微胶囊合成工艺研究综述
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微型胶囊的制备一、实验目的1.掌握复凝聚法制备微型胶囊的工艺及影响微囊形成的因素。
2.通过实验进一步理解复凝聚法制备微型胶囊的原理。
二、实验指导微型胶囊(简称微囊)系利用天然、半合成高分子材料(通称囊材)将固体或液体药物(通称囊心物)包裹而成的微小胶囊。
它的直径一般为5~400µm。
微囊的制备方法很多,可分为物理化学法,化学法以及物理机械法。
可按囊心物、囊材的性质、设备和微囊的大小等选用适宜的制备方法。
在实验室中制备微囊常选用物理化学法中的凝聚法。
凝聚法又分为单凝聚法和复凝聚法。
后者常用明胶、阿拉伯胶为囊材。
制备微囊的机理如下:明胶为蛋白质,在水溶液中,分子链上含有-NH2和-COOH 及其相应解离基团-NH3+与-COO-,但含有-NH+3与-COO-离子多少,受介质pH值的影响,当pH值低于明胶的等电点时,-NH+3数目多于-COO-,溶液荷正电;当溶液pH高于明胶等电时,-COO-数目多于-NH+3,溶液荷负电。
明胶溶液在pH4.0左右时,其正电荷最多。
阿拉伯胶为多聚糖,在水溶液中,分子链上含有-COOH和-COO-,具有负电荷。
因此在明胶与阿拉伯胶混合的水溶液中,调节pH约为4.0时,明胶和阿拉伯胶因荷电相反而中和形成复合物,其溶解度降低,自体系中凝聚成囊析出。
再加入固化剂甲醛,甲醛与明胶产生胺醛缩合反应,明胶分子交联成网状结构,保持微囊的形状,成为不可逆的微囊;加2%NaOH调节介质pH8~9,有利于胺醛缩合反应进行完全,其反应表示如下:R-NH2+ H2N-R + HCHO pH8-9R-NH-CH2-HN-R + H2O三、实验内容1.复凝聚法制备微囊处方:食用油3ml阿拉伯胶 2.5g明胶 2.5g37%甲醛溶液 1.2ml10%醋酸溶液适量10%NaOH溶液适量去离子水适量2.操作(1)明胶溶液的配制:称取明胶 2.5g,用去离子水适量浸泡溶胀后,加热溶解,加去离子水至50ml,搅匀,50℃保温备用。
药用微型胶囊研究进展前言微型胶囊简称微囊,就是将固体、液体或混悬物的微小颗粒(称囊心物质)的周围包上一层薄膜(称包料)形成极为微小的胶囊,其直径从零点几微米到5000微米。
用于药物的微胶囊最初是外用,接着发展到口服及内部肌肉组织。
用于医药的微胶囊主要是缓释微胶囊,也就是将药物活性分子与高分子载体结合后投入到生物活性体内通过扩散和渗透等方式,药物活性分子再以适当的浓度和持续时间释放出来,从而达到充分发挥药效的目的。
[1] 微型胶囊是在传统的胶囊的基础上发展起来的。
微胶囊技术的研究大约开始于20世纪30年代,在50年代取得重大成果,在70年代中期得到迅猛发展。
微胶囊具有改善和提高物质表观及其性质的能力,能够储存微细物质,延缓和控制释放,并具有保护芯材料免受环境影响、降低毒性、屏蔽气味等作用。
20世纪40年代末,美国人Wurster首先采用空气悬浮法制得了微胶囊,并成功运用到药物方面。
[2]目前,微型胶囊在医药方面主要是研究微型胶囊在药物的控制释放、靶向功能等的应用以及微型胶囊的可生物降解性。
由于物质微胶囊化后具有许多独特的性能,在许多领域都有广泛的应用,因而引起了人们极大的兴趣。
如今,微胶囊技术已从最初的压敏复写纸扩展到医药、食品、农药、饲料、涂料、化妆品、添加剂、纺织、阻燃剂、生物固定化等多个领域,发展前景十分乐观。
1. 薪艾油药用微型胶囊薪艾油是从传统中药薪艾中通过水蒸汽蒸馏法提取的挥发油。
[3] 具有平喘镇咳、消炎、抗过敏、抑菌等功能。
[4、5] 还可用于日用化工行业作为香料添加剂,具有一系列保健功能。
但由于薪艾油为易挥发的液体物质,不便于贮藏、运输和剂型多样化,限制了应用范围。
将其制成微型胶囊将解决上述问题。
将新采集的薪艾叶阴干,置于提取器中充分湿润,用水蒸汽蒸馏法蒸出挥发油经油水分离、脱水干燥等步骤,得到淡黄色澄清液体,有薪艾的特异香味。
单凝聚法制备薪艾油微型胶囊:用蒸馏水溶解硫酸钠,另用蒸馏水溶解明胶,溶胀12h ,制成溶液。
微胶囊制备方法微胶囊制备方法微胶囊的制备方法大致可分为3类:聚合反应法、相分离法、物理及机械法。
聚合反应法包括界面聚合法、原位聚合法和悬浮胶联法;相分离法包括水相相分离法和油相相分离法;物理及机械法包括熔化分散冷凝法、喷雾干燥法、溶剂或溶液萃取法等。
