Τεχνολογία μικροενθυλάκωσηςείναι μια τεχνολογία που χρησιμοποιεί φυσικά ή συνθετικά πολυμερή υλικά για την ενθυλάκωση στερεών, υγρών ή ακόμα και αέριων ουσιών για να σχηματίσει μικροκάψουλες με ημιπερατές ή σφραγισμένες κάψουλες. Τα μικροσκοπικά σωματίδια που σχηματίζονται ονομάζονται μικροκάψουλες. Η τεχνολογία μικροενθυλάκωσης μπορεί να βελτιώσει τις φυσικές ιδιότητες των ενθυλακωμένων ουσιών, να απομονώσει τα ενεργά συστατικά από το εξωτερικό περιβάλλον, να ενισχύσει τη σταθερότητα, να μειώσει την πτητότητα και να παρατείνει τη διάρκεια ζωής. Επιπλέον, διαθέτει και λειτουργία ελεγχόμενης απελευθέρωσης. Λόγω των μοναδικών πλεονεκτημάτων της, η τεχνολογία μικροενθυλάκωσης έχει μελετηθεί και εφαρμοστεί σε βάθος στους τομείς της ιατρικής, των μπαχαρικών, της επεξεργασίας τροφίμων, της κλωστοϋφαντουργίας και της ένδυσης.
Η έρευνα για την τεχνολογία μικροενθυλάκωσης ξεκίνησε τη δεκαετία του 1930. Ήταν μια φυσική μέθοδος για την παρασκευή μικροκάψουλες ζελατίνης από μουρουνέλαιο σε υγρή παραφίνη με ζελατίνη ως υλικό τοιχώματος. Στα τέλη της δεκαετίας του 1940, η τεχνολογία μικροενθυλάκωσης έκανε μια σημαντική ανακάλυψη και άρχισε να χρησιμοποιείται στην επικάλυψη παρασκευής φαρμάκων. Τα τελευταία χρόνια, η τεχνολογία μικροενθυλάκωσης έχει εφαρμοστεί σε πολλές βιομηχανίες και πεδία όπως η διατήρηση της γεύσης, οι νέες βαφές και η επεξεργασία τροφίμων.
Ταξινόμηση υλικών τοιχώματος μικροκάψουλας
Το υλικό τοιχώματος των μικροκαψουλών είναι το εξωτερικό κέλυφος της κάψουλας. Τα υλικά τοίχων σε διαφορετικά πεδία εφαρμογής είναι επίσης διαφορετικά. Επί του παρόντος, υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι υλικών τοιχωμάτων που χρησιμοποιούνται συνήθως στην τεχνολογία μικροκάψουλας: φυσικά πολυμερή, ημισυνθετικά πολυμερή υλικά και πλήρως συνθετικά πολυμερή υλικά. Η αρχή της επιλογής υλικών τοίχου είναι: ότι το υλικό τοίχου μπορεί να είναι συμβατό με το υλικό του πυρήνα και η απόδοση είναι σταθερή και ανθεκτική σε υψηλή θερμοκρασία, τριβή και εξώθηση. Το υλικό του τοίχου πρέπει να έχει ορισμένη διαπερατότητα, υγροσκοπικότητα και διαλυτότητα.
1. Φυσικά πολυμερή υλικά
Τα φυσικά πολυμερή υλικά που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως υλικά τοίχου περιλαμβάνουν κυρίως ζελατίνη, αραβικό κόμμι, λάκα, λακ, άμυλο, δεξτρίνη, κερί, κολοφώνιο, αλγινικό νάτριο, πρωτεΐνη καλαμποκιού κ.λπ.
Τα φυσικά πολυμερή υλικά έχουν γενικά τα πλεονεκτήματα της μη τοξικότητας, της χαμηλής περιβαλλοντικής βλάβης, της σταθερότητας και του εύκολου σχηματισμού φιλμ.
2. Ημισυνθετικά πολυμερή υλικά
Τα ημισυνθετικά πολυμερή υλικά που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως υλικά τοιχώματος περιλαμβάνουν κυρίως μεθυλοκυτταρίνη, μεθυλοκυτταρίνη, αιθυλοκυτταρίνη κ.λπ.
Τα ημισυνθετικά πολυμερή υλικά έχουν τα πλεονεκτήματα της χαμηλής τοξικότητας, του υψηλού ιξώδους και της αυξημένης διαλυτότητας μετά τον σχηματισμό άλατος, αλλά υδρολύονται εύκολα, δεν αντέχουν σε υψηλές θερμοκρασίες και πρέπει να παρασκευαστούν προσωρινά.
