纳米微胶囊制作新技术及其应用

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超分子纳米微胶囊的制备与应用

超分子纳米微胶囊的制备与应用

超分子纳米微胶囊的制备与应用近年来,随着科技的发展,纳米技术也逐渐成为了热门话题。

而其中,超分子纳米微胶囊越来越引人注目。

超分子纳米微胶囊具有很强的稳定性,药物可以在胶囊内得到保护,从而达到更好的治疗效果。

本文将探讨超分子纳米微胶囊的制备和应用。

一、超分子纳米微胶囊的制备超分子纳米微胶囊是一种依靠分子间相互作用形成的智能材料,主要通过自组装的方式制备。

首先,在水相或有机相中加入置换基团为烷基和芳基的正离子表面活性剂,然后加入阴离子表面活性剂,使它们自发地形成球形微胶囊。

通过改变组分比例、温度和压力等条件,微胶囊的大小和形状可以得到精细调控。

制备的关键是选择适当的材料和控制反应条件。

例如,采用不同类型的表面活性剂可控制球形微胶囊的形态和大小,而改变制备条件则可调节胶囊的桥联水平和抗腐蚀性能。

二、超分子纳米微胶囊的应用1. 药物输送超分子纳米微胶囊是一种理想的药物输送工具,可以控制药物释放速度。

它可以通过多种途径,例如通过横穿血脑屏障或短暂的靶向递送,将药物输送到需要治疗的组织或器官,并保留在这些组织中,实现药物长效释放。

2. 检测技术超分子纳米微胶囊还可以用作检测技术的载体,例如生物传感器和化学传感器。

通过改变微胶囊的表面功能化,可以实现对目标分子的高度灵敏和选择性检测。

此外,微胶囊的精细调节还可以使传感器获得更好的耐酸和碱性环境的耐受性。

3. 功能材料超分子纳米微胶囊可以用于生产具有特殊功能的材料,例如高强度的纤维和高韧性的水凝胶。

通过自组装和桥联技术实现微胶囊的互连和流动性,可快速地生产出高效的材料。

总结:超分子纳米微胶囊是一种具有广阔发展前景的智能材料,具有高度的稳定性和良好的可控性。

它不仅可以用于药物输送和生物/化学传感器等应用,还可以用于制造新材料。

在以后的工作中,我们需要进一步完善超分子纳米微胶囊的制备技术并优化其在各应用领域的应用。

米粒子和纳米胶囊的制备及应用

米粒子和纳米胶囊的制备及应用

米粒子和纳米胶囊的制备及应用近年来,随着人们对纳米材料应用的深入研究,纳米技术成为了科技领域的重要热点之一。

其中,米粒子和纳米胶囊作为纳米领域中的两种重要物质,其制备以及应用备受关注。

本文旨在介绍米粒子和纳米胶囊的制备方法和应用。

一、米粒子的制备方法米粒子,顾名思义,就是一种类似米粒大小的颗粒物质,其制备方法也比较简单。

目前较为常见的米粒子制备方法有两种:1、共混法共混法就是将多种材料按照一定比例混合在一起,然后在一定温度下加热搅拌,形成均匀分散的溶液或乳液。

最后将其冷却,即可制得米粒子。

2、微乳法微乳法是一种通过表面活性剂调节脂质水相平衡来制备纳米颗粒的方法。

其制备过程是将脂质和表面活性剂按照一定比例混合后,在水相中形成胶束,然后加入油相中,通过搅拌和加热使其混合均匀,最终制得具有纳米尺度的脂质颗粒。

二、米粒子的应用米粒子作为一种具有小尺寸和较大比表面积的纳米材料,其性质和应用有一些独特之处。

主要应用有以下几个方面:1、药物传递米粒子可以通过表面修饰、包覆等手段,将药物载入其中并进行传递。

这种基于米粒子的药物传递方式可以有效地提高药物的生物利用度和药效,减少药物对健康的副作用。

2、生物成像由于米粒子具有较大比表面积和高的可溶性,因此可以用作一种生物成像探针。

利用米粒子的纳米级别尺寸和对光或磁场的敏感性,可以对其内在的有机物感兴趣的病变区域进行高清晰度成像。

三、纳米胶囊的制备方法纳米胶囊是一种将活性物质封装在壳层中的纳米材料。

其主要制备方法有以下几种:1、化学共沉淀法化学共沉淀法采用化学反应来制备纳米胶囊,其制备流程是将壳层材料、芯材料和化学反应物混合在一起,通过加热反应使其形成纳米胶囊。