1 界面聚合法界面聚合法制备微胶囊的原理是通过适宜的乳化剂形成油包水(或水包油)乳液,使水溶性(或油溶性)反应物的水溶液(或油溶液)分散进入油相(或水相),在油包水(或水包油)乳液中加入非水溶性(或水溶性)反应物以引发聚合,在液滴表面形成聚合物膜,这样含水微胶囊(或含油微胶囊)就会从水相(或油相)中分离。
将该方法制备出的微囊化乳酸菌产品用于乳酸发酵,其活菌含量会随发酵时间的延长而恢复。
藤原正弘等人改进了此方法,称复乳状液法,具体过程是将乳酸菌液与添加了聚甘油脂肪酸酯的氢化油脂混合形成W/O型乳状液,再分散于含增稠稳定剂黄原胶的乳酸钙溶液中,最终形成W/O/W型双重乳状液,将此乳状液逐滴加到低甲氧基果胶之类的成模液中,制成内部流动的微胶囊化产品,由于在菌体与外水相之间有一层固化的油脂膜作为屏障,使得产品在低pH值的条件下稳定性更高。
在界面聚合法中,尽管微胶囊的强度与使用的交联剂浓度成正比,但由于交联剂都有一定的毒性,会对乳酸菌的活性造成损害,所以很难得到广泛的认可。
复乳状液法操作复杂,且在双重乳状液形成过程中外水相与内水相极易混溶,故产品得率低。
2 相分离法相分离法又称凝聚法,是将芯材料乳化或分散在溶有壁材的连续相中,然后采用某种方法(如加入聚合物的非溶剂、降低温度、或加入与芯材料相互溶解的第二种聚合物)使壁材溶解度降低并从连续相中分离出来,形成黏稠的液相(不是沉淀),包裹在芯材料上形成微胶囊。
根据包囊材料在水中溶解度的不同,可将相分离法分为水相相分离法和油相相分离法。
用相分离技术制备微胶囊时最常用的聚合物材料有明胶、琼脂、阿拉伯胶和乙基纤维素等。
Sheu TY等人用油相相分离法制得的乳酸菌微胶囊,其乳酸菌的防冻能力提高了20%~50%。
大连理工大学硕士学位论文避蚊胺微胶囊的制备研究姓名:胡云峰申请学位级别:硕士专业:化学工程指导教师:于才渊20080601大连理工大学硕士学位论文摘要避蚊胺是一种高效、广谱的蚊虫驱避剂,问世已经超过50年,依然是世界范围内应用最广泛的驱避剂。避蚊胺具有驱避效果好、作用毒性小、应用范围广的优点。但是也存在诸如作用时间短、皮肤施用量大、透皮吸收较多等问题,从而可能导致皮炎及心血管疾病等副反应等问题。利用微胶囊技术将避蚊胺微胶囊化后,既不影响避蚊胺的驱蚊效果,利用微胶囊控制释放的特点还可以起到延长驱避作用时间、减少透皮吸收等诸多好处。本文对复合凝聚法制备避蚊胺微胶囊进行了研究,研究内容主要包括:复合凝聚法各因素对微胶囊产品的影响、考察了微胶囊的缓释性能。本文首先通过单因素实验考察了芯壁材比例、反应时间、反应温度、搅拌转速、乳化剂含量和乳化剂HLB值对微胶囊产品的影响,找到合适的参数操作范围。在单因素实验的基础上,设计了正交试验,通过对正交试验结果的分析,找到了最佳的工艺条件:芯壁材比例l:1、反应时间40min、反应温度40"C、搅拌转速2000r/min、乳化剂含量l%、乳化剂HLB值12。在此条件下微胶囊的包埋率达到了75.3%。本文对微胶囊产品进行了表征,测定了微胶囊缓释性能曲线,经过计算,在24h的缓释时间内,平均缓释速率为12.44|lg/cm2・h,远小于避蚊胺在常温下的蒸发速率22.6
±2.183u
g/cm?・h。本实验比较了交联固化剂甲醛的用量对缓释性能的影响,实验发现:
通过控制交联固化剂甲醛的用量可以起到控制微胶囊产品缓释速率的作用。由实验结果来看,通过复合凝聚法将避蚊胺微胶囊化是可行的。缓释实验证明了微胶囊具有的缓释效果,这对延长驱避作用时间、减少透皮吸收是至关重要的。复合凝聚法过程简单、原料便宜、易于实现大规模生产,无论是对军、民都有很强的现实意义。
关键词:避蚊胺;微胶囊;复合凝聚;缓释避蚊胺微胶囊的制备研究StudyoftheMicroencapsulatonTechnologyofDEETAbstractDEETiSasort
微胶囊制剂的应用研究进展随着科技的不断进步和医药领域的不断发展,微胶囊制剂作为一种重要的药物控释系统,得到了广泛的研究和应用。
本文将对微胶囊制剂的应用研究进展进行探讨和总结。
一、微胶囊制剂的概念和特点微胶囊制剂是指将药物包裹在微小的胶囊中,形成固体或液体微胶囊。
其主要特点包括控释性能好、药物稳定性高、降低药物毒性和副作用、减少药物用量等。
在药物控释性能方面,微胶囊制剂能够延长药物的释放时间,实现持续性的药物作用。
同时,由于药物包裹在胶囊内部,可以避免与外界环境接触,从而提高了药物的稳定性和降解速度。
