Tehnologija mikrokapsulacijeje tehnologija koja koristi prirodne ili sintetičke polimerne materijale za kapsuliranje krutih, tekućih ili čak plinovitih tvari u mikrokapsule s polupropusnim ili zatvorenim kapsulama. Nastale sitne čestice nazivaju se mikrokapsule. Tehnologija mikrokapsulacije može poboljšati fizikalna svojstva inkapsuliranih tvari, izolirati aktivne sastojke iz vanjskog okruženja, poboljšati stabilnost, smanjiti hlapljivost i produžiti rok trajanja. Osim toga, ima i funkciju kontroliranog otpuštanja. Zbog svojih jedinstvenih prednosti, tehnologija mikrokapsulacije duboko je proučavana i primijenjena u područjima medicine, začina, prerade hrane, tekstila i odjeće.
Istraživanja tehnologije mikrokapsulacije započela su 1930-ih. Bila je to fizikalna metoda za pripremu želatinskih mikrokapsula ulja jetre bakalara u tekućem parafinu sa želatinom kao materijalom stijenke. U kasnim 1940-ima tehnologija mikrokapsulacije napravila je proboj i počela se koristiti u presvlačenju pripravaka lijekova. Posljednjih godina, tehnologija mikrokapsulacije primijenjena je u mnogim industrijama i poljima kao što su produljeno otpuštanje okusa, nove boje i obrada hrane.
Klasifikacija materijala stijenki mikrokapsula
Materijal stijenke mikrokapsula je vanjska ovojnica kapsule. Zidni materijali u različitim područjima primjene također su različiti. Trenutačno postoje tri glavne vrste zidnih materijala koji se obično koriste u tehnologiji mikrokapsula: prirodni polimeri, polusintetski polimerni materijali i potpuno sintetski polimerni materijali. Načelo odabira zidnih materijala je: da materijal zida može biti kompatibilan s materijalom jezgre, a performanse su stabilne i otporne na visoke temperature, trenje i ekstruziju. Materijal zida mora imati određenu propusnost, higroskopnost i topljivost.
1. Prirodni polimerni materijali
Prirodni polimerni materijali koji se mogu koristiti kao zidni materijali uglavnom uključuju želatinu, arapsku gumu, šelak, lak, škrob, dekstrin, vosak, kolofonij, natrijev alginat, kukuruzni protein itd.
Prirodni polimerni materijali općenito imaju prednosti netoksičnosti, niske štetnosti za okoliš, stabilnosti i lakog stvaranja filma.
2. Polusintetički polimerni materijali
Polusintetički polimerni materijali koji se mogu koristiti kao zidni materijali uglavnom uključuju metil celulozu, metilcelulozu, etil celulozu itd.
Polusintetski polimerni materijali imaju prednosti niske toksičnosti, visoke viskoznosti i povećane topljivosti nakon stvaranja soli, ali se lako hidroliziraju, nisu otporni na visoke temperature i potrebno ih je privremeno pripremiti.
3. Potpuno sintetski polimerni materijali
Potpuno sintetski polimerni materijali koji se mogu koristiti kao zidni materijali uglavnom uključuju polietilen, polistiren, polibutadien, polipropilen, polieter, poliureu, polietilen glikol, polivinil alkohol, poliamid, poliakrilamid, poliuretan, polimetil metakrilat, polivinil pirolidon, epoksi smolu, polisiloksan itd. .
Potpuno sintetski polimerni materijali imaju dobra svojstva stvaranja filma, dobru kemijsku stabilnost, visoku mehaničku čvrstoću, pogodno skladištenje i transport te su biorazgradivi ili bioapsorbljivi. Međutim, oni zahtijevaju veliku količinu organskih otapala, skupi su i imaju veliku štetu za okoliš. Stoga treba odabrati netoksične ili niskotoksične materijale s dobrom topljivošću u izvornom lijeku. Osim toga, u procesu pripreme mikrokapsula. Nuspojave imaju značajan utjecaj na mikrokapsule. Stoga je potrebno izbjegavati odabir nekih monomera koji mogu izazvati reakcije s jezgrom kapsule i nekim od aditiva u njoj za kapsuliranje.
