Micro-inkapselingstechnologieis een technologie die natuurlijke of synthetische polymeermaterialen gebruikt om vaste, vloeibare of zelfs gasvormige stoffen in te kapselen om microcapsules te vormen met semi-permeabele of afgesloten capsules. De gevormde kleine deeltjes worden microcapsules genoemd. Micro-inkapselingstechnologie kan de fysieke eigenschappen van de ingekapselde stoffen verbeteren, de actieve ingrediënten isoleren van de externe omgeving, de stabiliteit verbeteren, de vluchtigheid verminderen en de houdbaarheid verlengen. Daarnaast beschikt het ook over een gecontroleerde vrijgavefunctie. Vanwege de unieke voordelen is de micro-inkapselingstechnologie diepgaand bestudeerd en toegepast op het gebied van de geneeskunde, specerijen, voedselverwerking, textiel en kleding.
Het onderzoek naar micro-inkapselingstechnologie begon in de jaren dertig. Het was een fysische methode om gelatinemicrocapsules van levertraan te bereiden in vloeibare paraffine met gelatine als wandmateriaal. Eind jaren veertig brak de micro-inkapselingstechnologie door en werd deze gebruikt bij de coating van geneesmiddelen. De afgelopen jaren is micro-inkapselingstechnologie toegepast in veel industrieën en gebieden, zoals langdurige smaakafgifte, nieuwe kleurstoffen en voedselverwerking.
Classificatie van microcapsulewandmaterialen
Het wandmateriaal van microcapsules is de buitenste schil van de capsule. Ook de wandmaterialen in verschillende toepassingsgebieden zijn verschillend. Momenteel zijn er drie hoofdtypen wandmaterialen die vaak worden gebruikt in de microcapsuletechnologie: natuurlijke polymeren, semi-synthetische polymeermaterialen en volledig synthetische polymeermaterialen. Het principe van het selecteren van wandmaterialen is: dat het wandmateriaal compatibel kan zijn met het kernmateriaal en dat de prestaties stabiel zijn en bestand zijn tegen hoge temperaturen, wrijving en extrusie. Het wandmateriaal moet een bepaalde permeabiliteit, hygroscopiciteit en oplosbaarheid hebben.
1. Natuurlijke polymeermaterialen
De natuurlijke polymeermaterialen die als wandmateriaal kunnen worden gebruikt, omvatten voornamelijk gelatine, Arabische gom, schellak, lak, zetmeel, dextrine, was, colofonium, natriumalginaat, maïseiwit, enz.
Natuurlijke polymeermaterialen hebben over het algemeen de voordelen van niet-toxiciteit, weinig schade aan het milieu, stabiliteit en gemakkelijke filmvorming.
2. Semi-synthetische polymeermaterialen
De semi-synthetische polymeermaterialen die als wandmateriaal kunnen worden gebruikt, omvatten voornamelijk methylcellulose, methylcellulose, ethylcellulose, enz.
Semi-synthetische polymeermaterialen hebben de voordelen van lage toxiciteit, hoge viscositeit en verhoogde oplosbaarheid na zoutvorming, maar ze worden gemakkelijk gehydrolyseerd, zijn niet bestand tegen hoge temperaturen en moeten tijdelijk worden bereid.
3. Volledig synthetische polymeermaterialen
De volledig synthetische polymeermaterialen die als wandmateriaal kunnen worden gebruikt, omvatten voornamelijk polyethyleen, polystyreen, polybutadieen, polypropyleen, polyether, polyureum, polyethyleenglycol, polyvinylalcohol, polyamide, polyacrylamide, polyurethaan, polymethylmethacrylaat, polyvinylpyrrolidon, epoxyhars, polysiloxaan, enz. .
Volledig synthetische polymeermaterialen hebben goede filmvormende eigenschappen, goede chemische stabiliteit, hoge mechanische sterkte, gemakkelijke opslag en transport, en zijn biologisch afbreekbaar of bioabsorbeerbaar. Ze vereisen echter een grote hoeveelheid organische oplosmiddelen, zijn duur en veroorzaken grote schade aan het milieu. Daarom moeten niet-toxische of laag-toxische materialen met een goede oplosbaarheid in het oorspronkelijke medicijn worden geselecteerd. Bovendien tijdens het bereiden van microcapsules. Nevenreacties hebben een aanzienlijke impact op microcapsules. Daarom is het noodzakelijk om te vermijden dat bepaalde monomeren worden geselecteerd die reacties kunnen veroorzaken met de capsulekern en enkele van de additieven daarin voor inkapseling.
