微囊化技术样本
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1、TWI395017B 可重复加工之液晶膜及其制造方法合成例:微胶囊化液晶微粒】将2.5克聚氨酯(Desmodur N-3200,Bayer Corp.)与40克液晶(DH-032,工研院自制;△n=0.19、Tc=89℃)于60℃下均匀混合。
将上述混合溶液加入200克之10%聚乙烯醇水溶液进行搅拌,然后于50-55℃下以3000rpm,3分钟进行乳化得到粒径1-10μm之颗粒。
之后加入25克之10%三乙烯二胺(Triethylene Diamine)与25克之10%三乙醇胺(Triethanolamine)于55℃下反应10小时。
反应完毕后,加入20克之10%氢氧化铵,静置过夜。
最后将所得浆料以5000 rpm转速进行离心,得到粒径分布1-5μm之微胶囊化液晶微粒。
(三乙烯二胺:用于生产聚氨酯泡沫的基本催化剂,室温固化硅橡胶、聚氨酯橡胶、聚氨酯涂料的催化剂等。
三乙醇胺:用作环氧树脂的固化剂,参考用量12-15份(质量分数),固化条件80℃/4h或120℃/2h。
也可用于天然橡胶、合成胶的硫化活化剂,丁腈橡胶聚合活化剂,还可用作润滑油和抗腐蚀添加剂等。
三乙醇胺的长链脂肪酸盐几乎呈中性,可用作油脂和蜡的乳化剂。
无机工业用于制选各种铁盐。
毛纺、丝绸、印染等工业用于洗氢氧化铵:涤羊毛、呢绒、坯布,溶解和调整酸碱度,并作为助染剂等。
有机工业上用作胺化剂,生产热固性酚醛树脂的催化剂。
医药上用稀氨水对呼吸和循环起反射性刺激,医治晕倒和昏厥,并作皮肤刺激药和消毒药。
也用作洗涤剂、中和剂、生物碱浸出剂。
)【实施例1】将合成例之微胶囊化液晶微粒与20%聚乙烯醇水溶液依照1:1.5(重量比)在室温下比例均匀混合,即可配制出液晶涂料,涂料之黏度为1000~1100cps(25℃)、固含量约为42%。
上述所用之聚乙烯醇的重量分子量为27000-32000,聚合度为550-650,钠离子含量低于60ppm。
以第2图所示之装置,将PET-ITO薄膜经狭缝涂布头涂上液晶涂料后(涂幅宽为1.1公尺),进入五段式烘箱(温度40~90℃)干燥,以线速约为4公尺/分钟移动速度移动,最后经过约100℃热贴合轮与另一片PET-ITO薄膜贴合,连续生成电可调光液晶薄膜,厚度控制为15μm。
微胶囊化技术一、基本概念微胶囊造粒技术:或称微胶囊是将固体、液体或气体物质包埋、封存在一种微型胶内成为一种固体微粒产品的技术,这样能够保护被包裹的物料,使之与外界不宜环境相隔绝,达到最大限度地保持原有的色香味、性能和生物活性,防止营养物质的破坏与损失。
二、微胶囊技术的优越性1、可以有效减少活性物质对外界环境因素(如光、氧、水)的反应2、减少心材向环境的扩散和蒸发3、控制心材的释放4、掩蔽心材的异味5、改变心材的物理性质(包括颜色、形状、密度、分散性能)、化学性质等对于食品工业,可以使纯天然的风味配料、生理活性物质融入食品体系,并能保持生理活性,它可以使许多传统的工艺过程得到简化,同时它也使许多用通常技术手段无法解决的工艺问题得到解决。
二、基本原理微胶囊技术实质上是一种包装技术 ,其效果的好坏与“包装材料”壁材的选择紧密相关,而壁材的组成又决定了微胶囊产品的一些性能如:溶解性、缓释性、流动性等,同时它还对微胶囊化工工艺方法有一定影响,因此壁材的选择是进行微胶囊化首先要解决的问题。
微胶囊造粒技术针对不同的心材和用途,选用一种或几种复合的壁材进行包覆。
一般来说,油溶性心材应采用水溶性壁材,而水溶性心材必须采用油溶性壁材。
心材:微胶囊内部装载的物料。
壁材:外部囊的壁膜。
一种理想的壁材必须具有如下特点:高浓度时有良好的流动性,保证在微胶囊化过程中有良好的可操作性能。
能够乳化心材并能形成稳定的乳化体系。
在加工过程以及储存过程中能够将心材完整的包埋在其结构中。
易干燥以及易脱溶。
良好的溶解性。
可食性与经济性。
三、功能1、液态转变成固态液态物质经微胶囊化后,可转变为细粉关产物,称之为拟固体。
在使用上它具有固体特征,但其内相仍是液体。