2、溶剂挥发法溶剂挥发法是一种利用挥发性溶剂制备纳米胶囊的方法。

该方法的主要步骤是将芯材料溶解在有机溶剂中,之后将其滴入水相中,通过有机溶剂的挥发使芯材料形成核心。

然后在核心周围加上壳层材料,通过加热或离心等方法使其形成球形或椭圆形的纳米胶囊。

纳米胶囊的制备及应用

纳米胶囊的制备及应用

分 散相 : 在 引发剂 或光 、 辐射、 热 作用 下 能够发
作者简介 : 王德 , 工程师, 主 要 负责 卷 烟 纸 的研 发 工作 。
生 聚合 反应 的单体 , 常 用乳 液 聚合 的单体 有 甲基
第 2期
《 黑



纸》
烯 酸 甲酯 ( MMA) 、 聚 苯 乙烯 、 丙 烯 酰 胺 和 丙 烯 酸
塑料 工 程等 方 面的应 用 。
[ 关 键词 ] 缚 米胶 囊 ; 制备 ; 应 用
微胶 囊化 技 术是 一 项 成 熟 的包 埋 和 表 面 改性 技术 , 利用 微胶 囊 化 技 术 能 将 气体 、 液 体 和 固体 包 覆 于无 机 物或 有机 聚合 物壁 材 中 , 从 而隔 离活 性成 分, 保 护 易挥 发 、 分解 或 对 光 、 热 不 稳定 的物 质 , 改 变 物 质 的颜 色 、 气味 、 重量 、 体 积 及 表 面性 能 , 或 达 到 缓释 、 靶 向 目的[ 】 ] 。通 常制 备 的 微胶 囊 粒 径 在 5
及 其衍 生 物 、 异 氰 酸酯 等 。
别 处 于核心 物 质 的内部 与外 部 , 在核 心物 质 的界 面 进 行反 应 , 生成 一 种 聚 合 物 的 膜 , 这 种 膜 具 有 既 不
溶 于 水相 、 也 不 溶 于 油 相 的 特 性 。 为 获 得 纳 米 大 小
芯材 ( 被 包覆 物 ) : 水相 乳液 聚 合的 芯材 是疏 水 性 的油溶 性液 体 或不 溶 于水 的纳米 颗粒 , 而 有机 相 分散 介质 的乳 液 聚 合 芯 材 可 以 是 水 溶 液 ( 水 分 散
自从 8 0年 代将 纳米 胶囊 首先 应用 于 医药界 以 来, 目前 已扩大 到香 料 、 食品 、 化妆 品 、 阻燃 剂 、 工 程

药物制剂中纳米胶囊的制备与应用研究

药物制剂中纳米胶囊的制备与应用研究

药物制剂中纳米胶囊的制备与应用研究随着纳米技术的不断发展,药物制剂领域也出现了许多创新的研究成果。

其中,纳米胶囊的制备与应用引起了广泛的关注。

纳米胶囊具有粒径小、表面积大、载药量高等特点,因而在药物传输、靶向治疗、缓释控释等方面具有广阔的应用前景。

本文将重点介绍纳米胶囊的制备方法和相关应用领域。

一、纳米胶囊的制备方法目前,纳米胶囊的制备方法主要包括:1. 聚合物纳米胶囊制备方法聚合物纳米胶囊的制备方法通过聚合物的包裹和交联过程来获得。

常用的方法包括共存结晶、电纺法、自组装等。

这些方法具有操作简便、成本低廉的优点,适用于一定范围的药物载荷。

2. 脂质纳米胶囊制备方法脂质纳米胶囊是通过脂质层的包裹来实现药物的载荷。

脂质纳米胶囊的制备方法主要包括乳化法、薄膜法等。

脂质纳米胶囊的制备过程相对较为简单,但其稳定性相对较差,需要进一步改进以提高其应用性能。

3. 无机纳米胶囊制备方法无机纳米胶囊利用无机材料的自组装过程来制备,如金属有机骨架材料、二氧化硅纳米胶囊等。

这些无机纳米胶囊具有较好的稳定性和生物相容性,并且可通过改变材料的组成和形貌来调控其性能。

二、纳米胶囊在药物传输中的应用纳米胶囊在药物传输中具有一定的优势,主要体现在以下几个方面:1. 靶向治疗纳米胶囊可以通过改变胶囊的表面特性和粒径大小实现药物的靶向传输。