Bereidingswijze van microcapsules
1) Dispergeer het verwerkte kernmateriaal (interne fase) in het micro-inkapselingsmedium;
2) Voeg filmvormend materiaal (wandmateriaal) toe aan het gevormde gedispergeerde systeem;
3) Verzamel, deponeer of wikkel het wandmateriaal op een of andere manier rond het verspreide kernmateriaal;
4) Gebruik bepaalde fysische en chemische middelen om het wandmateriaal te behandelen en te laten stollen, zodat de membraanomhulling een bepaalde stabiele toestand bereikt.
Toepassing van microcapsules op diverse terreinen
Microcapsules hebben voornamelijk de volgende zes functies: verpoederen, vloeistoffen, gassen enz. omzetten in droge poeders, de vluchtigheid verminderen, waardoor sommige vluchtige stoffen moeilijk te vervluchtigen zijn; Verbetering van de stabiliteit van stoffen (stoffen die gemakkelijk oxideren, gemakkelijk worden afgebroken door licht en gemakkelijk worden beïnvloed door temperatuur of vocht); Maskerende smaak; Isoleren van actieve ingrediënten; Controle van de vrijgave. Vanwege deze zes hoofdfuncties worden ze veel gebruikt op veel gebieden, zoals medicijnen, voeding en kleurstoffen.
- Biologisch veld
Het proces van het inkapselen of omwikkelen van biologische cellen met micro-inkapselingsmaterialen om microcapsules te vormen die biologische cellen bevatten, wordt micro-inkapseling van biologische cellen genoemd. Cellen die door microcapsules zijn geïmmobiliseerd, kunnen worden beschermd tegen zware omgevingsomstandigheden (zuren en logen, temperatuur, organische oplosmiddelen, giftige stoffen, enz.); geïmmobiliseerde cellen zijn gemakkelijk te kweken en kunnen continu worden gekweekt. Micro-ingekapselde biologische cellen zijn gebruikt in de geneeskunde, milieubescherming, de voedingsindustrie en andere gebieden vanwege hun uitstekende prestaties.
Micro-ingekapselde dierlijke cellen zijn gebruikt om monoklonale antilichamen te bereiden vanwege hun uitstekende isolatie- en gecontroleerde afgifte-eigenschappen. Experimenten hebben aangetoond dat het injecteren van micro-ingekapselde hybridomacellen in het onderhuidse weefsel van muizen ervoor kan zorgen dat ze antilichamen afscheiden. In tegenstelling tot micro-ingekapselde hybridomacellen worden niet-ingekapselde hybridomacellen getransplanteerd in immunodeficiënte muizen, wat fataal is voor muizen.
Micro-ingekapselde probiotica hebben ook hun unieke voordelen. Hoewel probiotica een goed effect hebben bij het verbeteren van de gastro-intestinale functie van mens en dier, het remmen van de groei van ziekteverwekkers en het bevorderen van de groei van dierlijke lichamen, wordt het aantal levende bacteriën tijdens het productieproces naar de darmen sterk verminderd, waardoor de fysiologische problemen worden beperkt. effecten van probiotica. Er wordt echter verwacht dat de toepassing van micro-inkapselingstechnologie bij de productie van probiotica de problemen van de intolerantie van probiotica voor maagzuur en de korte bewaarperiodes beter zal oplossen. Japan en Zuid-Korea zijn de landen die micro-inkapselingstechnologie eerder op probiotica hebben toegepast en veel patenten hebben aangevraagd. Het onderzoek in mijn land op dit gebied is relatief laat begonnen, maar heeft snelle vooruitgang geboekt.
- Farmaceutisch vakgebied
Microcapsules hebben vele toepassingen in de geneeskunde en medische behandeling, met opmerkelijke resultaten en een groot potentieel. Momenteel is het daaraan gerelateerde onderzoek ook zeer diepgaand. De voordelen van micro-inkapseling van geneesmiddelen zijn dat het bijwerkingen kan verminderen, de afbraak van maagzuur kan isoleren, de stabiliteit van geneesmiddelen kan verbeteren, de afgifte van geneesmiddelen kan controleren, enz.
