Công nghệ vi nanglà công nghệ sử dụng vật liệu polyme tự nhiên hoặc tổng hợp để đóng gói các chất rắn, lỏng, thậm chí là khí để tạo thành các viên nang siêu nhỏ có dạng viên nang bán thấm hoặc kín. Các hạt nhỏ được hình thành được gọi là viên nang siêu nhỏ. Công nghệ vi bao có thể cải thiện tính chất vật lý của các chất được bao bọc, cách ly các hoạt chất với môi trường bên ngoài, tăng cường tính ổn định, giảm độ bay hơi và kéo dài thời hạn sử dụng. Ngoài ra, nó còn có chức năng phát hành có kiểm soát. Nhờ những ưu điểm vượt trội, công nghệ vi bao đã được nghiên cứu và ứng dụng chuyên sâu trong các lĩnh vực y học, gia vị, chế biến thực phẩm, dệt may.
Nghiên cứu về công nghệ vi bao bắt đầu từ những năm 1930. Đó là một phương pháp vật lý để chuẩn bị các vi nang gelatin của dầu gan cá tuyết trong parafin lỏng với gelatin làm vật liệu thành. Vào cuối những năm 1940, công nghệ vi nang đã có bước đột phá và bắt đầu được sử dụng trong lớp phủ bào chế thuốc. Trong những năm gần đây, công nghệ vi bao đã được ứng dụng trong nhiều ngành, lĩnh vực như giải phóng hương vị bền vững, thuốc nhuộm mới, chế biến thực phẩm.
Phân loại vật liệu vách vi nang
Vật liệu thành của viên nang siêu nhỏ là lớp vỏ bên ngoài của viên nang. Vật liệu làm tường trong các lĩnh vực ứng dụng khác nhau cũng khác nhau. Hiện nay, có ba loại vật liệu làm tường chính thường được sử dụng trong công nghệ viên nang siêu nhỏ: polyme tự nhiên, vật liệu polyme bán tổng hợp và vật liệu polyme tổng hợp hoàn toàn. Nguyên tắc lựa chọn vật liệu tường là: vật liệu tường có thể tương thích với vật liệu lõi, hiệu suất ổn định và chịu được nhiệt độ cao, ma sát và đùn. Vật liệu làm tường phải có độ thấm, độ hút ẩm và độ hòa tan nhất định.
1. Vật liệu polyme tự nhiên
Các vật liệu polymer tự nhiên có thể được sử dụng làm vật liệu tường chủ yếu bao gồm gelatin, gum arabic, shellac, lac, tinh bột, dextrin, sáp, nhựa thông, natri alginate, protein ngô, v.v.
Vật liệu polymer tự nhiên thường có ưu điểm là không độc hại, ít gây hại cho môi trường, ổn định và dễ tạo màng.
2. Vật liệu polyme bán tổng hợp
Các vật liệu polymer bán tổng hợp có thể được sử dụng làm vật liệu tường chủ yếu bao gồm methyl cellulose, methylcellulose, ethyl cellulose, v.v.
Vật liệu polymer bán tổng hợp có ưu điểm là ít độc tính, độ nhớt cao, tăng khả năng hòa tan sau khi hình thành muối nhưng dễ bị thủy phân, không chịu được nhiệt độ cao và cần phải chuẩn bị tạm thời.
3. Vật liệu polymer tổng hợp hoàn toàn
Các vật liệu polyme tổng hợp hoàn toàn có thể được sử dụng làm vật liệu tường chủ yếu bao gồm polyetylen, polystyren, polybutadien, polypropylen, polyether, polyurea, polyethylen glycol, rượu polyvinyl, polyamit, polyacrylamide, polyurethane, polymethyl methacrylate, polyvinyl pyrrolidone, nhựa epoxy, polysiloxane, v.v. .
Vật liệu polymer tổng hợp hoàn toàn có đặc tính tạo màng tốt, ổn định hóa học tốt, độ bền cơ học cao, bảo quản và vận chuyển thuận tiện, có khả năng phân hủy sinh học hoặc hấp thụ sinh học. Tuy nhiên, chúng đòi hỏi một lượng lớn dung môi hữu cơ, tốn kém và gây hại lớn cho môi trường. Vì vậy, nên chọn những vật liệu không độc hại hoặc ít độc tính, có khả năng hòa tan tốt trong thuốc gốc. Ngoài ra, trong quá trình bào chế viên nang siêu nhỏ. Phản ứng phụ có tác động đáng kể đến viên nang siêu nhỏ. Vì vậy, cần tránh lựa chọn một số monome có thể gây phản ứng với lõi viên nang và một số chất phụ gia trong đó để đóng gói.