2、改变重量或体积物质经微胶囊后其重量增加,也可由于制成含有空气或空心胶囊而使胶囊而使物质的体积增加。
这样可使高密度固体物质经微胶囊化转变成能漂浮在水面上的产品。
3、降低挥发性易挥发物质经微胶囊化后,能够抑制挥发,因而能减少食品中的香气成分的损失,并延长贮存的时间。
第三节微型包囊技术一、概述微型包囊技术(microencapsulation)简称微囊化,系利用天然的或合成的高分子材料(称为囊材)作为囊膜壁壳(membrane wall),将固态药物或液态药物(称为囊心物)包裹而成药库型微型胶囊,简称微囊(microcapsule)。
微球(microsphere)纳米囊(nanocapsule)和纳米球(nanosphere)。
(一) 药物微囊化的应用特点(1) 掩盖药物的不良气味及口味;(2) 提高药物的稳定性;(3) 防止药物在胃内失活或减少对胃的刺激性:(4) 使液态药物固态化便于应用与贮存;(5) 减少复方药物的配伍变化;(6) 控制药物释放速率;(7) 使药物浓集于靶区;(二) 药物微囊化的进展第一阶段开始主要应用于掩盖药物的不良气味,提高药物的稳定性等方面,微囊粒径一般为5~l000μm。
第二阶段微囊粒径减小到l~250 μm,主要应用于控制药物释放。
这种粒径的载药微粒,毫微粒通过非胃肠道给药时,被器官或组织吸收能显著延长药效、降低毒性,提出高活性和生物利用度。
第三阶段主要是靶向给药的纳米囊,粒径为1~ 1000nm。
将微粒或毫微粒引导到体内特定部位,再被吸收而发挥药效。
二、囊心物与囊材(一) 囊心物(core material)(1)可以是固体,也可以是液体。
(2)通常将主药与附加剂混匀后微囊化,亦可先将主药单独微囊化,再加入附加剂。
(3)若有多种主药,可将其混匀再微囊化,或分别微囊化后再混合,这取决于设计要求、药物、囊材和附加剂的性质及工艺条件等(4)囊心物与囊材的比例要适当,如囊心物过少,将生成无囊心物的空囊。
(5)囊心物也可形成单核或多核的微囊。
(二) 囊材囊材(coating material)的一般要求是:①性质稳定;②有适宜的释药速率;③无毒、无刺激性;④能与药物配伍,不影响药物的药理作用及含量测定;⑤有一定的强度、弹性及可塑性,能完全包封囊心物;⑥具有符合要求的粘度、渗透性、亲水性、溶解性等特性。
第三节微型包囊技术一、概述微型包囊技术(microencapsulation)简称微囊化,系利用天然的或合成的高分子材料(称为囊材)作为囊膜壁壳(membrane wall),将固态药物或液态药物(称为囊心物)包裹而成药库型微型胶囊,简称微囊(microcapsule)。
微球(microsphere)纳米囊(nanocapsule)和纳米球(nanosphere)。
(一) 药物微囊化的应用特点(1) 掩盖药物的不良气味及口味;(2) 提高药物的稳定性;(3) 防止药物在胃内失活或减少对胃的刺激性:(4) 使液态药物固态化便于应用与贮存;(5) 减少复方药物的配伍变化;(6) 控制药物释放速率;(7) 使药物浓集于靶区;(二) 药物微囊化的进展第一阶段开始主要应用于掩盖药物的不良气味,提高药物的稳定性等方面,微囊粒径一般为5~l000μm。
第二阶段微囊粒径减小到l~250 μm,主要应用于控制药物释放。
这种粒径的载药微粒,毫微粒通过非胃肠道给药时,被器官或组织吸收能显著延长药效、降低毒性,提出高活性和生物利用度。
第三阶段主要是靶向给药的纳米囊,粒径为1~ 1000nm。
将微粒或毫微粒引导到体内特定部位,再被吸收而发挥药效。
二、囊心物与囊材(一) 囊心物(core material)(1)可以是固体,也可以是液体。
(2)通常将主药与附加剂混匀后微囊化,亦可先将主药单独微囊化,再加入附加剂。
(3)若有多种主药,可将其混匀再微囊化,或分别微囊化后再混合,这取决于设计要求、药物、囊材和附加剂的性质及工艺条件等(4)囊心物与囊材的比例要适当,如囊心物过少,将生成无囊心物的空囊。
(5)囊心物也可形成单核或多核的微囊。
(二) 囊材囊材(coating material)的一般要求是:①性质稳定;②有适宜的释药速率;③无毒、无刺激性;④能与药物配伍,不影响药物的药理作用及含量测定;⑤有一定的强度、弹性及可塑性,能完全包封囊心物;⑥具有符合要求的粘度、渗透性、亲水性、溶解性等特性。
