微囊化技术
第四章-动物细胞的微囊化培养
2、“人工细胞” ——“人工胰腺”
80年代初, Lim等人将微囊化技术与组织细胞移 植相结合, 制备了海藻酸钠/聚赖氨酸(APA)微胶囊, 包埋猪胰岛细胞形成“人工细胞”, 并移植入糖尿 病大鼠体内, 成果成功地调整了血糖水平, 代行了 大鼠胰腺功能, 因而被称为“人工胰腺”。该成果 很好地处理了组织细胞移植过程旳免疫排斥问题, 防止或降低了昂贵旳免疫克制剂旳使用, 为组织细 胞移植治疗神经/内分泌系统疾病提供了新思绪。
可降解型
乳酸/乙醇酸共聚物、聚正酯、聚内酯、聚 酐、聚烷基氰基丙烯酸酯、聚氨基酸
非降解型 聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酰胺、聚酰胺、
聚苯乙烯、乙烯醋酸乙酯共聚物、聚氯乙 烯等
制备措施
化学法
界面聚正当、乳化法、辐射化学法
物理化学法 相分离法、溶剂蒸发法、界面沉积法、喷雾干燥法
物理法
静电沉积法、气相沉积法、流化床喷雾包衣法
动物细胞微囊化培养旳成功为干扰素、乙肝表 面抗原(HBsAg)、单克隆抗体(MAb)等)旳产生提供 了广泛应用前景。
表4－1 微胶囊制备材料
起源
类型
材料
脂质 卵磷脂、神经鞘髓磷脂等
天然 多糖 海藻酸盐、壳聚糖、琼脂、淀粉等
半合成 合成
蛋白质 明胶、白蛋白、纤维蛋白
纤维素类 羧甲基纤维素钠、已基纤维素、醋 衍生物 酸纤维素及其酯等
3、90年代以来, 医学界开始尝试以微胶囊作为基因 重组细胞旳免疫隔离和运载工具, 利用重组细胞 旳代谢产物调整机体生理功能, 治疗有关疾病。
微囊化人胰岛 培养15d 微囊化肝癌细胞 培养40d 微囊化小牛肾上腺 嗜铬细胞 培养0d
4、目前，微胶囊旳应用研究涉及药物控制释放、 动植物细胞培养、细胞和酶旳固定化以及生化 物质分离等领域, 已经成为材料、化学、化工、 生物和医学等多学科领域工作者旳研究热点。
微囊化技术
二、发展
微囊可看作是一种药物包裹在囊膜内而形成的微型无 缝胶囊，是近二十多年来发展起来的一种新剂型。 微型胶囊最初用于“无碳复写纸”的生产，60年代初 始用于药物包裹，目前，国内外有数十种药物被包裹成 微囊制成各种制剂，是很有发展潜力的一种新型制剂。 微囊化技术的发展大致可以化分为三个阶段，70 年代主要应用的是5μm～2mm的微囊；80年代发展了粒 径在0.01～10 μm的微粒和毫微粒，这种微粒能显著延长 药效、降低毒性、提高生物利用度；第三代产品主要集 中在毫微粒上，这种微粒具有被动或主动靶向性。
4.壳聚糖
由甲壳素脱乙酰化后制得的一种天 然聚阳离子多糖，可溶于酸或酸性 水溶液，无毒、无抗原性，在体内 能溶菌酶等酶解，具有优良的生物 降解性和成膜性，体内可溶胀成凝 胶。
（二）半合成高分子囊材
特点：毒性小、粘度大、成盐后溶解度大 1.羧甲基纤维素盐SCMC：遇水粘性大，遇酸不溶 CMC－Na 0.1％－0.5％ －明胶3％＝2:1 2.邻苯二甲酸醋酸纤维素（CAP)：肠溶材料，用量3％， 可单独用 3.乙基纤维素（EC)：化性稳，适用多种药物微囊化，不 溶于水、甘油、丙二醇，可溶于乙醇，遇强酸易水解， 不适于强酸药的包囊。 4.甲基纤维素（MC）：单用量1％－3％or与明胶何用 5.羟丙基甲基纤维素（HPMC）：溶于冷水不溶于热水， 有表面活性，粘度较大。