Phương pháp bào chế viên nang siêu nhỏ
1) Phân tán vật liệu lõi đã xử lý (pha bên trong) trong môi trường vi nang;
2) Thêm vật liệu tạo màng (vật liệu tường) vào hệ phân tán đã hình thành;
3) Tập hợp, đặt hoặc bọc vật liệu tường xung quanh vật liệu lõi phân tán theo cách nào đó;
4) Sử dụng một số phương tiện vật lý và hóa học nhất định để xử lý và hóa rắn vật liệu tường để vỏ màng đạt đến trạng thái ổn định nhất định.
Ứng dụng viên nang siêu nhỏ trong nhiều lĩnh vực khác nhau
Viên nang siêu nhỏ chủ yếu có sáu chức năng sau: Tạo bột, biến chất lỏng, khí, v.v. thành bột khô, làm giảm độ bay hơi, làm cho một số chất dễ bay hơi khó bay hơi; Cải thiện tính ổn định của các chất (các chất dễ bị oxy hóa, dễ bị phân hủy bởi ánh sáng và dễ bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ hoặc độ ẩm); Hương vị mặt nạ; Cô lập hoạt chất; Kiểm soát phát hành. Do sáu chức năng chính này, chúng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như y học, thực phẩm và thuốc nhuộm.
- Lĩnh vực sinh học
Quá trình đóng gói hoặc bọc tế bào sinh học bằng vật liệu vi nang để tạo thành vi nang chứa tế bào sinh học được gọi là vi bao tế bào sinh học. Các tế bào được cố định bằng vi nang có thể được bảo vệ khỏi các điều kiện môi trường khắc nghiệt (axit và kiềm, nhiệt độ, dung môi hữu cơ, chất độc hại, v.v.); Tế bào cố định rất dễ nuôi cấy và có thể nuôi cấy liên tục. Tế bào sinh học vi nang đã được sử dụng trong y học, bảo vệ môi trường, công nghiệp thực phẩm và các lĩnh vực khác do hiệu suất tuyệt vời của chúng.
Tế bào động vật được vi nang đã được sử dụng để điều chế kháng thể đơn dòng do đặc tính phân lập và giải phóng có kiểm soát tuyệt vời của chúng. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng việc tiêm tế bào lai vi nang vào mô dưới da của chuột có thể khiến chúng tiết ra kháng thể. Không giống như các tế bào u lai vi mô, các tế bào u lai không được bao bọc được cấy vào chuột suy giảm miễn dịch, gây tử vong cho chuột.
Probiotic vi nang cũng có những ưu điểm riêng. Mặc dù chế phẩm sinh học có tác dụng tốt trong việc cải thiện chức năng đường tiêu hóa của con người và động vật, ức chế sự phát triển của mầm bệnh và thúc đẩy sự phát triển của cơ thể động vật nhưng số lượng vi khuẩn sống bị giảm đi rất nhiều trong quá trình sản xuất đến ruột, do đó hạn chế sự phát triển sinh lý của cơ thể động vật. tác dụng của probiotic. Tuy nhiên, việc ứng dụng công nghệ vi bao trong sản xuất men vi sinh được kỳ vọng sẽ giải quyết tốt hơn vấn đề men vi sinh không dung nạp axit dạ dày và thời gian bảo quản ngắn. Nhật Bản và Hàn Quốc là những quốc gia đã ứng dụng công nghệ vi bao vào chế phẩm sinh học sớm hơn và đã nộp đơn xin cấp nhiều bằng sáng chế. nghiên cứu của đất nước tôi trong lĩnh vực này bắt đầu tương đối muộn nhưng đã đạt được tiến bộ nhanh chóng.
- Lĩnh vực dược phẩm
Viên nang siêu nhỏ có nhiều ứng dụng trong y học và điều trị y tế, với những kết quả vượt trội và tiềm năng to lớn. Hiện nay, nghiên cứu liên quan cũng rất chuyên sâu. Ưu điểm của vi nang thuốc là có thể làm giảm tác dụng phụ, cô lập sự phân hủy axit dạ dày, cải thiện độ ổn định của thuốc, kiểm soát giải phóng thuốc, v.v.