例如,通过修饰胶囊表面的抗体或配体实现对特定细胞或组织的选择性识别和结合,从而提高药物的疗效。

2. 控释技术纳米胶囊可以通过调整胶囊材料的组成和内外环境的变化来实现药物的缓释和控释。

这种技术可以延长药物在体内的停留时间,减少药物的毒副作用,提高疗效。

3. 多药联合治疗纳米胶囊可以同时携带多种药物,并通过控制释放速率和比例来实现药物的联合治疗。

这种策略可以克服单一药物治疗的局限性,提高治疗效果。

三、纳米胶囊在疾病治疗中的应用纳米胶囊在疾病治疗中具有广泛的应用前景,可以用于各种疾病的治疗和预防。

以下是一些具体示例:1. 肿瘤治疗纳米胶囊可以通过靶向传递药物到肿瘤细胞,并实现药物的缓释和控释,从而提高肿瘤治疗的效果。

利用纳米微胶囊技术改善食品的稳定性

利用纳米微胶囊技术改善食品的稳定性

利用纳米微胶囊技术改善食品的稳定性纳米微胶囊技术是当今食品科学领域的一项重要技术,在改善食品的稳定性方面具有巨大潜力。

随着人们对食品质量和安全的要求越来越高,利用纳米微胶囊技术来改善食品的稳定性成为了研究的热点。

本文将从纳米微胶囊技术的原理入手,探讨其在食品领域中的应用和优势。

首先,让我们来了解一下纳米微胶囊技术的原理。

纳米微胶囊是一种极小的胶囊,尺寸在纳米级别,通常由天然或人工合成的高分子材料制成。

纳米微胶囊的制备过程中,将所需的活性成分或香味物质封装在胶囊内部,形成一层保护壳。

这层保护壳可以在外界环境中起到隔离、保护和控制释放的作用,从而提高食品的稳定性。

在食品领域中,纳米微胶囊技术可以应用于多个方面。

其中一个重要的应用是在食品添加剂的保护和控制释放方面。

许多添加剂在食品中使用时容易受到热、光、氧和水分等外界因素的影响,从而导致其稳定性下降。

而利用纳米微胶囊技术可以将这些添加剂封装在胶囊中,避免其与外界环境接触,从而提高添加剂的稳定性。

此外,通过控制胶囊的壁厚度和材料性质,可以实现添加剂在合适的条件下释放,使其发挥最佳功效。

此外,纳米微胶囊技术还可以用于改善食品的储存稳定性。

许多食品在储存过程中容易发生质量变化,如脂肪氧化、色素退化和香味流失等。

通过将抗氧化剂、色素稳定剂和香料等物质封装在纳米微胶囊中,可以形成一层保护壳,阻止外界因素对食品的影响。

同时,可以根据食品的特性和需求,调整纳米微胶囊的材料性质和壁厚度,以达到理想的储存稳定性。

不仅如此,纳米微胶囊技术还可以在食品领域中实现功能性成分的传递和释放。

例如,一些脂溶性维生素和营养素在食品中加热或加工过程中容易损失。

通过纳米微胶囊技术,可以将这些功能性成分封装在胶囊内部,保护其在制作过程中的稳定性。

而当食品被摄入人体后,纳米微胶囊可以在胃肠道释放这些成分,提高其生物利用率,从而增强人体对营养的吸收效果。

然而,纳米微胶囊技术在食品领域中存在一些挑战和争议。

微胶囊的制备技术及其应用进展

微胶囊的制备技术及其应用进展

1.2 化妆品微胶囊
目前,许多化妆品采用微胶囊技术是由于特殊需要,将化妆 品中某些原料包封起来,从而起到原料缓释、遮盖、助渗透等作 用。 1.3 洗涤用品微胶囊 洗涤剂中常含增白剂、漂白剂、去污剂、表面活性剂、纤维 柔软剂及蛋白酶等活性成分,这些活性成分都可作为芯材进行微 胶囊化处理,以保护敏感成分免受光、热、湿、氧化、紫外线的 负面影响或在贮存中引起的损失,便于加工、处理、包装和运输。
3 物理法
物理法是借助专门的设备通过机械搅拌的方式首 先将芯材和壁材混合均匀,细化造粒,最后使壁材 凝聚固化在芯材表面而制备微胶囊。根据所用设备 和造粒方式的不同,物理机械法制备微胶囊可采用 空气悬浮法( Wurster 法) 、喷雾法、静电结合法、溶 剂蒸发法、多孔分离法及真空镀膜法等。