CH=NR’+2H2O
பைடு நூலகம்
④影响成囊因素 1)凝聚剂的种类和pH值 用电解质作凝聚剂时，阴离子对胶凝
起主要作用，强弱次序为枸橼酸>酒石
酸>硫酸>醋酸>氯化物>硝酸>溴化物>碘 化物，阳离子电荷数愈高胶凝作用愈强。
明胶单凝聚条件(凝聚剂及pH值)
化妆品中活性成分的微囊化研究
化妆品中活性成分的微囊化研究化妆品在现代生活中扮演着重要的角色，人们对于皮肤保养和美容的需求不断增长。
为了满足消费者的需求，化妆品品牌不断进行研发，并引入了微囊化技术。
本文将介绍微囊化技术在化妆品中的应用，并对其进行研究。
一、什么是微囊化技术微囊化技术是一种将活性成分封装在微小胶囊或囊泡中的技术。
通过该技术，可以将化妆品中的活性成分稳定地储存，并在使用时释放出来。
这种技术能够延长活性成分的效果，并提高消费者对产品的使用体验。
二、微囊化技术在化妆品中的应用1. 质地调整通过微囊化技术，化妆品的质地可以进行调整。
例如，在面霜中添加微囊化的保湿成分，能够提供长时间的保湿效果，并且不会给皮肤带来油腻感。
这种技术使得化妆品能够适应不同肌肤类型的需求。
2. 提高活性成分的稳定性一些活性成分，如维生素C和果酸等，在化妆品中存在稳定性的问题。
通过微囊化技术，可以将这些活性成分封装在囊泡中，减少与外界环境的接触，从而延长其稳定性。
这使得化妆品能够保持活性成分的功效，并在使用过程中持续释放。
3. 提高成分的渗透性微囊化技术还可以改善化妆品中活性成分的渗透性。
微囊化的成分能够更好地被皮肤吸收，提高了其在皮肤中的效果。
例如，添加微囊化的抗衰老成分，可以更好地渗透到皮肤深层，从而减少细纹和皱纹的出现。
三、微囊化技术的研究现状与展望1. 研究现状微囊化技术是一个热门的研究领域，并在化妆品行业中得到广泛应用。
许多研究机构和化妆品品牌都在开展与微囊化相关的研究工作。
他们通过调整微囊的材料、尺寸和制备方法等参数，来改善微囊化技术的效果。
2. 展望随着科技的不断进步，微囊化技术在化妆品行业的应用将继续发展。
未来，我们可以期待更多新型微囊化成分的出现，以及更多创新的微囊化制备技术的引入。
这将为消费者提供更加高效和个性化的化妆品产品。
四、结论微囊化技术在化妆品中的应用不断扩大，为化妆品行业带来了新的发展机遇。
通过微囊化技术，化妆品能够有效稳定活性成分，并提高其渗透性。
食品化学微胶囊化技术
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。
药剂学知识点归纳：微囊化方法分类-单凝聚法
药剂学知识点归纳：微囊化方法分类-单凝聚法
药剂学虽然是基础学科，但是很多学员都觉得药剂学知识点特别多，不好复习。
今天就带着大家总结归纳一下药剂学各章节的重点内容，以便大家更好地记忆。
微囊化方法分类-单凝聚法
根据药物和囊材的性质，微囊的粒径、释放性能以及靶向性要求，可选择不同的微囊化方法。
微囊化方法可归纳为物理化学法、物理机械法和化学法三大类。
(一)物理化学法
