Teknologi mikroenkapsulasiadalah teknologi yang menggunakan bahan polimer alami atau sintetis untuk merangkum zat padat, cair, atau bahkan gas untuk membentuk mikrokapsul dengan kapsul semi permeabel atau tertutup. Partikel kecil yang terbentuk disebut mikrokapsul. Teknologi mikroenkapsulasi dapat meningkatkan sifat fisik zat yang dienkapsulasi, mengisolasi bahan aktif dari lingkungan luar, meningkatkan stabilitas, mengurangi volatilitas, dan memperpanjang umur simpan. Selain itu, ia juga memiliki fungsi pelepasan terkontrol. Karena keunggulannya yang unik, teknologi mikroenkapsulasi telah dipelajari dan diterapkan secara mendalam di bidang kedokteran, rempah-rempah, pengolahan makanan, tekstil dan pakaian.
Penelitian tentang teknologi mikroenkapsulasi dimulai pada tahun 1930an. Merupakan metode fisik pembuatan mikrokapsul gelatin minyak hati ikan kod dalam parafin cair dengan bahan dinding gelatin. Pada akhir tahun 1940-an, teknologi mikroenkapsulasi membuat terobosan dan mulai digunakan dalam pelapisan sediaan obat. Dalam beberapa tahun terakhir, teknologi mikroenkapsulasi telah diterapkan di banyak industri dan bidang seperti pelepasan berkelanjutan rasa, pewarna baru, dan pengolahan makanan.
Klasifikasi bahan dinding mikrokapsul
Bahan dinding mikrokapsul adalah kulit terluar kapsul. Bahan dinding di berbagai bidang aplikasi juga berbeda. Saat ini, ada tiga jenis bahan dinding utama yang umum digunakan dalam teknologi mikrokapsul: polimer alami, bahan polimer semi sintetik, dan bahan polimer sintetik penuh. Prinsip pemilihan material dinding adalah: agar material dinding dapat kompatibel dengan material inti, dan kinerjanya stabil serta tahan terhadap suhu tinggi, gesekan, dan ekstrusi. Bahan dinding harus memiliki permeabilitas, higroskopisitas, dan kelarutan tertentu.
1. Bahan polimer alami
Bahan polimer alami yang dapat digunakan sebagai bahan dinding terutama meliputi gelatin, gom arab, lak, lak, pati, dekstrin, lilin, rosin, natrium alginat, protein jagung, dll.
Bahan polimer alami umumnya memiliki keunggulan tidak beracun, rendah kerusakan lingkungan, stabilitas, dan pembentukan lapisan film mudah.
2. Bahan polimer semi sintetik
Bahan polimer semi sintetik yang dapat digunakan sebagai bahan dinding terutama meliputi metil selulosa, metilselulosa, etil selulosa, dll.
Bahan polimer semi sintetik memiliki keunggulan toksisitas rendah, viskositas tinggi, dan peningkatan kelarutan setelah pembentukan garam, namun mudah terhidrolisis, tidak tahan terhadap suhu tinggi, dan memerlukan preparasi sementara.
3. Bahan polimer sepenuhnya sintetis
Bahan polimer sintetik penuh yang dapat digunakan sebagai bahan dinding terutama meliputi polietilen, polistiren, polibutadiena, polipropilen, polieter, poliurea, polietilen glikol, polivinil alkohol, poliamida, poliakrilamida, poliuretan, polimetil metakrilat, polivinil pirolidon, resin epoksi, polisiloksan, dll. .
Bahan polimer sintetik penuh memiliki sifat pembentuk film yang baik, stabilitas kimia yang baik, kekuatan mekanik yang tinggi, penyimpanan dan transportasi yang nyaman, dan bersifat biodegradable atau bioabsorbable. Namun, bahan ini memerlukan pelarut organik dalam jumlah besar, mahal, dan menimbulkan dampak buruk terhadap lingkungan. Oleh karena itu, bahan yang tidak beracun atau rendah racun dengan kelarutan yang baik dalam obat asli harus dipilih. Selain itu juga dalam proses pembuatan mikrokapsul. Reaksi samping mempunyai dampak yang signifikan terhadap mikrokapsul. Oleh karena itu, perlu dihindari pemilihan beberapa monomer yang dapat menimbulkan reaksi dengan inti kapsul dan beberapa bahan tambahan di dalamnya untuk enkapsulasi.