此外,微胶囊制剂还能减少药物的副作用和毒性。
由于药物在胶囊中缓慢释放,能够降低药物在体内的峰浓度,减少对机体的刺激,从而减轻了药物的副作用和毒性。
最后,微胶囊制剂还可以减少药物的用量。
由于药物包裹在胶囊中,有效地控制了药物的释放速度,增加了药物的利用率,使得同样的药效可以达到更低的药物用量。
二、微胶囊制剂在药物领域的应用微胶囊制剂在药物领域的应用非常广泛,涉及到多个领域,如药物传输、药物治疗和药物输送等。
1. 药物传输微胶囊制剂能够通过不同的途径实现药物的传输,如经口给药、皮肤透皮给药和静脉注射等。
通过控制微胶囊的结构和成分,可以调整药物的释放速度和方式,提高药物在体内的生物利用度。
2. 药物治疗微胶囊制剂在药物治疗方面也有着广泛的应用。
例如,在抗癌治疗中,微胶囊制剂能够将化疗药物包裹在胶囊中,实现靶向传输,减少对正常细胞的伤害,提高治疗效果。
另外,在神经系统疾病的治疗中,微胶囊制剂可以将神经营养因子包裹在胶囊中,通过植入体内实现持续释放,促进神经再生和修复。
3. 药物输送微胶囊制剂还广泛应用于药物输送领域。
例如,通过将药物包裹在可降解的胶囊中,可以实现肠道靶向输送,提高药物在消化系统中的吸收率。
此外,微胶囊制剂还可用于控制药物在局部的释放,如眼药水、鼻腔喷雾等,实现药物的长效治疗。
三、微胶囊制剂的研究进展目前,微胶囊制剂的研究主要集中在胶囊的合成材料、制备工艺和应用性能等方面。
微胶囊加工技术论文(2)微胶囊加工技术论文篇二微胶囊技术的功能特性及耐高温型微胶囊的研究现状摘要:微胶囊技术是近年来应用较为广泛的生产技术,通过对食品成分的微胶囊化,可以有效保护其功能成分,增加产品的稳定性。
本文综述了微胶囊技术的特点,功能,以及在食品工业中的应用,同时指出了微胶囊制备技术今后的发展趋势和前景。
关键词:微胶囊功能应用食品工业随着人们生活水平的提高,食品工业飞速发展,微胶囊技术越来越受到人们的青睐。
微胶囊技术就是指利用高分子材料,将固体,液体,气体物质包裹起来,形成具有半透性或密封囊膜的,粒子处于2-1000μm范围内的技术[1]。
微胶囊内部包埋的物质称为芯材,外部包囊的囊膜称为壁材[2]。
微胶囊自问世以来,得到了快速的发展,已越来越多的应用于医药、材料、日化、农业方面,尤其是在食品行业,许多由于技术屏障而难以利用的产品,通过微胶囊技术便得以实现,使原有产品的品质得到了大大的提高,与人们的生活息息相关[3]。
1. 微胶囊的功能与作用微胶囊的功能作用很多,很多产品利用微胶囊技术,其潜力可以得到大大提高。
总的来说,微胶囊的作用有如下几个方面:1.1 改变物质的质量、体积、状态和性能液体物质或者气态物质由于自身物理性质的决定,在运输、应用、保存方面有较大的限制。
但是若能将其制成微胶囊产品,便可以改变其物理状态,由自由流动的液体、气体等物质变成固态,便可以有效解决上述问题,提高在保藏、运输方面的优势[4]。
1.2 控制芯材释放微胶囊产品最大的特点就是控制芯材释放[5]。
因为微胶囊是具有半透性或全封闭式囊膜的微小粒子,因此在其中包裹的芯材,其释放能够得到一定的控制。
可以通过渗透原理,选择合适的壁材或合适的制备方法制造出以设计好的释放速度释放芯材物质的微胶囊,利用这一特点,可以很好的调节目标物质的释放速度和释放方式[6]。
如在医药行业中使用某种药品时,若想在一定时间内慢慢释放出药物,就可以采用微胶囊技术,用具有一定半透性作用的材料为壁材,所制备出的微胶囊制剂就会在进入人体后以一定的速度释放出药物,以达到调节控制药物释放的作用,这样便可以制备出高质量、具有一定控释作用的药品,增大了药物的应用空间[7]。
微胶囊的应用及研究进展摘要微胶囊技术近几年来在国内发展迅速,不仅制作工艺趋于成熟,应用也越来越广泛。
文章简要介绍了微胶囊的制备方法以及在各个领域的应用。
关键词微胶囊制备工艺应用微胶囊技术是一种利用天然或是合成的高分子材料,将固体、液体、甚至是气体物质包埋起来,形成具有半通透性或密封囊膜的微型胶囊技术。
形成的微小粒子称之为微胶囊。
微胶囊技术可以改善被包裹物质的物理性质,使活性成分与外界环境隔绝开来,增强稳定性,降低挥发性,延长保存期,此外还具有控制释放功能。
由于它的这些独特的优点,微胶囊技术在医药、香料、食品加工、纺织服装的领域都有深入的研究和应用。