本法成囊在液相中进行，系在囊心物与囊材的混合溶液中，加入另一种物质或不良溶剂，或采取适宜方法使囊材溶解度降低而凝聚在囊心物周围，形成一个新相。
这种制备微囊的方法又称为相分离法。
根据形成新相方法不同，相分离法又分为单凝聚法、复凝聚法、溶剂-非溶剂法、改变温度法和液中干燥法。
1.单凝聚法：单凝聚法是相分离法中较常用的方法，它是在一种好成绩子囊材溶液中加入凝聚剂以降低囊材溶解度而凝聚成囊
的方法。
现以明胶为囊材说明制备微囊的基本原理：将药物分散在明胶材料溶液中，然后加入凝聚剂(强亲水性电解质硫酸钠或
硫酸铵的水溶液，或强亲水性的非电解质如乙醇或丙酮)，由于明胶分子水化膜中的水分子与凝聚剂结合，使明胶溶解度降低，从溶液中析出而凝聚成囊。
此时凝聚过程是可逆的，一旦解除促进凝聚的条件，就会发生解凝聚，使凝聚囊很快消失。
在制备过程中可以利用这种可逆性，经过几次凝聚与解凝聚过程，直到析出满意的凝聚囊。
最后再采取措施使囊壁交联固化，使之成为不凝结、不粘连、不可逆的球形微囊。
明胶是最常用的囊材，以明胶为囊材单凝聚法的工艺流程如下：。
微囊化技术的应用研究
微囊化技术的应用研究随着人们对健康保健及美容的要求不断提高，微囊化技术作为一种新兴的技术逐渐受到了人们的关注。
微囊化技术是一种将有机物通过包覆技术转化成微小囊泡的技术，这种囊泡可以用于各种领域，像药物、化妆品等。
本文着重论述了微囊化技术的应用研究。
一、药物微囊化技术微囊化技术在药物领域的应用在不断拓展。
微囊化技术能够将药物包裹在小胶囊里，对于药物的保护即集中贮藏起了积极作用。
同时，微囊化技术能够实现分子稳定，有利于药物对疾病部位的治疗。
此外，药物微囊化技术也可以增加药物在体内的生物利用度，减少药物对人体的不良反应，保证药物的治疗效果。
对于一些缩短药物作用时间的药物，微囊化技术也能够起到“缓慢催化”的作用，使药物释放出来的时间更长，从而增强药物的作用效果。
二、美容微囊化技术除了药物领域，微囊化技术在美容领域也有广泛的应用，其中香精、防晒霜、润肤霜等护肤品是最常见的。
相比于传统的护肤品，微囊化护肤品能够在肌肤表层形成类似于细小的胶囊，使得护肤品的成分可以被肌肤充份吸收，从而起到更好的滋润和保养肌肤的作用。
微囊化技术的最大特点是能有效地解决护肤品中成分的不稳定性，使得成分在肌肤上保持更长时间的有效性。
在化妆品领域中，也有一些新型的微囊化技术，其中有一种新型的微囊化技术能够将油性成分包裹在水性成分中，从而达到充分滋润肌肤的效果。
三、食品微囊化技术随着人们对健康和营养的关注，一些拥有保健功能的食品逐渐受到人们的欢迎。
而微囊化技术也在保健类食品中得到了应用。
在食品微囊化技术中，该技术一般会应用于一些新型的营养保健食品，比如复合维生素片和葡萄籽营养素等。
在这些食品中，微囊化技术能够保证其中营养成分的活性，还能保护其在人体消化道的受到破坏。
此外，在一些加工食品中，微囊化技术也有应用。
比如，在烤鸡肉中添加脂质微囊化剂，可以使烤肉更加鲜美，而不会出现肉烤老的情况。
总之，微囊化技术应用广泛，它能够在药物领域中实现药物的有效治疗，也能在化妆品领域中起到滋润和保养肌肤的作用，还能在保健食品领域中发挥重要作用。
15-微囊化技术.