3. Πλήρως συνθετικά πολυμερή υλικά
Τα πλήρως συνθετικά πολυμερή υλικά που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως υλικά τοιχώματος περιλαμβάνουν κυρίως πολυαιθυλένιο, πολυστυρένιο, πολυβουταδιένιο, πολυπροπυλένιο, πολυαιθέρα, πολυουρία, πολυαιθυλενογλυκόλη, πολυβινυλική αλκοόλη, πολυαμίδιο, πολυακρυλαμίδιο, πολυουρεθάνη, μεθακρυλικό πολυμεθυλεστέρα, πολυβινυλοπυρρολιδόνη, ρεξάνη, επόξυλο κ.λπ. .
Τα πλήρως συνθετικά πολυμερή υλικά έχουν καλές ιδιότητες σχηματισμού φιλμ, καλή χημική σταθερότητα, υψηλή μηχανική αντοχή, άνετη αποθήκευση και μεταφορά και είναι βιοδιασπώμενα ή βιοαπορροφήσιμα. Ωστόσο, απαιτούν μεγάλη ποσότητα οργανικών διαλυτών, είναι δαπανηρές και έχουν μεγάλη βλάβη στο περιβάλλον. Επομένως, θα πρέπει να επιλέγονται μη τοξικά ή χαμηλής τοξικότητας υλικά με καλή διαλυτότητα στο αρχικό φάρμακο. Επιπλέον, στη διαδικασία παρασκευής μικροκαψουλών. Οι παρενέργειες έχουν σημαντικό αντίκτυπο στις μικροκάψουλες. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να αποφευχθεί η επιλογή ορισμένων μονομερών που μπορούν να προκαλέσουν αντιδράσεις με τον πυρήνα της κάψουλας και ορισμένα από τα πρόσθετα σε αυτόν για ενθυλάκωση.
Μέθοδος παρασκευής μικροκαψουλών
1) Διασκορπίστε το επεξεργασμένο υλικό πυρήνα (εσωτερική φάση) στο μέσο μικροενθυλάκωσης.
2) Προσθέστε υλικό που σχηματίζει φιλμ (υλικό τοίχου) στο σχηματισμένο σύστημα διασποράς.
3) Συλλέξτε, αποθέστε ή τυλίξτε το υλικό τοίχου γύρω από το διασκορπισμένο υλικό πυρήνα με κάποιο τρόπο.
4) Χρησιμοποιήστε ορισμένα φυσικά και χημικά μέσα για την επεξεργασία και τη στερεοποίηση του υλικού του τοίχου έτσι ώστε το κέλυφος της μεμβράνης να φτάσει σε μια ορισμένη σταθερή κατάσταση.
Εφαρμογή μικροκαψουλών σε διάφορους τομείς
Οι μικροκάψουλες έχουν κυρίως τις ακόλουθες έξι λειτουργίες: Σκόνη, μετατροπή υγρών, αερίων κ.λπ. σε ξηρές σκόνες, μείωση της πτητικότητας, καθιστώντας ορισμένες πτητικές ουσίες δύσκολο να εξατμιστούν. Βελτίωση της σταθερότητας των ουσιών (ουσίες που οξειδώνονται εύκολα, αποσυντίθενται εύκολα από το φως και επηρεάζονται εύκολα από τη θερμοκρασία ή την υγρασία). Γεύση συγκάλυψης. Απομόνωση ενεργών συστατικών. Έλεγχος απελευθέρωσης. Λόγω αυτών των έξι βασικών λειτουργιών, χρησιμοποιούνται ευρέως σε πολλούς τομείς όπως η ιατρική, τα τρόφιμα και οι βαφές.
- Βιολογικό πεδίο
Η διαδικασία ενθυλάκωσης ή περιτύλιξης βιολογικών κυττάρων με υλικά μικροενθυλάκωσης για να σχηματιστούν μικροκάψουλες που περιέχουν βιολογικά κύτταρα ονομάζεται μικροενθυλάκωση βιολογικών κυττάρων. Τα κύτταρα που ακινητοποιούνται από μικροκάψουλες μπορούν να προστατεύονται από σκληρές περιβαλλοντικές συνθήκες (οξέα και αλκάλια, θερμοκρασία, οργανικοί διαλύτες, τοξικές ουσίες κ.λπ.). Τα ακινητοποιημένα κύτταρα καλλιεργούνται εύκολα και μπορούν να καλλιεργούνται συνεχώς. Τα μικροενθυλακωμένα βιολογικά κύτταρα έχουν χρησιμοποιηθεί στην ιατρική, την προστασία του περιβάλλοντος, τη βιομηχανία τροφίμων και άλλους τομείς λόγω της εξαιρετικής απόδοσής τους.