微胶囊技术研究起步于20世纪30年代,美国人D.E.Wurster用物理方法以明胶为壁材在液体石蜡中制备鱼肝油形成明胶微胶囊,20世纪40年代末,微胶囊技术得到突破发展开始应用于药物制剂包衣,1954年美国的B.K.Green受到微胶囊在药物上的应用启发成功地将该技术应用于无碳复写纸的生产,并取得重大成果[1]。
近年来,微胶囊技术更是应用在香精缓释、新型染料、食品加工等繁多的行业及领域中。
1微胶囊壁材的分类微胶囊的壁材是构成囊的外壳。
不同的应用领域壁材也不尽相同,目前在微胶囊技术中常用的壁材主要有三类:天然高分子、半合成高分子材料以及全合成高分子材料。
选择壁材的原则是: 壁材能与芯材互相配伍,能性稳定耐高温, 耐磨擦, 耐挤压。
壁材要具有一定的渗透性、吸湿性、溶解性。
1.1天然高分子材料可以用作壁材的天然高分子材料主要有明胶、阿拉伯胶、虫胶、紫胶、淀粉、糊精、蜡、松脂、海藻酸钠、玉米朊等。
天然高分子材料一般都具有无毒,对环境危害小,稳定,易成膜等优点。
2.2 半合成高分子材料可以用作壁材的半合成高分子材料主要有缩甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素等。
半合成高分子材料则具有毒性小,粘度大,成盐后溶解度增加等优点,但是它易水解,不耐高温,需临时配制。
3.3 全合成高分子材料可以用作壁材的全合成高分子材料主要有聚乙烯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚丙烯、聚醚、聚脲、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚酰胺、聚丙烯酰胺、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯吡咯烷酮、环氧树脂、聚硅氧烷等。
微胶囊的制作工艺流程1.材料和方法1.1 材料与试剂经过醇提和醇沉的红枣提取物;阿拉伯树胶、糊精、淀粉、乳糖、微晶纤维素、无水乙醇、氢氧化钠、亚硝酸钠、硝酸铝、乙醇等,均为国产分析纯。
1.2制备工艺以阿拉伯胶和糊精的混合物(1:1)作为壁材,以提取物,淀粉,乳糖和微晶纤维素的混合物为芯材,采用喷雾干燥工艺,制备降血脂微胶囊,制备的工艺流程见图1-1,工艺要点分别为:芯材溶液制备:提取物和辅料(淀粉,乳糖,微晶纤维素;52:24:24)壁材溶液制备:称取一定量的阿拉伯胶和糊精(1:1),再加入一定量的水,使其溶胀、分散,制成壁材溶液。
混合:按照一定的壁材/芯材比(2:1,1:1)及一定的壁材浓度(1:50,w/v)要求,将芯材溶液加入到壁材溶液中,搅拌、混匀。
喷雾干燥:用喷雾干燥机,按如图的工艺条件喷雾干燥。
1.3降血脂微胶囊理化性质的测定(1)结构观察及粒径的测定(2)水分测定(3)比容的测定(4)溶解度的测定1.4微胶囊化前后的稳定性研究(1)PH值对微胶囊化前后的稳定性影响(2)自然光对微胶囊化前后的稳定性影响(3)空气中的氧气对微胶囊化前后的稳定性影响(4)温度对微胶囊化前后的稳定性影响(5)金属离子对微胶囊化前后的稳定性影响(6)氧化剂对微胶囊化前后的稳定性影响(7)还原剂对微胶囊化前后的稳定性影响(8)防腐剂对微胶囊化前后的稳定性影响(9)食品原料对微胶囊化前后的稳定性影响1.5降血脂微胶囊质量指标评价(1)感官评价(2)理化指标评价(3)动物实验1.6微胶囊在模拟肠液中释放效果的检测按照确定的最佳工艺条件,检测经模拟胃液处理3 h 后的微胶囊在模拟肠液中的释放情况。
药品质量/g 药品质量/g阿拉伯树胶微晶纤维素糊精淀粉乳糖维素。
微胶囊的研究现状摘要本文综述了微胶囊研究进展中实现的突破,分析应用中存在的问题,研究微胶囊的修复机理、合成方法、影响因素,探究微胶囊的类型与在各个层面上的应用并展望其广阔的应用前景,分析当前研究中存在的问题,为微胶囊在更多领域的发展注入新的内容和活力,提供全新的机遇。
关键词微胶囊;自修复;影响因素前言微胶囊技术是指将某一目的物(芯或内相)用各种天然的或合成的高分子化合物连续薄膜完全包覆起来,而对目的物的原有化学性质丝毫未损的一项技术应用。
微胶囊合成受到表面活性剂等因素的影响。
在诸多领域均有着重要的作用。
众多科研人员从反应机理的综合性应用方向入手研究微胶囊。
White[1]等在2001 年首先提出利用微胶囊技术将修复剂包封在高分子膜内制成自修复微胶囊。