1、明胶 A：pI7-9, 溶液pH 3.8-6.0 酸法明胶 B：pI4.7-5，溶液pH 5-7.4 碱法明胶
两者的成囊性无明显差别，用作微囊的用 量为2%-10%。 可生物降解，几乎无抗原性， 可根据药物对酸碱性的要求选用A或B型。
第三节 微囊化技术
被动靶向：基于微粒大小 靶向
主动靶向：带电、单抗等
已上市产品
第三节 微囊化技术
三、药物微囊化的特点
第三节 微囊化技术
掩味：鱼肝油 提高药物稳定性：β-胡萝卜素易氧化 减少药物在胃内破坏或对胃的刺激性 液态药物固态化，防止药物的挥发损失
防止复方制剂中的配伍变化
如阿司匹林与扑尔敏配伍后可加速阿的水解，分别包 囊后可得以改善
2、阿拉伯胶 一般与明胶等量配合使用，亦可与白蛋白配合
作复合囊材。
3、海藻酸盐 常用海藻酸钠，水溶性，一般与甲壳素或聚赖
氨酸合用作复合囊材。可用CaCI2固化成囊
第三节 微囊化技术
4、蛋白类 常用作载体材料的有白蛋白（如人血清白蛋白、
小牛血清白蛋白）、玉米蛋白等，可生物降解， 无明显的抗原性。常采用热固法固化成囊
实现缓控释、靶向：采用不同的囊材
第三节 微囊化技术
四、囊材
囊材
天然囊材
半合成囊材
合成囊材
无毒、性质稳定 成膜性好可降解
明胶、阿拉伯胶、 海藻酸钠、壳聚糖、 淀粉、蛋白质
毒性小、粘性大
CMC-Na、MC、 EC、HPMC、CAP
无毒、化学稳定性、 成膜性好
PLA、PLGA、 PLA-PEG
第三节 微囊化技术
（三）药物的释放速率
微囊与微球中药物的释放机理通常认为有三种： 1、扩散 2、囊膜或骨架的溶解 3、囊膜与骨架的消化与降解
食品微胶囊技术
微胶囊化食品可能存在的卫生学问题
• 一 心材的污染 • 二壁材的污染 • 三 加工过程中的污染 • 四包装过程的污染
防止措施：
• （1）防止心材污染。主要是防止油脂的酸败 和微生物污染。选择隔氧性较好的壁材，采用 消毒的方法杀灭微生物。
• （2）防止壁材污染。根据食品的保存期限选 择壁材，根据食品的性质选择合适的壁材，避 免选择易受微生物影响的材料。
• 壁材浓度大,包埋的效果就好,形成的外胶囊就厚.为此要求使用的 壁材是高浓度低粘度的。
• 阿拉伯胶就是典型的“高浓低粘”产品,性质稳定、无毒、成膜 性好,是最常用的天然包囊材料之一。
• 且由于其主要由钙盐、镁盐和钾盐以及糖苷酸组成,与其他天然 胶相比,在水中的溶解度最大,在25OC时,它的浓度可达37%。
Schematic of a conventional air suspension system 空气悬浮成膜法
Schematic of extrusion process
Extrusion
Spray cooling and Spray chilling
喷雾冷却法和喷雾急冷法
•Spray cooling 45 ～ 67℃
微胶囊化的基本步骤
1. 将心材分散入微胶囊化的介质中 2. 再将壁材放入该分散体系中 3. 通过某种方法将壁材聚集、沉渍或包敷在
已分散的心材周围； 4. 这样形成的微胶囊膜壁在很多情况下是不
稳定的，尚需要用化学或物理的方法进行 处理，以达到一定的机械强度。
• 制作微胶囊最关键:
1. 芯材物质的选择: 选择芯材的原则是既要考虑芯材的
• 粉末床法： • 使细小的粉末粘附在液滴周围。 • 空气悬浮法：
• 囊心粉末悬浮在空气中，壁材以溶液状态 喷雾到流化床的固体颗粒上
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性质及胶囊化方法 磁作用等，囊壁所 影响。可以是单层 包埋的组分可在控 结构，也可以是双 制速率下释放。
层或多层结构。
液态药物固态化
提高药物的稳定性
优点
掩盖药物的不良气味
减少药物间的配伍变化
具有缓、控释和靶向性能 减少药物的刺激性
材料
天然囊材
半合成囊材
合成囊材
无毒稳定性好可降解且 降解产物无毒副作用
微囊化技术 mircocapsulation
汇报人：朱婷婷 学号：20120230
汇报内容
制备方法