Metode pembuatan mikrokapsul
1) Mendispersikan bahan inti yang telah diproses (fase internal) ke dalam media mikroenkapsulasi;
2) Tambahkan bahan pembentuk film (bahan dinding) ke dalam sistem terdispersi yang terbentuk;
3) Mengumpulkan, menyimpan, atau membungkus material dinding di sekitar material inti yang tersebar dengan cara tertentu;
4) Gunakan cara fisik dan kimia tertentu untuk mengolah dan memperkuat material dinding sehingga cangkang membran mencapai keadaan stabil tertentu.
Penerapan mikrokapsul di berbagai bidang
Mikrokapsul terutama memiliki enam fungsi berikut: Menjadi bubuk, mengubah cairan, gas, dll. menjadi bubuk kering, mengurangi volatilitas, membuat beberapa zat yang mudah menguap sulit untuk diuapkan; Meningkatkan kestabilan zat (zat yang mudah teroksidasi, mudah terurai oleh cahaya, dan mudah terpengaruh oleh suhu atau kelembapan); menutupi rasa; Mengisolasi bahan aktif; Mengontrol rilis. Karena enam fungsi utama tersebut, banyak digunakan di berbagai bidang seperti obat-obatan, makanan, dan pewarna.
- Bidang biologi
Proses enkapsulasi atau pembungkusan sel biologis dengan bahan mikroenkapsulasi sehingga membentuk mikrokapsul yang mengandung sel biologis disebut mikroenkapsulasi sel biologis. Sel yang diimobilisasi oleh mikrokapsul dapat dilindungi dari kondisi lingkungan yang keras (asam dan basa, suhu, pelarut organik, zat beracun, dll.); sel yang tidak bergerak mudah dikultur dan dapat dikultur terus menerus. Sel biologis mikroenkapsulasi telah digunakan dalam pengobatan, perlindungan lingkungan, industri makanan, dan bidang lainnya karena kinerjanya yang sangat baik.
Sel hewan yang dimikroenkapsulasi telah digunakan untuk membuat antibodi monoklonal karena sifat isolasi dan pelepasannya yang sangat baik. Eksperimen menunjukkan bahwa menyuntikkan sel hibridoma mikroenkapsulasi ke dalam jaringan subkutan tikus dapat menyebabkan tikus mengeluarkan antibodi. Tidak seperti sel hibridoma yang dimikroenkapsulasi, sel hibridoma yang tidak berkapsul ditransplantasikan ke tikus yang mengalami defisiensi imun, yang berakibat fatal bagi tikus.
Probiotik mikroenkapsulasi juga memiliki keunggulan uniknya masing-masing. Meskipun probiotik mempunyai efek yang baik dalam meningkatkan fungsi pencernaan manusia dan hewan, menghambat pertumbuhan patogen dan mendorong pertumbuhan tubuh hewan, jumlah bakteri hidup sangat berkurang selama proses produksi ke usus, sehingga membatasi fungsi fisiologis. efek probiotik. Namun penerapan teknologi mikroenkapsulasi dalam produksi probiotik diharapkan dapat lebih mengatasi permasalahan intoleransi probiotik terhadap asam lambung dan jangka waktu penyimpanan yang singkat. Jepang dan Korea Selatan merupakan negara yang lebih awal menerapkan teknologi mikroenkapsulasi pada probiotik dan telah mengajukan banyak paten. penelitian negara saya dalam bidang ini dimulai relatif terlambat namun telah mencapai kemajuan pesat.
- Bidang farmasi
Mikrokapsul memiliki banyak kegunaan dalam pengobatan dan perawatan medis, dengan hasil yang luar biasa dan potensi yang besar. Saat ini, penelitian terkait juga sangat mendalam. Kelebihan mikroenkapsulasi obat adalah dapat mengurangi efek samping, mengisolasi penguraian asam lambung, meningkatkan stabilitas obat, mengontrol pelepasan obat, dan lain-lain.