万健等[2]利用掺加修复微胶囊来实现混凝土的自修复,对其性能进行了实验研究,并评价了自修复的效果。
1 微胶囊的制备微胶囊自修复技术通过在拌制混凝土时加入内含液态修复剂的微胶囊来实现。
根据微胶囊造粒原理的不同,可将造粒方法归为三类。
物理方法包括喷雾干燥法、喷雾凝冻法、静电结合法等;化学方法包括界面聚合法、原位聚合法、分子包囊法和辐射包囊法等。
物理化学方法包括水相分离法、油相分离法、复相乳液法等;微胶囊的影响因素包括表面活性剂的影响、乳化剂的影响、芯材的影响。
伲卓[3]研究表明表面活性剂加入量与表面张力和界面张力大小成反比,随张力减小,芯材液滴分散程度更好,形成的胶囊颗粒度也更小。
赵鹏[4]研究表明采用一步原位聚合法合成以脲醛树脂为囊壁,以桐油为囊芯的自修复微胶囊,当乳化剂用量超过12 %后,随着乳化剂用量的增加,乳化稳定作用以及界面张力基本没有变化,因此微胶囊粒径减小的趋势不太明显。
张姚等[5]采用PV A 为乳化剂,保持其他条件不变,探讨芯壁比(MDPO∶MIPDI)对微胶囊表面形貌的影响,结果当芯材量过多时,微胶囊在干燥及抽真空过程中会出现破损,无法观测到规则的胶囊形状.当芯材量过少时,微胶囊表面会出现大量凹陷,可能是由于壁材浓度过大导致反应过于剧烈致使表面褶皱不规整。
《凝结芽孢杆菌微胶囊的制备及其在花生酱中的应用研究》一、引言随着食品工业的快速发展,微胶囊技术因其能够保护核心成分、控制释放和提高稳定性等优势,正受到广泛关注。
其中,凝结芽孢杆菌作为一种具有益生菌特性的微生物,在食品工业中具有重要应用价值。
本文旨在研究凝结芽孢杆菌微胶囊的制备方法,并探讨其在花生酱中的应用效果。
二、材料与方法(一)材料1. 凝结芽孢杆菌:选用活性高、稳定性好的菌种。
2. 花生酱:选用优质花生原料制成的花生酱。
3. 其他辅助材料:如壁材材料、抗氧化剂等。
(二)方法1. 凝结芽孢杆菌微胶囊的制备:(1)菌种活化与培养;(2)将培养好的菌体与壁材材料混合;(3)通过喷雾干燥、挤压或复凝聚等方法形成微胶囊;(4)对微胶囊进行筛选、干燥和包装。
2. 花生酱中添加凝结芽孢杆菌微胶囊的实验设计:(1)将微胶囊按不同比例添加到花生酱中;(2)进行感官评价和理化性质分析;(3)进行微生物学实验,观察微胶囊在花生酱中的存活率和生长情况;(4)通过对比实验,分析添加微胶囊前后花生酱的品质变化。
三、实验结果与分析(一)凝结芽孢杆菌微胶囊的制备结果通过喷雾干燥法成功制备了凝结芽孢杆菌微胶囊,微胶囊形态规整,表面光滑,且具有良好的稳定性。
经过检测,微胶囊中的凝结芽孢杆菌活性得到了有效保护。
(二)在花生酱中的应用实验结果1. 感官评价:添加了凝结芽孢杆菌微胶囊的花生酱在色泽、口感和气味等方面均有所改善,且随着微胶囊添加量的增加,花生酱的感官品质逐渐提高。
2. 理化性质分析:添加了微胶囊的花生酱在酸价、过氧化值等指标上均有所改善,表明微胶囊有助于提高花生酱的氧化稳定性。
3. 微生物学实验:微胶囊在花生酱中的存活率较高,且生长情况良好。
随着储存时间的延长,微胶囊中的凝结芽孢杆菌仍能保持较高的活性。
四、讨论与展望(一)讨论本研究成功制备了凝结芽孢杆菌微胶囊,并将其应用于花生酱中。
实验结果表明,微胶囊能够保护凝结芽孢杆菌的活性,提高花生酱的感官品质和理化性质。
1.3 微胶囊释放方式与释放机理1.3.1 微胶囊释放方式微胶囊芯材的释放[10-12]按扩散、膜层破裂和囊膜降解3种方式进行。
①扩散通过选择合适的壁材、控制制备条件,可使胶囊膜具有渗透作用。
芯材随液体(如水、体液等)的渗入而逐渐溶解,并向外扩散,直至囊膜内外的浓度达到平衡。
②膜层破裂外壳因挤压、摩擦而破坏。
如口香糖中的甜昧剂和香精。
微胶囊的芯材可在水或其他溶剂中因壁材的溶解而释放,这是最简单的释放方法,如喷雾干燥法制造的粉末香精和粉末油脂;一也有因温度的升高致使壁材融化。
③囊膜降解囊膜受热、溶剂、酶、微生物等影响而破坏,释放所包裹的物质。
有意识地选择壁材和包囊方法,可使芯材在指定的pH值、温度、湿度下释放,如利用高分子材料的溶解性随体内各部位pH值不同而改变的特点,使壁材在指定部位溶解而释放出包裹的物质。
聚乙烯基吡啶类在酸性条件下溶解,属于胃溶性高分子聚合物,而苯乙烯一马来酸酐在碱性条件下溶解,是肠溶性高分子聚合物,选用不同的壁材可改善包裹物对胃肠道的不良刺激。
1.3.2 微胶囊的释放机理通过膜的作用来控制释放的系统,其扩散速度遵循费克扩散定律:dM/dt=(A/h)X D (Cs-K X C。