Việc đóng gói vi mô của thuốc thảo dược Trung Quốc làm giảm đáng kể vị đắng, mùi và tác dụng phụ của thuốc, giảm kích ứng dạ dày và giảm sự bay hơi của thuốc. 10-Hydroxycamptothecin là thuốc chống khối u camptothecin được sử dụng lâm sàng ở nước tôi nhưng giá trị ứng dụng của nó bị hạn chế do phản ứng bất lợi lớn và khả dụng sinh học thấp. Các vi nang giải phóng kéo dài 10-Hydroxycamptothecin (HCPT) được điều chế bằng công nghệ tự lắp ráp nano từng lớp bằng lực hút tĩnh điện (phương pháp LBL) có hiệu quả đóng gói cao và các đặc tính giải phóng kéo dài, giúp nâng cao giá trị ứng dụng của Trung Quốc thuốc thảo dược HCPT [1].
- Lĩnh vực hóa chất hàng ngày
Về mặt sản phẩm hóa chất hàng ngày, vi nang tinh dầu thực vật chủ yếu được sử dụng trong chất tẩy rửa, sản phẩm chăm sóc da và mỹ phẩm. Li Xuejing và cộng sự. đã nghiên cứu vai trò của vi nang tinh bột trong bột giặt và phát hiện ra rằng khi vi nang tinh bột được sử dụng để đóng gói tinh dầu và tinh dầu dạng lỏng, hiệu suất của tinh dầu trong quá trình giặt và sau khi giặt có thể được tăng cường ở mức tổng lượng thấp. Sau khi tinh dầu được đóng gói vi nang, tinh dầu thực vật sẽ được giải phóng tự động và đồng đều đến mô da với vi nang làm chất mang và được giữ ở nồng độ hiệu quả trong thời gian dài, đồng thời đóng vai trò ổn định thành phần hiệu quả và giảm kích ứng của các chất phụ gia đặc biệt cho da.
- Lĩnh vực thực phẩm
Việc ứng dụng công nghệ vi nang trong lĩnh vực thực phẩm có chức năng tạo thuận lợi cho việc vận chuyển, bảo quản, ngăn ngừa sự bay hơi, oxy hóa, hư hỏng của một số nguyên liệu thực phẩm không ổn định, giảm hoặc che đi mùi hôi, vị đắng trong thực phẩm, điều hòa sự giải phóng vi nang hương liệu trong thực phẩm để đạt được mục đích tạo ra hương vị lâu dài và hiệu quả lâu dài, đồng thời tránh ảnh hưởng lẫn nhau của các chất phụ gia nhiều thành phần trong thực phẩm. Ví dụ, một số chất màu tự nhiên có vấn đề về độ hòa tan kém và độ ổn định khi ứng dụng. Sau khi đóng gói vi mô, nó không chỉ có thể thay đổi tính chất hòa tan mà còn cải thiện tính ổn định của chúng.
- Ruộng nhuộm
Cốt lõi kỹ thuật của nhuộm vi nang là tạo ra các viên nang siêu nhỏ với thuốc nhuộm làm vật liệu cốt lõi. Khi nhuộm, các viên nang thuốc nhuộm có thể được đưa trực tiếp vào bể nhuộm và sự chênh lệch nồng độ của thuốc nhuộm trong sợi, bể nhuộm và viên nang được sử dụng để làm cho thuốc nhuộm được giải phóng, hấp phụ và nhuộm liên tục trên sợi để hoàn thành quá trình nhuộm. nhuộm. Sử dụng thuốc nhuộm vi nang để nhuộm có thể tạo ra hàng dệt nhiều màu sắc và giải quyết hiệu quả một số vấn đề trong in và nhuộm hàng dệt, chẳng hạn như giảm chi phí, cải thiện việc sử dụng thuốc nhuộm, tạo điều kiện lọc nước thải và nhuộm không cần phụ trợ và không cần nước. Ba màu cơ bản của thuốc nhuộm phân tán ở nhiệt độ cao đã được chọn để nghiên cứu hiệu suất phối màu của thuốc nhuộm vi nang trên da lộn polyester. Kết quả cho thấy độ bão hòa của các mẫu màu vi nang thuốc nhuộm phân tán nhìn chung được cải thiện và độ sâu màu biểu kiến tăng lên, cho thấy khả năng kết hợp màu của nó là khả thi.
 |
 |
Công nghệ vi nang của HSF
Để biết thêm chi tiết, vui lòng liên hệ với chúng tôi:
E-mail: sales@healthfulbio.com
Whatsapp: +86 18992720900