Τα μικροενθυλακωμένα ζωικά κύτταρα έχουν χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή μονοκλωνικών αντισωμάτων λόγω των εξαιρετικών ιδιοτήτων απομόνωσής τους και ελεγχόμενης απελευθέρωσης. Πειράματα έδειξαν ότι η έγχυση μικροενθυλακωμένων κυττάρων υβριδώματος στον υποδόριο ιστό των ποντικών μπορεί να τους προκαλέσει την έκκριση αντισωμάτων. Σε αντίθεση με τα μικροενθυλακωμένα κύτταρα υβριδώματος, τα μη ενθυλακωμένα κύτταρα υβριδώματος μεταμοσχεύονται σε ποντίκια με ανοσοανεπάρκεια, κάτι που είναι θανατηφόρο για τα ποντίκια.
Τα μικροενθυλακωμένα προβιοτικά έχουν επίσης τα μοναδικά τους πλεονεκτήματα. Αν και τα προβιοτικά έχουν καλή επίδραση στη βελτίωση της γαστρεντερικής λειτουργίας των ανθρώπων και των ζώων, αναστέλλοντας την ανάπτυξη παθογόνων και προάγοντας την ανάπτυξη ζωικών σωμάτων, ο αριθμός των ζωντανών βακτηρίων μειώνεται σημαντικά κατά τη διαδικασία παραγωγής στο έντερο, περιορίζοντας έτσι τη φυσιολογική επιδράσεις των προβιοτικών. Ωστόσο, η εφαρμογή της τεχνολογίας μικροενθυλάκωσης στην παραγωγή προβιοτικών αναμένεται να λύσει καλύτερα τα προβλήματα δυσανεξίας των προβιοτικών στο γαστρικό οξύ και σύντομων περιόδων αποθήκευσης. Η Ιαπωνία και η Νότια Κορέα είναι οι χώρες που εφάρμοσαν την τεχνολογία μικροενθυλάκωσης στα προβιοτικά νωρίτερα και έχουν υποβάλει αίτηση για πολλές πατέντες. Η έρευνα της χώρας μου σε αυτόν τον τομέα ξεκίνησε σχετικά αργά αλλά έχει σημειώσει ταχεία πρόοδο.
- Φαρμακευτικό πεδίο
Οι μικροκάψουλες έχουν πολλές εφαρμογές στην ιατρική και την ιατρική θεραπεία, με αξιόλογα αποτελέσματα και μεγάλες δυνατότητες. Επί του παρόντος, η σχετική έρευνα είναι επίσης πολύ σε βάθος. Τα πλεονεκτήματα της μικροενθυλάκωσης του φαρμάκου είναι ότι μπορεί να μειώσει τις παρενέργειες, να απομονώσει την αποσύνθεση του γαστρικού οξέος, να βελτιώσει τη σταθερότητα του φαρμάκου, να ελέγξει την απελευθέρωση του φαρμάκου κ.λπ.
Η μικροενθυλάκωση των κινεζικών φυτικών φαρμάκων μειώνει σημαντικά την πικρία, την οσμή και τις παρενέργειες των φαρμάκων, μειώνει τον ερεθισμό στο στομάχι και μειώνει την εξάτμιση των φαρμάκων. 10-Η υδροξυκαμπτοθεκίνη είναι ένα αντικαρκινικό φάρμακο καμπτοθεκίνης που χρησιμοποιείται κλινικά στη χώρα μου, αλλά η αξία εφαρμογής του περιορίζεται από τις μεγάλες ανεπιθύμητες ενέργειες και τη χαμηλή βιοδιαθεσιμότητα. Οι 10-Μικροκάψουλες παρατεταμένης αποδέσμευσης Hydroxycamptothecin (HCPT) που παρασκευάζονται με τεχνολογία νανο-αυτοσυναρμολόγησης στρώμα-στρώμα ηλεκτροστατικής έλξης (μέθοδος LBL) έχουν υψηλή απόδοση ενθυλάκωσης και ιδιότητες παρατεταμένης αποδέσμευσης, γεγονός που ενισχύει την αξία εφαρμογής των κινεζικών φυτικό φάρμακο HCPT [1].