Način pripreme mikrokapsula
1) Raspršite obrađeni materijal jezgre (unutarnja faza) u mediju za mikrokapsuliranje;
2) Dodati materijal koji stvara film (materijal stijenke) u formirani disperzni sustav;
3) Skupite, odložite ili na neki način omotajte materijal stijenke oko materijala raspršene jezgre;
4) Koristite određena fizikalna i kemijska sredstva za obradu i učvršćivanje materijala stijenke tako da ovojnica membrane postigne određeno stabilno stanje.
Primjena mikrokapsula u raznim područjima
Mikrokapsule uglavnom imaju sljedećih šest funkcija: usitnjavanje u prah, pretvaranje tekućina, plinova itd. u suhe prahove, smanjenje hlapljivosti, otežano isparavanje nekih hlapljivih tvari; Poboljšanje stabilnosti tvari (tvari koje lako oksidiraju, lako se razgrađuju na svjetlosti i lako podliježu utjecaju temperature ili vlage); Maskiranje okusa; Izoliranje aktivnih sastojaka; Kontrola oslobađanja. Zbog ovih šest glavnih funkcija naširoko se koriste u mnogim područjima kao što su medicina, hrana i boje.
- Biološko polje
Proces inkapsulacije ili omatanja bioloških stanica materijalima za mikrokapsulaciju kako bi se formirale mikrokapsule koje sadrže biološke stanice naziva se mikrokapsulacija bioloških stanica. Stanice imobilizirane mikrokapsulama mogu se zaštititi od surovih uvjeta okoline (kiseline i lužine, temperatura, organska otapala, otrovne tvari itd.); imobilizirane stanice lako se uzgajaju i mogu se kontinuirano uzgajati. Mikrokapsulirane biološke stanice korištene su u medicini, zaštiti okoliša, prehrambenoj industriji i drugim područjima zbog svojih izvrsnih performansi.
Mikrokapsulirane životinjske stanice korištene su za pripremu monoklonskih protutijela zbog njihove izvrsne izolacije i svojstava kontroliranog otpuštanja. Eksperimenti su pokazali da ubrizgavanje mikroinkapsuliranih stanica hibridoma u potkožno tkivo miševa može izazvati lučenje antitijela. Za razliku od mikrokapsuliranih hibridomskih stanica, neinkapsulirane hibridomske stanice presađuju se u imunodeficijentne miševe, što je za miševe kobno.
Mikrokapsulirani probiotici također imaju svoje jedinstvene prednosti. Iako probiotici imaju dobar učinak na poboljšanje gastrointestinalne funkcije ljudi i životinja, inhibiraju rast patogena i potiču rast životinjskih tijela, broj živih bakterija uvelike se smanjuje tijekom procesa proizvodnje u crijevima, čime se ograničava fiziološka učinci probiotika. No, očekuje se da će primjena tehnologije mikrokapsulacije u proizvodnji probiotika bolje riješiti probleme intolerancije probiotika na želučanu kiselinu i kratkog vremena skladištenja. Japan i Južna Koreja su zemlje koje su ranije primijenile tehnologiju mikrokapsulacije na probiotike i prijavile su mnoge patente. Istraživanje moje zemlje u ovom području počelo je relativno kasno, ali je brzo napredovalo.
- Farmaceutsko područje
Mikrokapsule imaju brojne primjene u medicini i liječenju, s izvanrednim rezultatima i velikim potencijalom. Trenutačno su povezana istraživanja također vrlo detaljna. Prednosti mikrokapsulacije lijeka su u tome što može smanjiti nuspojave, izolirati razgradnju želučane kiseline, poboljšati stabilnost lijeka, kontrolirati otpuštanje lijeka itd.
