Tehnologija mikrokapsuliranjaje tehnologija koja koristi prirodne ili sintetičke polimerne materijale za kapsuliranje čvrstih, tekućih ili čak plinovitih tvari za formiranje mikrokapsula s polupropusnim ili zatvorenim kapsulama. Sićušne čestice koje se formiraju nazivaju se mikrokapsulama. Tehnologija mikrokapsuliranja može poboljšati fizička svojstva inkapsuliranih supstanci, izolirati aktivne sastojke iz vanjskog okruženja, poboljšati stabilnost, smanjiti isparljivost i produžiti vijek trajanja. Osim toga, ima i funkciju kontroliranog otpuštanja. Zbog svojih jedinstvenih prednosti, tehnologija mikrokapsuliranja je duboko proučavana i primijenjena u oblastima medicine, začina, prerade hrane, tekstila i odjeće.
Istraživanje tehnologije mikrokapsuliranja počelo je 1930-ih godina. Bila je to fizička metoda za pripremu želatinskih mikrokapsula ulja jetre bakalara u tekućem parafinu sa želatinom kao materijalom za stijenku. Krajem 1940-ih, tehnologija mikrokapsuliranja napravila je proboj i počela se koristiti u premazima za pripremu lijekova. Posljednjih godina, tehnologija mikrokapsuliranja je primijenjena u mnogim industrijama i poljima kao što su produženo oslobađanje okusa, nove boje i prerada hrane.
Klasifikacija materijala za zidove mikrokapsula
Materijal zida mikrokapsula je vanjski omotač kapsule. Zidni materijali u različitim područjima primjene također su različiti. Trenutno postoje tri glavne vrste zidnih materijala koji se obično koriste u tehnologiji mikrokapsula: prirodni polimeri, polusintetički polimerni materijali i potpuno sintetički polimerni materijali. Princip odabira zidnih materijala je: da zidni materijal može biti kompatibilan sa 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, natrijum alginat, kukuruzni protein, itd.
Prirodni polimerni materijali općenito imaju prednosti netoksičnosti, niske štete po 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.
Polusintetički polimerni materijali imaju prednosti niske toksičnosti, visokog viskoziteta i povećane topljivosti nakon stvaranja soli, ali se lako hidroliziraju, nisu otporni na visoke temperature i potrebno ih je privremeno pripremiti.
3. Potpuno sintetički polimerni materijali
Potpuno sintetički polimerni materijali koji se mogu koristiti kao materijali za zidove uglavnom uključuju polietilen, polistiren, polibutadien, polipropilen, polieter, poliureu, polietilen glikol, polivinil alkohol, poliamid, poliakrilamid, poliuretan, polimetilmetadien, polipropilen, polisiloksan, itd.
Potpuno sintetički polimerni materijali imaju dobra svojstva stvaranja filma, dobru hemijsku stabilnost, visoku mehaničku čvrstoću, pogodno skladištenje i transport, i biorazgradivi su ili bioapsorbujući. Međutim, oni zahtijevaju veliku količinu organskih rastvarača, skupi su i imaju veliku štetu po okoliš. Stoga treba odabrati netoksične ili niskotoksične materijale sa dobrom topljivošću u originalnom 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) Raspršiti obrađeni materijal jezgra (unutrašnja faza) u mediju za mikrokapsuliranje;
2) U formirani dispergovani sistem dodati materijal za formiranje filma (materijal zida);
3) Sakupiti, odložiti ili omotati zidni materijal oko dispergovanog materijala jezgre na neki način;
4) Koristite određena fizička i hemijska sredstva za obradu i učvršćivanje materijala zida tako da omotač membrane dostigne određeno stabilno stanje.
Primena mikrokapsula u raznim oblastima
Mikrokapsule uglavnom imaju sljedećih šest funkcija: praškanje, pretvaranje tekućina, plinova, itd. u suhe prahove, smanjenje isparljivosti, čineći neke isparljive tvari teško isparljivim; Poboljšanje stabilnosti supstanci (supstanci koje se lako oksidiraju, lako se razlažu na svjetlosti i lako podliježu temperaturi ili vlazi); Maskiranje ukusa; Izoliranje aktivnih sastojaka; Kontrolisanje oslobađanja. Zbog ovih šest glavnih funkcija, oni se široko koriste u mnogim poljima kao što su medicina, hrana i boje.
- Biološko polje
Proces kapsuliranja ili omotavanja bioloških ćelija materijalima za mikrokapsuliranje kako bi se formirale mikrokapsule koje sadrže biološke stanice naziva se mikrokapsuliranje bioloških stanica. Ćelije imobilisane mikrokapsulama mogu biti zaštićene od oštrih uslova okoline (kiseline i lužine, temperatura, organski rastvarači, toksične supstance, itd.); imobilizirane ćelije se lako uzgajaju i mogu se uzgajati kontinuirano. Mikrokapsulirane biološke ćelije su zbog svojih odličnih performansi korišćene u medicini, zaštiti životne sredine, prehrambenoj industriji i drugim oblastima.