3.1 空气悬浮法 该法是用流化床的强气流将芯材颗粒悬浮于空气 中,通过喷嘴将调成适当黏度的壁材溶液喷涂于微 粒表面,再提高气流温度使壁材溶液中的溶剂挥发, 从而使壁材析出而成囊。 3.2 喷雾法(包括喷雾干燥法和喷雾凝结法) 3.2.1 喷雾干燥法 喷雾干燥法先将囊心物分散在囊材的溶液中,再 喷入惰性热气流使液滴收缩成球形,进行干燥固化。 3.2.2 喷雾凝结法 喷雾凝结法是将囊心物分散于熔融的囊材中,再 喷于冷气流使之凝聚而成囊的方法。
微胶囊的制备方法通常根据性质、囊壁形成的机 制和成囊的条件分为化学法、物理化学法、物理法 等三大类。
1 化学法
化学法的优点在于可以有效地包覆疏水性物质或 疏水性大单体,且原料多样,可以制备不同类型的 微胶囊,主要包括界面聚合、原位聚合、辐射交联 法、锐孔法、细乳液聚合、悬浮聚合、及乳液聚合 等。
1.1 界面聚合法
2.4 溶剂—非溶剂法 在囊材溶液中加入一种对囊材不溶的溶剂(非溶 剂),引起相分离,而将药物包裹成囊的方法。 2.5 改变温度法

纳米微胶囊的制备及在农产品加工中的应用

纳米微胶囊的制备及在农产品加工中的应用

微胶 囊 技 术 是指 利 用 天 然 的或 者 合 成 的 高 分 子 包 囊 材料 ,将 固体 的 、液 体 的 ,甚 至是 气 体 的微 小 囊 核 物质 包 裹 形成 具 有 半 透性 或 密封 囊 膜 的微小 粒 子 的 技 术 。最 早 的微 胶 囊 技 术 研 究 始 于 2 0世 纪 3 0 年 代 ,早 期 的微胶 囊技 术 主要用 于制 备 无碳 复写 纸 , 后来 被 广 泛应 用 在 医 学 、食 品 、农 药 、化 妆 品 、金
Hale Waihona Puke 纳米微 胶 囊 的制 备及在 农 产 品J - 中的应 用 jr D
王 静 ,武 首香 ,桑俊 利 。
30 2 ;2 天津 金 牛 电 源材 料 有 限 责任 公 司 ,天津 022 . 30 0 ) 04 0 (. 1 天津 现代 职业 技 术学 院 ,天 津
摘要:介绍了纳米微胶囊制备的主要方法界面聚合 、原位聚合 、凝聚法和聚电解质交替吸附法 ,概述 了纳米微胶囊在 饮料 加工 、食 品添加 剂 、功 能性 食 品等农 产 品加 工 领域 中 的应 用 ,并展 望 了其 应用 前 景 。 关键词 :纳米微胶囊 ;制备 ;农产品加_ ;应用 I =
c r e u rt ea p iain o a o mir c p u e c n l g . ar d o t o p l t f n c o a s lst h oo y i f h c o n e
Ke l :n Fomi rc p ue ;p e a ain g in r r d  ̄ prc s ig p iai n y wo ds R I co a s ls r p rto ;a rc hu e p o uc o e sn ;a pl to c

纳米微胶囊技术在功能食品中的应用研究进展

纳米微胶囊技术在功能食品中的应用研究进展

纳米微胶囊技术在功能食品中的应用研究进展一、本文概述随着科技的不断发展,纳米技术在各个领域的应用日益广泛,其中纳米微胶囊技术在功能食品领域的应用也逐渐引起人们的关注。

纳米微胶囊技术,作为一种先进的纳米级封装技术,能够将活性成分、营养素或其他功能物质封装在微小的胶囊中,从而保护其免受外界环境的破坏,提高其在食品中的稳定性和生物利用率。

本文将对纳米微胶囊技术在功能食品中的应用研究进展进行综述,旨在探讨该技术在提高食品营养价值、改善食品口感、延长食品保质期等方面的潜在作用,以及目前面临的技术挑战和未来的发展趋势。

