마이크로캡슐화 기술천연 또는 합성 고분자 물질을 이용해 고체, 액체, 심지어 기체 상태의 물질을 캡슐화하여 반투과성 또는 밀봉 캡슐로 마이크로캡슐을 형성하는 기술입니다. 형성된 작은 입자를 마이크로캡슐이라고 합니다. 마이크로캡슐화 기술은 캡슐화된 물질의 물리적 특성을 향상시키고 활성 성분을 외부 환경으로부터 격리하며 안정성을 높이고 휘발성을 감소시키며 유통기한을 연장할 수 있습니다. 또한 제어 방출 기능도 있습니다. 독특한 장점으로 인해 마이크로캡슐화 기술은 의학, 향신료, 식품 가공, 섬유 및 의류 분야에서 깊이 연구되고 적용되었습니다.
마이크로 캡슐화 기술에 대한 연구는 1930년대부터 시작되었습니다. 젤라틴을 벽재로 하여 유동파라핀에 대구간유를 젤라틴 마이크로캡슐로 제조하는 물리적인 방법이었다. 1940년대 후반에 마이크로캡슐화 기술이 획기적인 발전을 이루었고 약물 제조 코팅에 사용되기 시작했습니다. 최근에는 향미지속방출, 신염료, 식품가공 등 다양한 산업과 분야에 마이크로캡슐화 기술이 적용되고 있다.
마이크로캡슐 벽재의 분류
마이크로캡슐의 벽 재료는 캡슐의 외부 껍질입니다. 다양한 적용 분야의 벽 재료도 다릅니다. 현재 마이크로캡슐 기술에 일반적으로 사용되는 벽 재료에는 천연 고분자, 반합성 고분자 재료 및 완전 합성 고분자 재료의 세 가지 주요 유형이 있습니다. 벽 재료 선택의 원칙은 벽 재료가 핵심 재료와 호환될 수 있고 성능이 안정적이고 고온, 마찰 및 압출에 강하다는 것입니다. 벽 재료는 특정 투과성, 흡습성 및 용해성을 가져야 합니다.
1. 천연 고분자 소재
벽재로 사용할 수 있는 천연 고분자 소재로는 주로 젤라틴, 아라비아검, 셸락, 락, 전분, 덱스트린, 왁스, 로진, 알긴산나트륨, 옥수수 단백질 등이 있다.
천연 고분자 재료는 일반적으로 무독성, 낮은 환경 유해성, 안정성 및 쉬운 필름 형성이라는 장점을 가지고 있습니다.
2. 반합성 고분자 재료
벽체 재료로 사용할 수 있는 반합성 고분자 재료로는 주로 메틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스 등이 있습니다.
반합성 고분자 물질은 독성이 낮고 점도가 높으며 염 형성 후 용해도가 증가한다는 장점이 있지만 가수분해가 쉽고 고온에 강하지 않아 임시 준비가 필요합니다.
3. 완전 합성 고분자 재료
벽재로 사용할 수 있는 완전 합성 고분자 재료로는 주로 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리부타디엔, 폴리프로필렌, 폴리에테르, 폴리우레아, 폴리에틸렌글리콜, 폴리비닐알코올, 폴리아미드, 폴리아크릴아미드, 폴리우레탄, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리비닐피롤리돈, 에폭시 수지, 폴리실록산 등이 있습니다. .
완전 합성 고분자 재료는 우수한 필름 형성 특성, 우수한 화학적 안정성, 높은 기계적 강도, 편리한 보관 및 운송을 갖추고 있으며 생분해성 또는 생체 흡수성이 있습니다. 그러나 다량의 유기용제가 필요하고 가격이 비싸며 환경에 큰 해를 끼친다. 따라서 원래 약물에 대한 용해도가 좋은 무독성 또는 저독성 물질을 선택해야 합니다. 또한 마이크로캡슐을 제조하는 과정에서도 부반응은 마이크로캡슐에 상당한 영향을 미칩니다. 따라서, 캡슐 코어 및 캡슐화를 위한 일부 첨가제와 반응을 일으킬 수 있는 일부 단량체의 선택을 지양할 필요가 있다.