)(1)式中:dM/dt,是单位时间囊心的释放量,g/s;A是膜的表面积,cm2;h是扩散厚度,cm;D是聚合物中抑制剂的扩散系数,cm2/s;C。
是抑制剂在膜中的饱和溶解度,g/cm3,;K是抑制剂在聚合物和环绕装置的过滤介质之间的分散系数;C。
是释放到环境中的抑制剂含量,g/cm3。
溶解度和分散系数可通过热力学方法得到,抑制剂分子运动(由扩散常数表示)是一个由尺寸、形状、抑制剂极性和扩散介质形态所决定的动力学参数。
因此,如果抑制剂被一层惰性膜包围,且在胶囊中含量保持恒定,释放过程就符合零级动力学过程,即释放速度为常数。
如果是球形胶囊,方程(1)就可推导为:dM∕dt=4π r0 r i(Cs-Ce K)(r0-r i) (2)式中:r0表示微胶囊的半径,cm;r i表示微胶囊核心的半径,cm。
年级:10级专业:预防医学班级:1班姓名:XX 学号:10257000XX微胶囊技术综述XX(成都医学院公共卫生系,成都612000)摘要:本文综述了高分子材料众多技术中的微胶囊技术,着重分析了微胶囊的制备原理;微囊剂的合成材料和微囊剂的分类。
此外,文章最后阐述了微胶囊技术的应用和发展前景。
Abstract: This paper reviewed the microcapsule technology which is one of many polymer materials technology ,pay more eyes On the analysis of microcapsule preparation principle; the main component of microcapsule and the classification of millirod agent. What’s more, the paper expounds the application of microcapsule techniques and the development prospect in the end.关键词:微胶囊;制备;应用;展望中图分类号:T924;TQ460.4文献标识码:A 文章编号:前言:微胶囊技术是以天然或合成高分子材料为壳材料,将固体颗粒,液体或气体作为芯材料包覆形成的具有半透性或密封囊膜的一种微型胶囊技术[1]。
制备微囊剂,可选用水溶或水不溶性高分子材料,随着高分子材料研究的进展,生物降解性高分子材料在微囊剂中的应用也逐日增多。
应用较广泛的高分子材料有明胶、淀粉、白蛋白、聚丙烯酸-淀粉接枝物、聚乳酸、聚羟基乙酸-乳酸共聚物、聚甲酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯烷基酯、乙基纤维素等。
当然这就使得微胶囊的种类日趋繁多,主要组成部分也在相应的发生着微妙的变化。
同时,微胶囊的用途广泛,从而使得研究微胶囊的用途也成为了发展的必要。
微胶囊合成工艺研究综述虐厦挝蕉王少飞(天津工业大学环境与化学工程学院,天津市300160)腧要】微胶囊技术是一项应用十分广阔的工艺技术。
它可以改善被包裹物质的物理眭质镢色、外观、表现密度、溶解眭);提高物质的稳定性,使物质免受环境的影响,改善被包裹物质的反应活性、耐久,|生(延长挥嬲浊物质的贮存时闭)、压教浊、热鞠巨和光蔫颤炷;减少有毒物质对环境造成的不利影响;屏蔽气味;降低物质毒建;根据需要持续释放物质进入外界环境等。
滂搀彗阋】微胶囊;合成;工艺;应用微胶囊是指一种具有天然或人工高分子聚合物壁壳的微型容器或包装物。
直径—般在1—1000u m。
锶胶囊技术是一项应用十分广阔的工艺技术,它可以改善被包裹物质的物理性质(颜色、外观、表观密度、溶解性);提高物质的稳定性,使物质免受环境的影响,改善被包裹物质的反应活性、耐久性(延长挥发性物质的贮存时间)、压敏性、热敏性和光敏性;减少有毒物质对环境造成的不利影响;屏蔽气味;降低物质毒性;根据需要持续释放物质进入外界环境等。
上述功能使得微胶囊化成为许多工业领域中的一种有效的商品化方法。
微胶囊技术的研究开始于二十世纪30年代,取得重大成果是在二十世纪50年代。
50年代末到60年代,人们开始研究把合成高分子的聚合方法应用于微胶囊的制备,70年代微胶囊制备技术的工艺日益成熟,应用范围也逐渐扩大。
80年代以来,微胶囊技术研究取得更大的进展,开发了粒径在纳米范围的纳米胶囊。