- Καθημερινό χημικό πεδίο
Όσον αφορά τα καθημερινά χημικά προϊόντα, οι μικροκάψουλες αιθέριων ελαίων φυτών χρησιμοποιούνται κυρίως σε απορρυπαντικά, προϊόντα περιποίησης δέρματος και καλλυντικά. Οι Li Xuejing et al. μελέτησε τον ρόλο των μικροκαψουλών αμύλου αιθέριου ελαίου στα απορρυπαντικά πλυντηρίου και διαπίστωσε ότι όταν οι μικροκάψουλες αμύλου χρησιμοποιούνται για την ενθυλάκωση αιθέριων ελαίων και υγρών αιθέριων ελαίων, η απόδοση των αιθέριων ελαίων κατά το πλύσιμο και μετά το ξέβγαλμα μπορεί να βελτιωθεί σε χαμηλή συνολική ποσότητα. Αφού το αιθέριο έλαιο μικροενθυλακωθεί, το φυτικό αιθέριο έλαιο απελευθερώνεται αυτόματα και ομοιόμορφα στον ιστό του δέρματος με φορέα τη μικροκάψουλα και διατηρείται σε αποτελεσματική συγκέντρωση για μεγάλο χρονικό διάστημα, ενώ ταυτόχρονα παίζει το ρόλο της σταθεροποίησης της αποτελεσματικά συστατικά και μείωση του ερεθισμού των ειδικών προσθέτων στο δέρμα.
- Χώρος τροφίμων
Η εφαρμογή της τεχνολογίας μικροκάψουλας στον τομέα των τροφίμων έχει τις λειτουργίες της διευκόλυνσης της μεταφοράς και αποθήκευσης, της πρόληψης της εξάτμισης, της οξείδωσης και της αλλοίωσης ορισμένων ασταθών πρώτων υλών τροφίμων, της μείωσης ή της κάλυψης της κακοσμίας ή της πικρίας στα τρόφιμα, ρυθμίζοντας την απελευθέρωση αρωματίζοντας μικροκάψουλες στο φαγητό για την επίτευξη του σκοπού της μακράς διάρκειας γεύσης και μακροχρόνιας αποτελεσματικότητας και την αποφυγή της αμοιβαίας επιρροής πρόσθετα πολλαπλών συστατικών στα τρόφιμα. Για παράδειγμα, ορισμένες φυσικές χρωστικές έχουν το πρόβλημα της κακής διαλυτότητας και σταθερότητας στην εφαρμογή. Μετά την μικροενθυλάκωση, μπορεί όχι μόνο να αλλάξει τις ιδιότητες διαλυτότητάς τους αλλά και να βελτιώσει τη σταθερότητά τους.
- Πεδίο βαφής
Ο τεχνικός πυρήνας της βαφής με μικροκάψουλες είναι η κατασκευή μικροκαψουλών με βαφές ως υλικά πυρήνα. Κατά τη βαφή, οι μικροκάψουλες βαφής μπορούν να τοποθετηθούν απευθείας στο λουτρό βαφής και η διαφορά συγκέντρωσης της βαφής στην ίνα, το λουτρό βαφής και την κάψουλα χρησιμοποιείται για να κάνει τη βαφή να απελευθερώνεται συνεχώς, να προσροφάται και να βάφεται στην ίνα για να ολοκληρωθεί η βαφή. Η χρήση βαφών μικροκάψουλας για βαφή μπορεί να παράγει πολύχρωμα υφάσματα και να λύσει αποτελεσματικά ορισμένα προβλήματα στην εκτύπωση και τη βαφή υφασμάτων, όπως η μείωση του κόστους, η βελτίωση της χρήσης της βαφής, η διευκόλυνση του καθαρισμού των λυμάτων και η επίτευξη βαφής χωρίς βοηθητικές και χωρίς νερό. Τα τρία βασικά χρώματα των διασκορπισμένων βαφών υψηλής θερμοκρασίας επιλέχθηκαν για να διερευνηθεί η απόδοση ταιριάσματος χρώματος της βαφής με μικροκάψουλες σε σουέτ πολυεστέρα. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι ο κορεσμός των δειγμάτων χρώματος μικροκάψουλας διεσπαρμένης βαφής γενικά βελτιώθηκε και το φαινομενικό βάθος χρώματος αυξήθηκε, υποδεικνύοντας ότι η χρωματική αντιστοίχιση είναι εφικτή.
 |
 |
Τεχνολογία μικροενθυλάκωσης HSF
Για περισσότερες λεπτομέρειες, επικοινωνήστε μαζί μας:
E-mail: sales@healthfulbio.com
Whatsapp: +86 18992720900