마이크로캡슐의 제조방법
1) 처리된 코어 물질(내부 상)을 마이크로캡슐화 매질에 분산시킵니다.
2) 형성된 분산 시스템에 필름 형성 물질(벽 물질)을 추가합니다.
3) 어떤 방식으로든 분산된 코어 재료 주위에 벽 재료를 모으거나, 침전시키거나, 감싸십시오.
4) 특정 물리적, 화학적 수단을 사용하여 벽 재료를 처리하고 응고시켜 막 껍질이 특정 안정 상태에 도달하도록 합니다.
다양한 분야의 마이크로캡슐 적용
마이크로캡슐은 주로 다음과 같은 6가지 기능을 가지고 있습니다. 분말화, 액체, 가스 등을 건조 분말로 변환하고, 휘발성을 줄이고, 일부 휘발성 물질을 휘발하기 어렵게 만듭니다. 물질(산화되기 쉽고, 빛에 쉽게 분해되며, 온도나 습기에 쉽게 영향을 받는 물질)의 안정성을 향상시키는 것 마스킹맛; 활성 성분을 분리합니다. 릴리스를 제어합니다. 이러한 6가지 주요 기능으로 인해 의약, 식품, 염료 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다.
- 생물학 분야
생물학적 세포를 마이크로캡슐화 물질로 캡슐화하거나 포장하여 생물학적 세포를 함유하는 마이크로캡슐을 형성하는 과정을 생물학적 세포의 마이크로캡슐화라고 합니다. 마이크로캡슐에 의해 고정된 세포는 가혹한 환경 조건(산 및 알칼리, 온도, 유기 용매, 독성 물질 등)으로부터 보호될 수 있습니다. 고정화된 세포는 배양이 쉽고 지속적으로 배양할 수 있습니다. 마이크로캡슐화된 생물학적 세포는 뛰어난 성능으로 인해 의학, 환경 보호, 식품 산업 및 기타 분야에서 사용되어 왔습니다.
마이크로캡슐화된 동물 세포는 탁월한 분리 및 방출 제어 특성으로 인해 단일클론 항체를 제조하는 데 사용되었습니다. 실험에 따르면 마이크로캡슐화된 하이브리도마 세포를 쥐의 피하 조직에 주입하면 쥐가 항체를 분비할 수 있는 것으로 나타났습니다. 미세캡슐화된 하이브리도마 세포와 달리, 캡슐화되지 않은 하이브리도마 세포는 면역결핍 마우스에 이식되는데, 이는 마우스에게 치명적입니다.
마이크로캡슐화된 프로바이오틱스는 또한 고유한 장점을 가지고 있습니다. 프로바이오틱스는 사람과 동물의 위장 기능을 개선하고 병원체의 성장을 억제하며 동물체의 성장을 촉진하는데 좋은 효과가 있지만, 장으로 생산되는 과정에서 살아있는 세균의 수가 크게 감소하여 생리적 장애를 제한한다. 프로바이오틱스의 효과. 그러나 마이크로캡슐화 기술을 프로바이오틱스 생산에 적용하면 프로바이오틱스의 위산 불내성과 짧은 보관기간 문제를 보다 효과적으로 해결할 수 있을 것으로 기대된다. 일본과 한국은 마이크로캡슐화 기술을 먼저 프로바이오틱스에 적용하고 많은 특허를 출원한 국가이다. 이 분야에 대한 우리나라의 연구는 상대적으로 늦게 시작되었지만 빠른 진전을 이루었습니다.