本文将介绍纳米微胶囊技术的基本原理和制备方法,包括常见的物理法、化学法以及生物法等。

随后,将重点综述纳米微胶囊技术在功能食品中的应用实例,如营养强化食品、功能性饮料、保健食品等,并探讨其在提高食品营养价值、改善食品口感、延长食品保质期等方面的实际应用效果。

还将对纳米微胶囊技术在功能食品应用中所涉及的安全性问题进行探讨,包括纳米材料的安全性评价、纳米胶囊在食品中的释放行为及其对食品稳定性的影响等。

本文将对纳米微胶囊技术在功能食品领域的应用前景进行展望,分析其在提高食品品质、促进食品工业发展等方面的潜在价值,同时提出未来研究的方向和重点,以期为相关领域的科研工作者和食品企业提供参考和借鉴。

二、纳米微胶囊技术的制备方法纳米微胶囊技术的制备方法多种多样,每一种方法都有其独特的优点和适用范围。

以下是几种常用的纳米微胶囊制备方法:界面聚合法:此方法通常是在两种不相溶的液体界面处,通过聚合反应形成微胶囊的壁材。

通过控制反应条件,可以实现纳米级别的微胶囊制备。

界面聚合法具有制备过程简单、易于工业化生产的优点,因此在功能食品领域应用广泛。

喷雾干燥法:喷雾干燥法是将含有壁材和芯材的溶液通过喷雾器雾化成小液滴,然后在热风中迅速干燥,形成微胶囊。

这种方法制备的微胶囊具有良好的流动性和稳定性,适合大规模生产。

然而,喷雾干燥法可能会导致芯材的损失,因此在制备过程中需要严格控制操作条件。

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纳米微胶囊小组成员:日期:2014年9月28日纳米微胶囊摘要:随着微胶囊技术的发展,纳米微胶囊技术受到越来越多的关注,本文对纳米微胶囊的定义、与传统微胶囊相比的优点以及最新制备方法进行了介绍,并综述了近年来纳米微胶囊技术的应用研究进展,同时探讨了纳米微胶囊技术在各领域中的研究现状及以后的研究趋势。

关键词:纳米微胶囊;制备方法;应用研究Abstract:With the development of microcapsule technology, nanocapsule technology has received more attention. The definition,characteristic and preparation methods of nanocapsule compared with traditional microcapsule are introduced in this paper, and the new research progress of nanocapsule technology applications in different fields in recent years are reviewed. In addition, current studies and future applications of nanocapsule technology in these fields are explored.Key words: nanocapsule, preparation method, application and research1 引言微胶囊技术是指将固体颗粒、液体微滴或气体作为胶囊的芯料,在其外部形成一层连续而极薄包裹的过程。

其制备技术起源于20世纪50年代,在70年代中期得到迅猛发展,在此期间出现了许多微胶囊化产品和工艺[1]。

微胶囊具有保护芯材物质免受环境影响,屏蔽味道、颜色、气味,改变物质重量、体积、状态或表面性能,隔离活性成分,降低挥发性和毒性, 控制芯材物质的可持续释放等多种作用,目前该技术已经成为材料、化学、化工、生物和医学等诸多学科领域工作者的研究热点,已被广泛应用于生物医学、食品、农药、化妆品、金属切割、涂料、油墨、添加剂等多个领域,因其具有广阔的应用前景,国际上将它列为21世纪重点研究开发高新技术之一[2]。

伴随着微胶囊技术的迅速发展,有学者在20世纪70年代末提出了“纳米微胶囊技术”这一概念。

纳米微胶囊(nanocapsule),即具有纳米尺寸的微胶囊,其颗粒微小,易于分散和悬浮在水中,形成均一稳定的胶体溶液,并且具有良好的靶向性和缓释作用[3]。

纳米微胶囊的粒径在1~1000nm之间,这是区别一般微胶囊(粒径介于5~2000µm之间)的最重要的指标之一。

近年来,随着对纳米微胶囊的进一步认识,一些特殊的光、电、热、磁及表面性能等领域研究特别活跃,纳米胶囊已发展成一个跨学科、高性能、多用途的研究及应用领域。

本文主要介绍了纳米微胶囊定义和与传统微胶囊相比的优点,着重阐述了有关纳米微胶囊的最新制备方法,包括细乳液聚合法、逐层自组装法、超临界流体技术,并对纳米微胶囊在食品中的应用前景及发展趋势做了展望。