De micro-inkapseling van Chinese kruidengeneesmiddelen vermindert de bitterheid, geur en bijwerkingen van medicijnen aanzienlijk, vermindert irritatie van de maag en vermindert de vervluchtiging van medicijnen. 10-Hydroxycamptothecine is een camptothecine-antitumormedicijn dat in mijn land klinisch wordt gebruikt, maar de toepassingswaarde ervan wordt beperkt door de grote bijwerkingen en de lage biologische beschikbaarheid. De 10-Hydroxycamptothecine (HCPT) microcapsules met verlengde afgifte, bereid door laag-voor-laag nano-zelfassemblagetechnologie (LBL-methode) met elektrostatische aantrekking, hebben een hoge inkapselingsefficiëntie en eigenschappen voor langdurige afgifte, wat de toepassingswaarde van Chinese kruidengeneeskunde HCPT [1].
- Dagelijks chemisch veld
Wat dagelijkse chemische producten betreft, worden microcapsules van plantaardige etherische oliën voornamelijk gebruikt in wasmiddelen, huidverzorgingsproducten en cosmetica. Li Xuejing et al. bestudeerde de rol van microcapsules van etherische oliezetmeel in wasmiddelen en ontdekte dat wanneer microcapsules van zetmeel worden gebruikt om essentiële oliën en vloeibare essentiële oliën in te kapselen, de prestaties van essentiële oliën tijdens het wassen en na het spoelen bij een lage totale hoeveelheid kunnen worden verbeterd. Nadat de essentiële olie in micro-capsules is ingekapseld, wordt de essentiële olie van de plant automatisch en gelijkmatig afgegeven aan het huidweefsel met de microcapsule als drager, en wordt deze lange tijd in effectieve concentratie gehouden, terwijl het tegelijkertijd de rol speelt van het stabiliseren van de huid. effectieve ingrediënten en het verminderen van de irritatie van speciale additieven aan de huid.
- Voedsel veld
De toepassing van microcapsuletechnologie op voedselgebied heeft als functie het transport en de opslag te vergemakkelijken, de vervluchtiging, oxidatie en bederf van sommige onstabiele voedselgrondstoffen te voorkomen, de slechte geur of bitterheid in het voedsel te verminderen of te verdoezelen, de afgifte van voedsel te reguleren. het op smaak brengen van microcapsules in het voedsel om het doel van langdurige smaak en langdurige werkzaamheid te bereiken, en het vermijden van de wederzijdse invloed van additieven met meerdere componenten in het voedsel. Sommige natuurlijke pigmenten hebben bijvoorbeeld het probleem van slechte oplosbaarheid en stabiliteit bij toepassing. Na micro-inkapseling kan het niet alleen hun oplosbaarheidseigenschappen veranderen, maar ook hun stabiliteit verbeteren.
- Kleurstof veld
De technische kern van het verven van microcapsules is het maken van microcapsules met kleurstoffen als kernmateriaal. Bij het verven kunnen de kleurstofmicrocapsules direct in het verfbad worden geplaatst en wordt het concentratieverschil van de kleurstof in de vezel, het verfbad en de capsule gebruikt om de kleurstof continu vrij te geven, te adsorberen en op de vezel te verven om de kleur te voltooien. verven. Het gebruik van microcapsulekleurstoffen voor het verven kan kleurrijk textiel produceren en een aantal problemen bij het bedrukken en verven van textiel effectief oplossen, zoals het verlagen van de kosten, het verbeteren van het gebruik van kleurstoffen, het vergemakkelijken van de zuivering van afvalwater en het bereiken van hulp- en watervrij verven. De drie primaire kleuren van bij hoge temperatuur gedispergeerde kleurstoffen werden geselecteerd om de kleuraanpassingsprestaties van het verven met microcapsules op polyestersuède te onderzoeken. De resultaten toonden aan dat de verzadiging van gedispergeerde kleurstofmicrocapsule-kleurmonsters over het algemeen was verbeterd en dat de schijnbare kleurdiepte toenam, wat aangeeft dat de kleuraanpassing mogelijk is.
 |
 |
HSF's micro-inkapselingstechnologie
Voor meer details kunt u contact met ons opnemen:
E-mail: sales@healthfulbio.com
Whatsappen: +86 18992720900