- 제약 분야
마이크로캡슐은 놀라운 결과와 큰 잠재력을 가지고 의학 및 치료 분야에서 많은 응용 분야를 가지고 있습니다. 현재 관련 연구도 매우 심도있게 진행되고 있다. 약물 마이크로캡슐화의 장점은 부작용 감소, 위산 분해 분리, 약물 안정성 향상, 약물 방출 조절 등이 가능하다는 점이다.
한약재의 미세 캡슐화는 약물의 쓴맛, 냄새, 부작용을 크게 감소시키고, 위장에 대한 자극을 감소시키며, 약물 휘발을 감소시킵니다. 10-Hydroxycamptothecin은 우리나라에서 임상적으로 사용되는 캄프토테신 항종양제이지만 부작용이 크고 생체 이용률이 낮기 때문에 적용 가치가 제한됩니다. 정전기 인력 층별 나노 자기조립 기술(LBL 공법)로 제조된 10-하이드록시캄프토테신(HCPT) 서방형 마이크로캡슐은 높은 봉입효율과 서방성을 갖고 있어 중국의 응용가치를 높여준다. 약초 HCPT [1].
- 일일화학분야
생활화학제품으로는 식물정유 마이크로캡슐이 주로 세제, 스킨케어 제품, 화장품 등에 사용됩니다. Li Xuejing et al. 세탁 세제에서 에센셜 오일 전분 마이크로캡슐의 역할을 연구한 결과 전분 마이크로캡슐을 사용하여 에센셜 오일과 액체 에센셜 오일을 캡슐화하는 경우 세탁 중 및 헹굼 후 에센셜 오일의 성능이 적은 총량으로도 향상될 수 있음을 발견했습니다. 에센셜 오일을 마이크로 캡슐화한 후, 식물 에센셜 오일은 마이크로 캡슐을 담체로 피부 조직에 자동으로 균일하게 방출되어 오랫동안 유효한 농도를 유지함과 동시에 피부를 안정화시키는 역할을 합니다. 유효성분을 함유하고 특수첨가제의 피부자극을 줄여줍니다.
- 식품 분야
식품 분야에 마이크로캡슐 기술을 적용하면 운송 및 보관을 용이하게 하고 일부 불안정한 식품 원료의 휘발, 산화 및 변질을 방지하며 식품의 악취나 쓴맛을 줄이거나 은폐하고 방출을 조절하는 기능이 있습니다. 오래 지속되는 풍미와 오래 지속되는 효능의 목적을 달성하고 식품 내 다성분 첨가물의 상호 영향을 피하기 위해 식품의 향료 마이크로캡슐을 사용합니다. 예를 들어, 일부 천연안료는 용해도가 낮고 도포 안정성이 떨어지는 문제가 있습니다. 마이크로 캡슐화 후에는 용해도 특성을 변경할 수 있을 뿐만 아니라 안정성도 향상시킬 수 있습니다.
- 염료 분야
마이크로캡슐염색의 기술핵심은 염료를 핵심원료로 하여 마이크로캡슐을 만드는 것이다. 염색 시 염료 마이크로캡슐을 직접 염욕에 투입할 수 있으며, 섬유, 염욕, 캡슐 내 염료의 농도차를 이용하여 염료가 섬유에 지속적으로 방출, 흡착, 염색되어 염색이 완성됩니다. 염색. 염색에 마이크로캡슐 염료를 사용하면 다채로운 직물을 생산할 수 있으며 비용 절감, 염료 활용도 향상, 폐수 정화 촉진, 조제 및 무수 염색 달성 등 직물 날염 및 염색의 일부 문제를 효과적으로 해결할 수 있습니다. 폴리에스터 스웨이드에 대한 마이크로캡슐 염색의 조색 성능을 조사하기 위해 고온 분산 염료의 3원색을 선택하였다. 그 결과, 분산염료 마이크로캡슐 색상 시료의 채도가 전반적으로 향상되었으며, 겉보기 색 농도가 증가하여 색상 매칭이 가능한 것으로 나타났습니다.
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HSF의 마이크로 캡슐화 기술
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