2概述2.1纳米微胶囊的定义微胶囊技术(microencapsulation)是指利用天然的或者是合成的高分子包裹材料,将固体的、液体的甚至是气体的囊核物质包覆形成的一种直径在5~2000µm范围内,具有半透性或密封囊膜的微型胶囊技术。

纳米微胶囊技术是指利用纳米复合、纳米乳化和纳米构造等技术在纳米尺度范围内(1~1000nm)对囊核物质进行包裹形成微型胶囊的新型技术[4]。

其中,被包裹的物质成为微胶囊的芯材,用来包裹的物质称为微胶囊的壁材。

纳米微胶囊是一种多相功能材料,由于其颗粒微小,易于分散和悬浮在水中形成均一稳定的胶体溶液,外观上清澈透明,并且与传统微胶囊相比具有良好的靶向性和缓释作用,因而具有广阔的应用前景。

2.2纳米微胶囊的优点纳米微胶囊的粒径大小处于纳米尺度,是影响其功能特性的一个重要因素。

纳米粒子的吸收能够有效地提高功能食品中的营养成分的生物利用率,特别是一些溶解度较低的物质,如功能性油脂、天然抗氧化剂等。

传统的微胶囊壁材主要包括天然高分子材料(如蛋白质类、植物胶类、蜡类、海藻酸盐类和壳聚糖类等)、半合成高分子材料(如纤维素类)和合成高分子材料(如生物降解型、非生物降解型、水溶性和智能高分子材料等)三大类。

传统微胶囊壁材在实际运用中存在一些问题,如天然高分子材料机械强度差,质量不稳定;半合成高分子材料容易水解,耐酸性差且不耐高温;而合成高分子材料具有一定的毒性,且成本较高。

纳米微胶囊主要优点表现在:壁材不同于普通壁材,可防止外界环境中的水、pH、氧气等对芯材的影响,提高芯材的稳定性;保留易挥发的物质,减少香味成分的损失,掩蔽不良风味的释放;有效减少生物活性成分的添加量和毒副作用[2-3]。

纳米粒子尺寸的减小,能增加活性物质对组织的附着力,提高其生物利用率;纳米粒子还能透过毛细血管,穿过粘膜上皮层渗透进入到组织(如肝脏)中,并被组织中的细胞吸收,从而将生物活性物质有效地输送到体内的靶细胞处,使芯材对靶细胞具有精确的靶向性;纳米粒子尺寸大小不仅影响到最终食品产品的性质,如口感、香味、质地和外观,也决定了载体中生物活性物质的释放速率,并关系到最终被人体吸收的生物活性物质的数量,从而影响活性物质的总体吸收效率。

如蛋白水凝胶微粒和微米级微粒中的生物活性成分,要想被胃肠道壁吸收必须从机体中释放出来,而纳米微粒中的生物活性成分可以被胃肠道壁吸收从而延长活性成分在胃肠道内的滞留时间,或可以被上皮细胞直接吸收,提高活性成分的吸收率[5]。

纳米粒子还可制成缓释颗粒,延长药物疗效。

纳米微胶囊与传统微胶囊的比较如表1所示[6]。

表1 纳米微胶囊与传统微胶囊的比较类别传统微胶囊纳米微胶囊胶囊粒径大小粒径大小5~2000um,分散于水中为悬浊液粒径大小1~1000nm,易分散于水中形成透明的胶体溶液壁材选择壁材广泛,常用的是天然高分子化合物、合成高分子化合物及半合成的纤维素衍生类三大类主要为可生物降解的聚合物,如:聚氰基丙烯基烷基酯、聚乳酸和聚己内酯、明胶、阿拉伯胶、壳聚糖等功能特性具有一定的缓释作用,为长效制剂具有良好的靶向性和缓释作用制备方法主要分为物理法、化学法和物理化学法三大类主要采用乳液聚合法、界面聚合法、逐层自组装法、超临界流体技术、脂质体技术等3纳米微胶囊的最新制备方法及应用3.1超临界流体技术3.1.1背景在超临界流体中,超临界CO2由于其低临界温度和无毒而受到广泛应用。

超临界CO2是指处于临界压力和临界温度以上状态的一种可压缩高密度CO2流体,超临界CO2的分子间力很小,类似于气体,而密度却很大,接近于液体,是一种气液共混状态。