微胶囊技术简介与实例目录微胶囊技术简介与实例 (1)微胶囊技术概述 (1)微胶囊及微胶囊技术概述 (1)常规微胶囊的制备方法 (2)三类特殊结构微胶囊简介 (4)人工器官微胶囊 (5)微胶囊在纺织品和医药中的应用 (7)微胶囊技术概述本章旨在对微胶囊的基本概念进行介绍。
对其微胶囊的各种制备原理及做一个涵盖面较全、概括性强的简介。
最后,对三种结构特殊的微胶囊(人工器官微胶囊、脂质体胶囊、纳米粒)进行简介。
微胶囊及微胶囊技术概述微胶囊是利用天然或合成的高分子材料对固体、液体或气体进行包封的、粒径为5~1000um的中空微囊(特别的,纳米微胶囊的平均粒径为200~300nm)。
微胶囊一般由一层薄膜和囊芯物质组成。
组成薄膜的材料称为囊材,组成囊芯的材料称为芯材。
囊材可以是天然物(如蜂蜡、氢化植物油衍生物、壳聚糖、乳清蛋白、纤维素等),也可以是合成物(如聚酯、聚氨酯、聚赖氨酸、聚乙二醇等)。
芯材的种类更加多样,按物质的状态分类,可以是液体、固体、气体,甚至可以是固、液混合物。
理论上可以将需要被包覆和保护的各种微小物质封存在囊壳内部(如精油、芳香剂、抗菌药物、金属粒子、酶、活细胞等等)。
将芯材包封在囊材的过程,即制备微胶囊的过程称为微囊化。
微囊化技术的主要特点是:改变活性物质的理化性质(相态、溶解度等);保护物质免受环境条件的影响;屏蔽味道、颜色和气味;降低物质的毒性;控制释放活性物质等。
经微胶囊化的芯材局域靶向性和控释性,可以根据需要在恰当的时间和恰当的位置以一定的速率对芯材进行释放。
如:经过微胶囊化的抗凝血药物,可生物降解的载药纳米粒借助导管给药系统,可将其输送到局部血管,并缓慢释放所携带的药物,可望有效防治血管再狭窄。
由于微胶囊技术的特点,带来了许多好处。
比如说,可以极大程度地保留了具有生物活性功能的物质;使液体转变为固体,便于加工;提高药物的生物利用率,减少药物用量,降低毒副作用等等。
常规微胶囊的制备方法现有的微胶囊制备方式分为三大类,即物理法、化学法、物理化学法。
微囊化技术及其应用
摘要: 微胶囊技术是使用成膜材料把固体和液体包覆成微小颗粒的技术。
本文介绍了微胶囊加工, 选材等等方面, 讨论了微胶囊化技术的研究现状和在各行业中的应用, 展望今后的研究方向。
关键词: 微胶囊; 加工; 应用
Microencapsulation Technology And Its Applications
HeSongYu
08 Biochemical Pharmaceutical Technology 08110 7
Abstract: Microcapsule techniques into the membrane material is the use of solid and liquid wrapped into tiny particles of technology. This paper introduces the characteristics and processing method microcapsule,etc, discussed the technology microcapsule,the research present situation and the application in various professions,looking to the future research direction. Keywords: Microcapsule; Processing; Application
目录
1特点 (1)
2材料选择 (1)
3加工方法 (1)
3.1物理方法 (1)
3.1.1空气悬浮法 (1)
3.1.2 喷雾干燥法 (1)
3.1.3真空蒸发沉积法 (2)
3.1.4静电结合法 (2)
3.1.5挤压法 (2)
3.2物理化学法 (2)
3.2.1 单凝聚法 (2)
3.2.2 复凝聚法 (2)
3.2.3油相分离法 (2)
3.2.3液中干燥法 (3)
3.3化学方法 (3)