概述
展望
. 将固态或液态药物包裹在天然的或合成的高分 子材料中而形成的直径1~ 5000um的微小囊状 物, 称为微型胶囊, 简称微囊。
. 微囊的粒径属于微米级, 粒径在纳米级的称为 纳米囊, 而外形取决于囊心物质的性质和囊材 凝聚的方式。
复凝聚法
通过2种带有相反电荷的囊材相互交联而凝聚成 囊，其环境因素，如成囊温度、pH值等都将影响 微囊的性质。
盐酸青 藤碱微囊
程亮等采用复凝聚法制备出盐酸青藤碱微囊。 此法所得微囊呈圆球形，表面光滑，无粘连，粒径大多分布在 4～12um，且微囊性质稳定。体外实验表明，盐酸青藤碱制成微 囊后释放速度减慢，延长了药物作用时间，并且可以进一步制成 片剂、胶囊剂等缓释制剂。
明胶、阿拉伯胶、 海藻酸钠、壳聚 糖、淀粉、蛋白 质、琼脂
毒性小粘性大易水解
甲基纤维素、乙 基纤维素、醋酸 纤维素、羧甲基 纤维素
化学稳定性成膜性好
PLA、PLGA、 PLA/PEG、 PHB
界面聚合法 原位聚合法 锐孔法 包接络合物法 辐射化学法
凝聚法(相分离法) 复相乳液法 熔化分散与冷凝法 囊心交换法 粉末床法
步骤
①制备心材和 壁材的混合乳 液。 ②将混合乳液 在干燥塔内雾 化干燥。
二甲双胍
胃部不适恶心厌食腹泻， 口中有金属味等不 良反应发生
二甲基 双胍微囊
于泮力等采用喷雾干燥法制备二甲双胍肠溶缓 释微囊并对其体外释放度进行考察 制得的微
囊外形良好，包封 率可达 96.38%; 在人工肠液中缓慢释放，药 物1h 释放量不超过 30%， 24h不低于99%，
具很好的缓释特征
于泮力，王洪光，王 超等,喷雾干燥法制备二甲 双胍肠溶缓释微囊[J].华西药学杂志,2011,26(2):115-117
单凝聚法： 水相分离单凝聚法 有机相分离单凝聚 法
复凝聚法
液体球形结聚 技术（溶剂-非 溶剂法）
相分离技术
在囊心物与囊材的混合溶液中，加入溶剂或者是不良溶 剂、凝聚剂、凝聚诱导剂、或者采用其他手段使聚合物 溶解度降低，使溶液中凝聚而沉积在被包裹的囊心物表 面
point
欲制得不变形的微囊，必须加入交联剂固化，通常使用 甲醛做交联剂。由于盐酸青藤碱在碱性环境下不稳定， 故改用戊二醛代替甲醛作为固化剂，在中性介质中使明 胶交联固化。
程亮,韩腾飞,李莎莎等.盐酸青藤碱微囊的制备及其 质量评价[J],中草药,2012,43(5):880-884
展望
微囊是近年发展 较快的新型技术， 目前市场上已有 抗生素、维生素、 抗癌药、避孕药 和解热镇痛药等 多类药物的微囊 制剂。
. 其制备过程通称微型包囊术,简称微囊化
已上市产品
优势
1
2
3
可包埋固体、液体 被包埋组分与囊壁 在特定条件下如加
和气体,微囊大小一 是互相分离的两相, 压、揉破、摩擦、
般在5～200um范围。 微囊形状和结构受 加热、酶解、溶剂
囊壁较薄，一般在 被包埋物料结构、 溶解、水溶解、电
0.2um至几微米通常 不超过10um。
释药机制
1
2
活性心材物 质通过囊壁 膜的扩散释 放
用外压或内 压使囊膜破 裂释放
3
用水、溶剂 等浸渍或加 热等方法使 囊膜降解而 释放
质
量
评
形态学考察
价
粒径分布 载药量 稳定性考察
喷雾干燥法
原理
在喷雾干燥过 程中壁材形成 网状结构，起 筛分作用。
特点
操作灵活，成 本低廉，适用 于热敏材料的 颗粒化。
作为一种高新科技 成果，正转化为实 用技术，深入到医 药，食品等领域， 改变着传统的产品 形式，让人们享受 新型技术带来的高 效，舒适和便捷
对于提高药物性能 和作用具有重要意 义。近年来发展迅 速，尤其是那些具 有特殊性能的纳米 微囊，其优势明显， 具有广阔的应用前 景
旋转悬浮分离法 空气悬浮包衣法 喷雾干燥法 真空蒸发沉积法 静电结合法
物理化学法
机械法
化学法
3 1
2
4
先将已粉碎 的细粉心材 分散入微囊 化介质中
再将成膜材 料(壁材)加 入该分散体 系中
通过某种方 法，将壁材 聚集、沉积、 包敷在已分 散的心材周 围
用化学或 物理方法 处理，加 固壁膜以 达到一定 机械强度