它具有低黏度、高溶剂性、高扩散性以及高传质性等优点[7]。

运用超临界CO2制备纳米微胶囊可以减少有机溶剂的使用,所得产品粒径小,分布范围窄,适用于处理热敏性物质。

3.1.2分类及原理超临界流体技术制备微胶囊的方法中,有两种应用非常广泛:超临界溶液快速膨胀法(Rapid Expansion of Supercritical Solution,RESS)和超临界抗溶剂法(Supercritical Antisolvent,SAS)。

超临界溶液快速膨胀法主要过程是先将溶质溶于超临界流体中达到饱和,再通过预热喷嘴进入低压室中,由于压力突然降低,溶质迅速达到饱和并以极小颗粒析出。

由于压力变化在流体中是瞬时实现的,所以得到的超细颗粒粒径分布均匀[8]。

但由于极性物质和大部分聚合物往往不溶于超临界CO2中,大大地限制了超临界溶液快速膨胀法的应用范围,这使得更多的研究转向了超临界抗溶剂法[9]。

超临界抗溶剂法主要原理是超临界流体改变了溶质在有机溶剂中的溶解度,在二者接触后发生快速的相互扩散和传质过程,使有机溶剂对溶质的溶解能力下降,瞬间产生过饱和状态,最终溶质沉淀形成微胶囊。

所以超临界抗溶剂法应用于纳米微胶囊的制备,需要满足两个条件:第一,溶质微溶或不溶于超临界CO2;第二,有机溶剂在超临界CO2中的溶解度较大,能被超临界CO2溶胀并萃取带走[10]。

3.1.3超临界抗溶剂法(SAS)应用举例制备羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯(HPMCP)/叶黄素纳米微胶囊叶黄素是一种广泛存在于水果、蔬菜、鲜花和一些藻类天然色素,很早就被用于食品添加剂[11]。

它作为一种宝贵的功能性食品添加剂,在防止老化、保护眼睛、抗氧化、抗癌等市场具有良好前景。

但由于它光敏性和热敏性,所以需要有保护封装技术来保证食品添加剂防止变质和挥发损失,阻碍食品组分间不良反应,保持食品风味并抵制不良气味。

流化床干燥法、碾磨法、喷雾干燥法和冷冻干燥技术等都是应用于封装技术的传统方法。

然而,目前在食品和制药工业中禁止过度使用有机溶剂,高残留量的有毒溶剂等。

例如在喷雾干燥过程中过度使用有机溶剂能对组分的热稳定性和生物活性有不利影响。

下面我们介绍的叶黄素包埋方法属于超临界CO2流体抗溶剂法。

心材物质为叶黄素,壁材物质为羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯(HPMCP),它是一种纤维素衍生物,在有机溶剂中具有良好的溶解度。

下面是该实验仪器设备图:图3-1 SAS实验仪器设备图1—CO2钢瓶;2—制冷系统;3—活塞泵;4—热交换器;5—高效液相泵;6—溶液;7—沉淀釜;8—分离器;9—喷嘴;10—压力表首先CO2从汽缸中进入冷却系统被冷却为液态,然后在活塞泵作用下通过热交换器和喷嘴进入沉淀釜,然后通过分离器降压使CO2与有机溶剂分离,回到冷却装置中循环。

在压力和温度达到设定值时,溶液通过喷嘴进入沉淀釜,并在进入之前与超临界CO2进行预混合。

图3-2 喷嘴的内部结构上图为喷嘴的内部结构,它包括两部分。

溶液和超临界CO2分别通过内部细管(Φ=0.2 mm)和外部细管(Φ=1mm)进入沉淀釜,内管比外管稍短,超临界CO2扮演着抗溶剂和雾化强化剂两种角色。

当溶质溶液和超临界CO2 从喷嘴喷出时,由于喷出速度的差异,导致溶质溶液被快速的超临界CO2流体雾化成细小和均匀的液滴,这样既加强了溶液的雾化效果,也有利于溶质溶液与超临界CO2之间的传质作用和速率。

因为超临界CO2在溶液中的快速扩散降低了溶剂的溶解性造成溶质瞬间过饱和而沉淀析出,溶剂则被超临界CO2带走,羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯(HPMCP)/叶黄素纳米微胶囊析出。

沉淀釜上有两个窗口,可以观察到沉淀现象发生。

溶液的流速可以通过高效液相泵来调节。

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