Mikrokapsulirane životinjske ćelije su korištene za pripremu monoklonskih antitijela zbog njihove odlične izolacije i svojstava kontroliranog oslobađanja. Eksperimenti su pokazali da ubrizgavanje mikrokapsuliranih hibridomskih ćelija u potkožno tkivo miševa može uzrokovati da oni luče antitijela. Za razliku od mikrokapsuliranih hibridomskih ćelija, nekapsulirane hibridomske ćelije se transplantiraju u imunodeficijentne miševe, što je fatalno za miševe.
Mikrokapsulirani probiotici također imaju svoje jedinstvene prednosti. Iako probiotici imaju dobar učinak u poboljšanju gastrointestinalne funkcije ljudi i životinja, inhibiraju rast patogena i pospješuju rast životinjskih tijela, broj živih bakterija se znatno smanjuje tokom procesa proizvodnje u crijevima, čime se ograničava fiziološki efekti probiotika. Međutim, očekuje se da će primjena tehnologije mikrokapsuliranja u proizvodnji probiotika bolje riješiti probleme netolerancije probiotika na želučanu kiselinu i kratkih perioda skladištenja. Japan i Južna Koreja su zemlje koje su ranije primijenile tehnologiju mikrokapsuliranja na probiotike i podnijele zahtjeve za mnoge patente. istraživanje moje zemlje u ovoj oblasti počelo je relativno kasno, ali je brzo napredovalo.
- Farmaceutska oblast
Mikrokapsule imaju brojne primjene u medicini i liječenju, sa izuzetnim rezultatima i velikim potencijalom. Trenutno su srodna istraživanja također vrlo dubina. Prednosti mikrokapsuliranja lijeka su da može smanjiti nuspojave, izolirati razgradnju želučane kiseline, poboljšati stabilnost lijeka, kontrolirati oslobađanje lijeka itd.
Mikrokapsuliranje kineskih biljnih lijekova uvelike smanjuje gorčinu, miris i nuspojave lijekova, smanjuje iritaciju želuca i smanjuje isparavanje lijeka. 10-Hydroxycamptothecin je lijek protiv tumora kamptotecina koji se klinički koristi u mojoj zemlji, ali vrijednost njegove primjene je ograničena velikim nuspojavama i niskom biodostupnošću. 10-Mikrokapsule sa produženim oslobađanjem hidroksikamptotecina (HCPT) pripremljene tehnologijom nano samosastavljanja sloj-po-sloj elektrostatičke privlačnosti (LBL metoda) imaju visoku efikasnost inkapsulacije i svojstva produženog oslobađanja, što povećava vrijednost primjene kineske biljni lijek HCPT [1].
- Dnevno hemijsko polje
Što se tiče dnevnih hemijskih proizvoda, mikrokapsule biljnih eteričnih ulja uglavnom se koriste u deterdžentima, proizvodima za njegu kože i kozmetici. Li Xuejing et al. proučavao je ulogu mikrokapsula škroba eteričnog ulja u deterdžentima za pranje rublja i otkrio da kada se mikrokapsule škroba 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, biljno eterično ulje se automatski i ravnomjerno oslobađa u tkivo kože sa mikrokapsulom kao nosačem, te se dugo zadržava u efektivnoj koncentraciji, istovremeno ima ulogu stabilizacije efikasnih sastojaka i smanjenja iritacije specijalnih aditiva na koži.
- Polje hrane
Primjena tehnologije mikrokapsula u prehrambenoj industriji ima funkciju olakšavanja transporta i skladištenja, sprječavanja isparavanja, oksidacije i propadanja nekih nestabilnih prehrambenih sirovina, smanjenja ili prikrivanja lošeg mirisa ili gorčine u hrani, regulacije oslobađanja aromatiziranje mikrokapsula u hrani radi postizanja svrhe dugotrajnog okusa i dugotrajne djelotvornosti, te izbjegavanja međusobnog utjecaja višekomponentni aditivi u hrani. Na primjer, neki prirodni pigmenti imaju problem slabe topljivosti i stabilnosti u primjeni. Nakon mikrokapsuliranja, ne samo da može promijeniti njihova svojstva topljivosti već i poboljšati njihovu stabilnost.
- Polje boje
Tehnička srž bojenja mikrokapsula je pravljenje mikrokapsula sa bojama kao osnovnim materijalima. Prilikom bojenja, mikrokapsule boje mogu se direktno staviti u kupku za bojenje, a razlika koncentracije boje u vlaknima, kadi za bojenje i kapsuli se koristi da se boja kontinuirano oslobađa, adsorbira i boji na vlakno kako bi se završilo bojenje. Korištenje boja u mikrokapsulama za bojenje može proizvesti šarene tekstile i učinkovito riješiti neke probleme u tiskanju i bojenju tekstila, kao što su smanjenje troškova, poboljšanje korištenja boja, olakšavanje pročišćavanja otpadnih voda i postizanje bojenja bez pomoćnih sredstava i bez vode. Tri primarne boje visokotemperaturnih dispergiranih boja odabrane su kako bi se istražio učinak podudaranja boja mikrokapsule bojenja na poliester antilop. Rezultati su pokazali da je zasićenost uzoraka boja mikrokapsula dispergirane boje općenito poboljšana, a prividna dubina boje povećana, što ukazuje da je moguće podudaranje boje.
 |
 |
HSF-ova tehnologija mikrokapsuliranja
Za više detalja, kontaktirajte nas:
Email: sales@healthfulbio.com
Whatsapp: +86 18992720900