3.3.1界面聚合法 (3)
3.3.2界面缩聚法 (3)
4应用 (3)
4.1医药中的应用 (3)
4.2农业中的应用 (3)
4.3兽药中的应用 (4)
4.4食品工业中的应用 (4)
4.5细胞工程中的应用 (4)
4.6烟草中的应用 (5)
4.7其它方面的应用 (5)
5展望 (5)
参考文献 (6)
微囊也称微球, 是用高分子材料( 简称囊材) 把分散的固态、液态等物质( 简称囊心物) 包埋成的微小密闭物。
制备微囊的技术称为微囊化技术。
在20世纪40年代, 美国威斯康星大学的渥斯特教授创造了空气悬浮法制备微囊技术, 并成功运用到药物的包衣中[1]。
20世纪50年代, 美国NCR公司的格林采用相分离复合凝聚法制备了明胶微囊并将其制成无碳复写纸, 获得了专利[1]。
20世纪60年代, 高分子聚合方法应用于微囊制造[2], 微囊化技术开始在药剂学上得到应用[3]。
微胶囊的粒径一般在2~1000μm, 壁材厚度为0.2~10μm。
1特点
具有屏蔽味道, 提高内容物稳定性, 保护芯材物质免受环境影响; 改变物料的存在状态、质量与体积; 延缓或延长药物的释放时间, 达到长效作用; 同时能够防止药物被氧化、水解或挥发; 增加难溶物的溶解度; 隔离活性成分, 降低挥发性, 减少毒副作用, 降低对健康的危害; 用于特殊目的的不相溶物质的分离等优点。
2材料选择
工业上常见的壁材可分为两类,即天然的或半合成的高分子和合成高分子化合物。
天然和半合成高分子化合物: 蛋白类(明胶, 酪蛋白); 碳水化合物(阿拉伯胶, 淀粉, 琼脂, 黄原胶); 纤维素类(甲基(乙基)纤维素, 醋酸纤维素及其酯, 羧甲基纤维素钠); 脂肪酸及衍生物(硬脂酸及其甘油酯, 棕榈酸及其甘油酯); 脂肪醇及衍生物。
合成高分子化合物: 乙烯基聚合物(聚乙烯醇, 聚甲基丙烯酸甲酯, 聚乙烯基吡咯烷酮, 聚苯乙烯); 聚酰胺和聚酯(聚脲, 聚氨基甲酸酯, 尼龙6~10); 其它, 如: 氨基树脂, 醇酸树脂, 聚硅氧烷, 环氧树脂[4]。
3加工方法
3.1物理方法
囊壁材料和囊芯颗粒经过物理的方法混合在一起, 囊壁流过囊芯的周围形成微囊剂。
具体方法有空气气悬浮法、喷雾干燥法等。
3.1.1空气悬浮法
这种方法是由美国人D.E.Wurster创造, 因此又称Wurster法。
先将芯材颗粒置于流化床中, 冲入热空气使芯材随气流作循环运动, 溶解或熔融的壁材经过床底或床顶的喷头雾化, 喷洒在悬浮上升的芯材颗粒上并沉积在它表面, 经过重复循环使溶剂挥发从而在芯材颗粒表面成膜, 达到微胶囊化的目的。
空气悬浮法适于固体药物的微胶囊化, 此方法经济易行, 产品质量控制好, 利于大规模生产。
3.1.2 喷雾干燥法
先将芯材分散于壁材稀溶液中, 加入乳化剂, 乳化成O/W型乳状液。
然后将此乳状液送到干燥塔中雾化成小液滴, 这些液滴在喷入热空气后, 液滴中的壁材遇热形成一种网状结构, 水从壁材中快速蒸发, 从而保证了芯材温度低于100℃, 因此这种方法常见来微囊化热敏性的药物。
3.1.3真空蒸发沉积法
把固体颗粒作芯材, 壁材的蒸气凝结到芯材表面从而实现微囊化。
3.1.4静电结合法
把芯材与壁材制成带相反电荷的气溶胶微粒, 然后使它们相遇经过静电吸凝结成囊。
3.1.5挤压法
在低温条件下微囊化的技术。
原理是将混悬在一种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凝固浴, 壁材析出然后硬化成囊。
3.2物理化学法
物理化学法经过改变温度、 pH值、加入电解质等方法使溶解状态的成膜材料从溶液中聚沉出来并将芯材包覆形成微胶囊, 具体有凝聚法、相分离法、干燥浴法等。
3.2.1 单凝聚法
在高分子囊材溶液中加入凝聚剂以降低高分子溶解度凝聚成囊。
如以明胶为囊材, 凝聚条件是明胶—硫酸钠—水的单凝聚三元相。
将药物在30~50g/L明胶溶液中制成混悬溶液或O/W型乳状液, 加热至50℃, 然后加稀酸调至pH 3.5~3.8, 溶液加凝聚剂Na2SO4溶液得凝聚囊, 继续加稀释液得沉降囊, 冷却至15℃以下加甲醛溶液, 用20% NaOH 溶液调。