微胶囊的制备方法
微胶囊的制备方法

微胶囊的制备方法
**微胶囊的制备方法**
嘿,你知道吗,微胶囊可是个很神奇的东西呢!那微胶囊是怎么制备出来的呢?让我来给你讲讲。
有一种常见的方法叫界面聚合法。
简单来说,就是把要包裹的东西放在一个地方,然后让两种能反应的物质在它周围相遇并反应,形成一层薄薄的囊壁,就像给它穿上了一件小衣服。
这种方法操作起来不算难,但需要控制好各种条件,才能做出完美的微胶囊。
还有凝聚法也挺有意思。
通过一些手段让溶液里的物质聚集起来,然后慢慢形成囊壁把核心物质包住。
这个过程就好像是魔法一样,眼看着那些小小的颗粒一点点变成了一个个可爱的微胶囊。
复凝聚法也不能不提。
它利用两种带相反电荷的高分子材料,相互作用后包裹住核心物质。
这就像是一场特殊的“舞蹈”,两种材料在合适的条件下完美配合,最终诞生出微胶囊。
在制备微胶囊的过程中,每一个细节都很重要哦。
温度、浓度、搅拌速度等等,任何一个小因素的变化都可能影响最终的结果。
所以这可不是随随便便就能做好的事情呢!
我觉得微胶囊的制备真的很神奇,通过不同的方法可以创造出这么多有意思的小胶囊,它们在很多领域都有着重要的作用。
香精微胶囊制备工艺流程

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药物微胶囊的制备与应用

药物微胶囊的制备与应用药物微胶囊的制备与应用是近年来药物研究领域的热点之一。
微胶囊是一种将药物封装在微小胶囊内的技术,可以提供药物的稳定性、延长释放时间和控制药效的作用。
本文将着重介绍药物微胶囊的制备方法和应用领域。
一、药物微胶囊的制备方法1. 乳化法乳化法是一种常见的制备药物微胶囊的方法。
首先,将药物和胶囊材料分别溶解在两个相互不相溶的溶剂中,然后将两个溶液以适当的速率混合,并通过加热、超声或机械搅拌等方式形成乳液。
最后,通过蒸发、凝固或交联等方法使乳液中的胶囊材料生成囊状结构,从而制备出药物微胶囊。
2. 凝胶化法凝胶化法也是一种常用的制备药物微胶囊的方法。
该方法通过将胶体溶液与药物混合,并添加适量的交联剂或凝固剂,使胶体溶液迅速凝胶形成囊状结构。
通过调节溶液的pH值、温度或添加剂的类型和浓度,可以控制囊状结构的大小和药物的释放速率。
3. 化学反应法化学反应法是一种将药物与胶囊材料进行化学反应制备微胶囊的方法。
该方法通常将药物转化为具有反应性功能基团的化合物,与胶囊材料中的官能团进行化学反应,形成共价键连接。
这种方法可以实现药物与胶囊材料的牢固结合,提高微胶囊的稳定性和控制释放速率。
二、药物微胶囊的应用领域1. 药物控释系统药物微胶囊作为一种控释系统,能够延长药物的释放时间,减少药物的频繁给药。
例如,在慢性疼痛治疗中,药物微胶囊可以缓慢释放药物,使药物的效果持续较长时间,同时减少患者的不适感。
2. 靶向药物输送药物微胶囊可以通过表面修饰或封装靶向配体,实现对特定组织或细胞的靶向输送。
例如,在肿瘤治疗中,药物微胶囊可以通过表面修饰特定的抗体或配体,将药物精确输送到肿瘤细胞,减少对健康组织的损伤并提高治疗效果。
3. 药物稳定化部分药物在储存或给药过程中容易发生降解或失活。
药物微胶囊可以通过将药物封装在胶囊内部,形成保护层,使药物更加稳定。
同时,微胶囊还可以对药物进行缓慢释放,避免剂量突然增加或减少。
微胶囊化技术及应用

微胶囊化技术及应用一、什么是微胶囊化技术微胶囊化技术是一种将液体或固体物质包裹在微小颗粒中的技术。
通过包裹物质,可以有效保护其稳定性和活性,延长其释放时间,并实现针对性的控释。
微胶囊常见的尺寸范围是1微米到1000微米。
二、微胶囊化技术的制备方法2.1 乳化法乳化法是常用的微胶囊化技术制备方法之一。
该方法将要包裹的物质溶解在水相或油相中,加入表面活性剂后,通过剪切或超声等方法生成乳液。
随后,将乳液滴入固化剂中,通过离子凝聚、聚合、硬化等过程形成微胶囊。
2.2 凝胶化法凝胶化法是另一种常见的微胶囊化技术制备方法。
该方法将要包裹的物质与凝胶剂混合,形成凝胶。
随后,通过冷冻、干燥、固化等步骤,将凝胶转化为微胶囊。
2.3 其他制备方法除了乳化法和凝胶化法,微胶囊化技术还可以采用喷雾干燥法、喷雾凝胶法、介孔模板法等多种制备方法。
三、微胶囊化技术的应用微胶囊化技术在多个领域有着广泛的应用,以下列举了几个常见的应用领域。
3.1 药物传递系统微胶囊化技术可以用于制备药物的传递系统。
通过将药物包裹在微胶囊中,可以延长药物的释放时间,提高其生物利用度和疗效。
此外,微胶囊化技术还可以用于改善药物的溶解性、稳定性和靶向性,增强药物的疗效。
3.2 食品添加剂微胶囊化技术可以用于制备食品添加剂。
通过将食品添加剂包裹在微胶囊中,可以改善其溶解性和稳定性,延缓释放,并且便于携带和使用。
微胶囊化的食品添加剂可以应用于各种食品中,如饮料、糖果、乳制品等,提供丰富的口感和功能。
3.3 化妆品微胶囊化技术在化妆品中也有着广泛的应用。
通过将活性成分包裹在微胶囊中,可以实现化妆品的持久稳定和渗透效果。
微胶囊化的化妆品可以改善肌肤的保湿性、抗氧化性和抗衰老效果,提高产品的品质和市场竞争力。
3.4 农业领域微胶囊化技术在农业领域也有着潜在的应用价值。
通过将农药、植物生长调节剂等包裹在微胶囊中,可以实现精确投放和控释效果,减少农药的使用量和环境污染,提高农作物的产量和质量。
微胶囊工艺技术