≯嫩囊按用途主要可以分为:缓释型微胶囊、压敏型微胶囊、热敏型微胶囊、光敏型微胶囊、膨胀型微肢囊。
微胶囊技术已经在感光材料、纺织、食品、医药、农药、粘合剂、化妆品、洗涤剂、饲料、涂料、油墨等行业得到了广泛的应用。
微胶囊技术的研究已成为一个重要的研究领域,国际上将其列为21世纪重点研究开发的高新技术,微胶囊技术作为商品化加工新方法在欧美已_十分普遍,在国内也引起^们的高度重视。
1合成方法微胶囊制备方法从原理上大致可分为化学方法、物理化学方法和物理方法三类。
1.1化学方法常见的化学方法有:1.”界面聚合法界面聚合是将两种发生聚合反应的单体分别溶于两种不相混容的溶剂中,当一种溶液被分散在另一种溶液中时,两种溶液中的单体在相界面发生聚合反应而成囊。
界面聚合法是~种口q新型的微胶囊化方法。
利用界面聚合法可以使疏水材料的溶液或分散液微胶囊化,也可以使亲水材料的水溶液或分散液微胶囊化。
界面聚合反应的技术特点是:两种反应单体分别存在于乳液中不相混容的分离相和连续相中,并在界面上发生聚合反应。
这种制备微胶囊的工艺简单,反应速度快,t Sc.果好,不需要昂贵复杂的设备,可在常温进行。
1.12原位聚合法原位聚合法是单体或单体和催化剂一起提供低聚物或初期缩聚物,通过一定条件在囊芯物的表面上进行缩聚反应来制备胶囊的一种方法。
这种方法中单体反应前是可溶的,而聚合反应后,不容物迅速析出。
根据引发聚合反应的条件不同,原位聚合法又可分为化学聚合、聚合、光致聚合三种。
化学聚合是在反应介质中加入_种促进单体聚合反应的催化剂,使其在芯材表面迅速聚合,最终形成高聚物壳析出:热聚合是通i.t]m热的法使其单体在芯材表面发生聚合反应形成高聚物壳析出:光致聚合是在茺辩才丰目外加入光敏引发剂,通过光辐射使光敏剂在芯材表面迅速聚合形成囊壳析出。
原位聚合法中乳化剂与pH的影响比较大,应予以注意。
缴^适宜的乳化剂使乳液稳定,粒径变小且分布均匀。
少量酸可以催化反应,过量会使产物凝聚。
1.13锐孔法界面聚合和原位聚合法均是以单体为原料,并经聚合反应形成囊壁。
而锐孔法则是因聚合物的固化导致微胶囊囊壁的形成,即先将线性聚合物溶解形成溶液,当其固化时,聚合物迅速沉淀析出形成囊壁。
因为大多数固化反应即聚合物的沉淀作用,是在瞬间进行并完成的,故有必要使含有芯材的聚合物溶液在加到固化剂中之前,预先成型,锐孔法可满足这种要求,这也是该法的由来。
12物理化学法常见的物理化学方法有:121水相分离法即由胶体间电荷的中和以及亲水胶粒周围水相溶剂层的消失而成囊的方法。
水相分离法又可分为:单凝聚法和复凝聚法。
1)单凝聚法是相分离法中较为常见的一种,分三步:在高分子囊材溶液中将药物溶解或分散成混悬液或乳状液:阿氏温度、调节pH或加入胶水剂、非溶剂等凝聚剂,以刚氏高分子材科的溶液度,使高分子材料从溶液中析出,形成新的凝聚液球或凝聚相中的高分子沉积在囊芯物上,并铺展成膊F城微囊:固化:以明胶为例,将药物分散在明胶溶液中,然后加入凝聚剂,由于明胶分子水合膜的水分子与凝聚剂结合,使日朋交的溶解度刚氏,分子间形成氢键,最后从溶液中析出而凝聚形成凝聚囊。
2)复凝聚法是使用两种带相反电荷的高分子材料,互相交联形成复合囊材,溶解度降低,可将囊芯物包囊在内,析出。
122油相分离法此法在香精香料微胶囊化中得到广泛应用,且成功地实现了商业化。
其原理是向作为囊壁材料的聚合物有机溶剂溶液中,加入—种对该聚合物为非溶媒的液体,引发相分离形成微胶囊。
包囊1L-'N,芯材应以颗粒状态分散在聚合物溶液中,且在聚合物、溶剂、非溶剂中不溶解。
而溶剂和非溶剂之间应该相互混溶。
可以通过下面的三种方法实现油相分离:温度变化法、加入非溶剂法、加入能引起相分离的聚合物法。
123干燥浴法(复相乳化法)该法的基本原理是将芯材分散到壁材的溶剂中,形成的混合物以锶滴状态分散到介质中,随后,除去连续的介质而实现胶囊化。
124熔化分散冷凝法即当壁材(蜡状物质)受热时,将芯材分散在液态蜡中,并形成微粒(滴)。
当体系冷却时,蜡状物质就围绕着芯材形成囊壁,从而产生了微胶囊。
13物理法常见的物理方法有:131喷雾干燥法将芯材分散于囊壁材料的稀溶液中,形成悬浮液或乳浊液。
用泵将此分散液送到含有喷雾干燥的雾化器中,分散液则被雾化成小液滴,液滴中所含溶剂迅速蒸发而使壁材析出成囊。