Mikroenkapsulasi obat herbal Cina sangat mengurangi rasa pahit, bau, dan efek samping obat, mengurangi iritasi pada lambung, dan mengurangi penguapan obat. 10-Hydroxycamptothecin adalah obat antitumor camptothecin yang digunakan secara klinis di negara saya, namun nilai penerapannya dibatasi oleh efek samping yang besar dan bioavailabilitas yang rendah. Mikrokapsul pelepasan berkelanjutan 10-Hydroxycamptothecin (HCPT) yang dibuat dengan teknologi perakitan mandiri nano lapis demi lapis tarik elektrostatis (metode LBL) memiliki efisiensi enkapsulasi tinggi dan sifat pelepasan berkelanjutan, yang meningkatkan nilai penerapan produk Tiongkok obat herbal HCPT [1].
- Bidang kimia harian
Dalam produk kimia sehari-hari, mikrokapsul minyak atsiri tumbuhan terutama digunakan dalam deterjen, produk perawatan kulit, dan kosmetik. Li Xuejing dkk. mempelajari peran mikrokapsul pati minyak atsiri dalam deterjen cucian dan menemukan bahwa ketika mikrokapsul pati digunakan untuk merangkum minyak atsiri dan minyak atsiri cair, kinerja minyak atsiri selama pencucian dan setelah pembilasan dapat ditingkatkan pada jumlah total yang rendah. Setelah minyak atsiri dimikroenkapsulasi, minyak atsiri tumbuhan secara otomatis dan merata dilepaskan ke jaringan kulit dengan mikrokapsul sebagai pembawa, dan disimpan dalam konsentrasi efektif untuk waktu yang lama, sekaligus berperan menstabilkan bahan yang efektif dan mengurangi iritasi bahan tambahan khusus pada kulit.
- Bidang makanan
Penerapan teknologi mikrokapsul dalam bidang pangan mempunyai fungsi untuk memperlancar pengangkutan dan penyimpanan, mencegah terjadinya volatilisasi, oksidasi, dan pembusukan beberapa bahan baku pangan yang tidak stabil, mengurangi atau menutupi bau tidak sedap atau rasa pahit pada pangan, mengatur keluarnya bahan pangan. mikrokapsul penyedap dalam makanan untuk mencapai tujuan rasa yang tahan lama dan khasiat yang tahan lama, serta menghindari pengaruh timbal balik dari bahan tambahan multi-komponen dalam makanan. Misalnya, beberapa pigmen alami memiliki masalah kelarutan dan stabilitas penerapan yang buruk. Setelah mikroenkapsulasi, tidak hanya dapat mengubah sifat kelarutannya tetapi juga meningkatkan stabilitasnya.
- Bidang pewarna
Inti teknis pencelupan mikrokapsul adalah membuat mikrokapsul dengan bahan inti pewarna. Saat pencelupan, mikrokapsul pewarna dapat langsung dimasukkan ke dalam penangas pewarna, dan perbedaan konsentrasi pewarna dalam serat, penangas pewarna, dan kapsul digunakan agar pewarna terus menerus dilepaskan, diserap, dan dicelup pada serat untuk melengkapi. pencelupan. Penggunaan pewarna mikrokapsul untuk pewarnaan dapat menghasilkan tekstil berwarna-warni dan secara efektif memecahkan beberapa masalah dalam pencetakan dan pewarnaan tekstil, seperti mengurangi biaya, meningkatkan pemanfaatan pewarna, memfasilitasi pemurnian air limbah, dan mencapai pewarnaan bebas tambahan dan bebas air. Tiga warna primer pewarna terdispersi suhu tinggi dipilih untuk menyelidiki kinerja pencocokan warna pewarnaan mikrokapsul pada poliester suede. Hasil penelitian menunjukkan bahwa saturasi sampel warna mikrokapsul pewarna terdispersi secara umum meningkat, dan kedalaman warna tampak meningkat, yang menunjukkan bahwa pencocokan warna dapat dilakukan.
 |
 |
Teknologi Mikroenkapsulasi HSF
Untuk lebih jelasnya, silakan hubungi kami:
E-mail: sales@healthfulbio.com
Whatsapp: +86 18992720900