltrekning lag-for-lag nano-selvmonteringsteknologi (LBL-metoden) har høy innkapslingseffektivitet og vedvarende frigjøringsegenskaper, noe som øker bruksverdien til kinesisk urtemedisin HCPT [1].
- Daglig kjemisk felt
Når det gjelder daglige kjemiske produkter, brukes mikrokapsler av planteessensielle oljer hovedsakelig i vaskemidler, hudpleieprodukter og kosmetikk. Li Xuejing et al. studerte rollen til eteriske oljestivelsesmikrokapsler i vaskemidler og fant at når stivelsesmikrokapsler brukes til å innkapsle eteriske oljer og flytende eteriske oljer, kan ytelsen til eteriske oljer under vask og etter skylling forbedres ved en lav total mengde. Etter at den essensielle oljen er mikroinnkapslet, frigjøres den essensielle oljen automatisk og jevnt til hudvevet med mikrokapselen som bærer, og den holdes i effektiv konsentrasjon i lang tid, samtidig som den spiller rollen som stabiliserende effektive ingredienser og reduserer irritasjonen av spesielle tilsetningsstoffer til huden.
- Matfelt
Anvendelsen av mikrokapselteknologi i matvarefeltet har funksjonene til å lette transport og lagring, forhindre fordampning, oksidasjon og forringelse av noen ustabile matråvarer, redusere eller dekke over den dårlige lukten eller bitterheten i maten, regulere frigjøringen av maten. smakstilsetning mikrokapsler i maten for å oppnå formålet med langvarig smak og langvarig effekt, og unngå gjensidig påvirkning av multikomponent tilsetningsstoffer i maten. For eksempel har noen naturlige pigmenter problemet med dårlig løselighet og stabilitet ved påføring. Etter mikroinnkapsling kan det ikke bare endre deres løselighetsegenskaper, men også forbedre deres stabilitet.
- Fargefelt
Den tekniske kjernen i mikrokapselfarging er å lage mikrokapsler med fargestoffer som kjernematerialer. Ved farging kan fargestoffmikrokapslene settes direkte inn i fargebadet, og konsentrasjonsforskjellen til fargestoffet i fiberen, fargebadet og kapselen brukes til å gjøre fargestoffet kontinuerlig frigjort, adsorbert og farget på fiberen for å fullføre farging. Bruk av mikrokapselfargestoffer til farging kan produsere fargerike tekstiler og effektivt løse noen problemer innen tekstiltrykk og farging, som å redusere kostnader, forbedre fargeutnyttelsen, lette rensing av avløpsvann og oppnå hjelpefri og vannfri farging. De tre primærfargene til høytemperaturdispergerte fargestoffer ble valgt for å undersøke fargetilpasningsytelsen til mikrokapselfarging på polyester semsket skinn. Resultatene viste at metningen av dispergerte fargeprøver av mikrokapselfarge generelt ble forbedret, og den tilsynelatende fargedybden økte, noe som indikerer at fargetilpasningen er mulig.
 |
 |
HSFs mikroinnkapslingsteknologi
For mer informasjon, vennligst kontakt oss:
E-post: sales@healthfulbio.com
Whatsapp: +86 18992720900