132空气悬浮法(下转第231页)229试题,绍成适合所学水平的卷子,用户只需要指定考试范围、题型分布和试题难度分布等参数,系统就能自动生成满足条件的试卷。
教师也可以进行阶段性的组合考卷,进行考核学生,教师也能及时了解学生的考核情况。
考试系统后台的算法也很重要,组卷要寻求最优化的组卷算法。
遗传算法是组卷的一种有效工具,一种通用的、高效的随机搜索与优化方法,网络考试系统将遗传算法应用于组卷策略,产生了李}合条件的试题集,并且具有其他组卷算法没有的高效性和快速忧33考核i乎价系统学生在考核过程中,要进行记录,限制做题时间,学生每次的考核教师都可以通过系统了解。
而且每次统一考核时,教师可以通过评价系统查看到成绩的分数段分布情况。
评分与统计方面,包括阅卷与评分、成绩统计与报表输出等功能。
而目评分漠块分为对客观题进行评分和对主观题进行评分2种方式。
前者由计算机对所选考试的试题进行自动评分;后者由教师自主选择主观题,调出学生的答卷记录进行批阅。
3-4在线交流系统通过在线交流系统教师和学生能够更好的进行交流,学生有问题可以及时在线进行提问,教师也能够及时的给予解答,并且还可以分享更多有用的资源,提升教师和学生的知识面。
4智能网络考试系统几个关键性技术的实现43网络畅通问题网络是考试系统的基础,网络的畅通相当关键,高校需要建设校内网,让学生能够随时可以进行自我考核。
还有在统一考试过程中要保证网络的畅通,这样才能保证考试顺利进行。
42数据库建设数据库是考试系统的核心和基础,只有架构好一个全面的数据结廛垣挝照一构,才能保证系统正常的运行。
—个试题库系统存储试题和显示试题的信息,必须使用黼,数裾库包括管理员信息表、学生信息表、课程信息表、考试试题表、学生成绩表等等。
43随初智能组卷为了能够做到不同的考生尽可能做不相同的试题,更加公正、真实地测试出考生掌握实际知识的水平,~是要有足够大的题库,题库越大,被抽到重复题目的概率越小:二是利用随机函数来抽取试题。
“考核时间自动控制考试过程中,限定考试时间是一个不可缺少的因素,所以在本系统中设有闰h柙寸提示,一旦设定的考试时间到,系统会自动提交试卷。
5总结通过网络可以实现学生随时自主的考核,当然,只有实现智能化,才可以使系统更合理更有效的发挥作用,系统提供的智能组卷和机器阅卷功能,可以简化日常繁琐的工作,大大减轻教师阅卷的工作量,对于每次考试结果,教师可以通过系统提供的统计与分析功能,从而提高教学的效率。
[参考文献】f l】张建国.陈志国,沈琳.基于网络的智能考试系统研究与设计田.郑州轻工业学院学报.200812】王琏.智能组卷算法研究比较田科学信息,2008.(上接第229页)即应用流化床的强气流将芯材微粒(滴)悬浮于空气中,通过喷嘴将调成适当粘度的壁材溶液喷涂于微粒(滴)表面。
提高气流温度使壁材溶液中的溶剂挥发,则壁材析出而成囊。
133真空蒸发沉积法该法是以固体颗粒作为芯材,壁材的蒸气凝结于芯材的表面而实现胶囊化。
1,3.4静电结合法即先将芯材与壁材各制成带相反电荷的气溶胶微粒,而后使它们相遇通过静电吸引凝结威囊。
12.5溶剂蒸发法即将芯材、壁材依次分散于有机相中,然后加到与壁材不相溶的溶液中,加热使溶剂蒸发,壁材析出而成囊。
136挤压法这是一种在低温条件下生产微胶囊的技术,原理是将混悬在一种液化的碳水化合物介质中的芯材与壁材混合物经过模孔,用压力将其挤进壁材的凝固浴,壁材析出并硬化成囊o2前景与展望微胶囊技术有许多特点,这些特点使微胶囊技术在纺织、医药、食品、日用化工等领域得到广泛应用。
微胶囊技术发展迅速,近期我国研究人员通过层层组装技术制备了中空聚电解质微胶囊,将分子马达组装在聚合物胶囊表面,实现了能量物质A T P(三磷酸腺苷)的合成。
微胶囊成为A TP载体。
这种生物兼容性的放生体系研究有助于开发与构建新型的纳米生物机器。
随着微胶囊技术的发展,出现了一种静电喷雾法制备胶囊的技术,这种方法制备的微胶囊的粒径均匀且为纳米级,这一显著特点使其受到广泛关注。
纳米微胶囊,它是纳米技术中纳米加工学和纳米材料学的综合。
由于纳米胶囊的独特性质,它的应用领域更加广泛。
目前影响微胶囊技术发展的主要因素是壁材的开发,随着新材料、新技术、新设备的不断出现,微胶囊技术必将在人们生活扮演更重要的角色。
作者简介:王少飞,1987年生,男,天津人,研究方向为新型催化剂的设计制备与应用。
[参考文献]m张永波.高来宝,曹虹霞苈:香整理用聚氯骺微皎囊的研制U J舫织学报爿)()3.231。