Mikrokapsulacija kineskih biljnih lijekova uvelike smanjuje gorčinu, miris i nuspojave lijekova, smanjuje iritaciju želuca i smanjuje isparavanje lijeka. 10-Hidroksikamptotecin je kamptotecinski lijek protiv tumora koji se klinički koristi u mojoj zemlji, ali je njegova vrijednost primjene ograničena velikim nuspojavama i niskom bioraspoloživošću. 10-Mikrokapsule s produljenim otpuštanjem hidroksikamptotecina (HCPT) pripremljene tehnologijom nano-samosastavljanja sloj-po-sloj elektrostatskog privlačenja (LBL metoda) imaju visoku učinkovitost kapsuliranja i svojstva kontinuiranog otpuštanja, što povećava vrijednost primjene kineskih biljni lijek HCPT [1].
- Dnevno kemijsko polje
Što se tiče svakodnevnih kemijskih proizvoda, mikrokapsule eteričnih biljnih ulja uglavnom se koriste u deterdžentima, proizvodima za njegu kože i kozmetici. Li Xuejing i sur. proučavali su ulogu škrobnih mikrokapsula eteričnog ulja u deterdžentima za pranje rublja i otkrili da kada se škrobne mikrokapsule koriste za kapsuliranje eteričnih ulja i tekućih eteričnih ulja, učinak eteričnih ulja tijekom pranja i nakon ispiranja može biti poboljšan pri maloj ukupnoj količini. Nakon što se eterično ulje mikrokapsulira, eterično ulje biljke se automatski i ravnomjerno otpušta u tkivo kože s mikrokapsulom kao nosačem, te se dugo zadržava u učinkovitoj koncentraciji, a istovremeno ima ulogu stabilizatora učinkovite sastojke i smanjenje iritacije posebnih dodataka koži.
- Polje hrane
Primjena tehnologije mikrokapsula u prehrambenom području ima funkcije olakšavanja transporta i skladištenja, sprječavanja isparavanja, oksidacije i kvarenja nekih nestabilnih prehrambenih sirovina, smanjenja ili prikrivanja lošeg mirisa ili gorčine u hrani, reguliranja oslobađanja aromatiziranje mikrokapsula u hrani kako bi se postigla svrha dugotrajnog okusa i dugotrajne učinkovitosti, te izbjegavanje međusobnog utjecaja višekomponentnih aditiva u hrani. Na primjer, neki prirodni pigmenti imaju problem slabe topljivosti i postojanosti u primjeni. Nakon mikrokapsulacije, ne samo da može promijeniti njihova svojstva topljivosti, već i poboljšati njihovu stabilnost.
- Polje za bojenje
Tehnička srž bojanja mikrokapsula je izrada mikrokapsula s bojama kao osnovnim materijalom. Prilikom bojenja, mikrokapsule boje mogu se izravno staviti u kupku za bojenje, a razlika koncentracije boje u vlaknu, kupki za bojenje i kapsuli koristi se kako bi se boja kontinuirano otpuštala, adsorbirala i bojala na vlaknu kako bi se dovršila boja. bojenje. Korištenje boja u mikrokapsulama za bojanje može proizvesti šareni tekstil i učinkovito riješiti neke probleme u tiskanju i bojanju tekstila, kao što su smanjenje troškova, poboljšanje iskorištenja boje, olakšavanje pročišćavanja otpadnih voda i postizanje bojenja bez pomoćnih sredstava i bez vode. Tri primarne boje visokotemperaturnih dispergiranih boja odabrane su kako bi se istražila učinkovitost usklađivanja boja kod mikrokapsulnog bojanja na poliesterskom antilopu. Rezultati su pokazali da je zasićenost uzoraka boja mikrokapsula s disperziranom bojom općenito poboljšana, a prividna dubina boje povećana, što ukazuje da je njezino podudaranje boja moguće.
 |
 |
HSF-ova tehnologija mikrokapsulacije
Za više detalja, molimo kontaktirajte nas:
E-pošta: sales@healthfulbio.com
Whatsapp: +86 18992720900