微胶囊工艺技术微胶囊工艺技术是一种在微米尺度下制备胶囊的工艺技术,主要用于制备药物、化妆品、食品等领域的微胶囊。
该技术通过包覆药物、活性成分等物质于微米尺度的胶囊中,能够保护物质的稳定性、延缓释放速度,从而提高药物的疗效和化妆品、食品等产品的质量。
微胶囊工艺技术的制备过程一般包括三个主要步骤:包埋、凝胶化和硬化。
首先,要选择适合的包覆材料,例如壳聚糖、明胶等,然后将药物或活性成分溶解或悬浮于适当的溶剂中形成包被物。
接着,将包被物滴入一定温度的凝胶溶液中,形成初级胶囊。
最后,使用交联剂或酸碱交互作用等方法使初级胶囊的壳层变得坚固,形成最终的微胶囊。
微胶囊工艺技术具有多个优点。
首先,微胶囊能够将药物或活性成分包覆在胶囊内部,有效地保护药物的稳定性,减少氧化、光解、水解等因素的影响,从而延长药物的保存期限。
其次,微胶囊能够延缓药物的释放速度,使药物持续释放,提高药物的疗效。
此外,微胶囊还可以控制药物的释放速度和方式,从而实现针对性的治疗和控制剂量。
最后,微胶囊工艺技术还可以使两种或多种不相容的药物或活性成分在同一囊内共存,实现复方药物的制备。
微胶囊工艺技术在不同领域有着广泛的应用。
在医药领域,微胶囊可以用于制备缓释药物、靶向药物和肿瘤药物。
例如,通过包埋抗癌药物在微胶囊中,可以减少药物对正常细胞的伤害,提高治疗效果。
在化妆品领域,微胶囊可以用于制备抗衰老、保湿、美白等功能性化妆品。
例如,将抗衰老成分包覆在微胶囊内,可以延缓抗衰老成分的氧化,提高产品的稳定性和效果。
在食品领域,微胶囊可以用于制备调味品、营养添加剂等。
例如,通过包埋食物添加剂在微胶囊中,可以改善添加剂的稳定性和溶解性,提高产品的质量。
总的来说,微胶囊工艺技术是一种重要的制备胶囊的技术,具有保护、缓释、控制释放和组合多种活性成分等功能。
该技术在医药、化妆品、食品等多个领域有着广泛的应用前景。
随着科学技术的不断进步和创新,微胶囊工艺技术将更加成熟和广泛应用,为人们的生活和健康带来更多的福祉。
微胶囊制备方法

微胶囊制备方法
1. 复凝聚法,就好像做一件精美的艺术品!比如说做那种有漂亮夹心的巧克力,先把两种带相反电荷的高分子材料混合,哎呀呀,然后它们就会神奇地包裹住芯材啦!这不就和复凝聚法一个道理嘛!
2. 界面聚合法,嘿,这就像是一场分子间的奇妙约会!举个例子,两种单体分别在油水界面相遇,然后“怦”地一下产生反应,就把要包的东西给围起来了,多有意思呀!
3. 锐孔凝固浴法,哇塞,感觉像是在玩一个很特别的游戏呢!就像是用特殊的工具在材料上打出一个个小孔,让芯材乖乖地钻进去被包裹起来,你说是不是很神奇!
4. 喷雾干燥法呀,想象一下把液体变成无数的小液滴在空中飞舞,然后迅速干燥成小颗粒,就像魔法一样把要包的东西给藏起来啦!比如做奶粉不就是这样嘛!
5. 水相分离法,这可真是个巧妙的办法呀!就如同让材料自己发生变化来形成包裹的小空间,把需要的东西保护起来,是不是很厉害!就像夏天做冰棒,水自己就变成了固体把味道包在里面。
6. 油相分离法呢,哈哈,有点像在油里玩捉迷藏!材料在油中发生反应来包裹芯材,这不就像在神秘的油世界里藏宝贝嘛!
7. 乳化法,哎呀呀,就像是在调配超级美味的乳液!把芯材放到乳液里,然后经过一系列操作,就稳稳地被包装起来啦,和做蛋糕时把馅料包进去一样呢!
8. 溶剂挥发法,这个呢,就好像看着秘密慢慢显现!让溶剂慢慢挥发掉,留下的就是被包裹好的宝贝啦,是不是很期待呀!想想调香水的过程不就是这样嘛!
9. 空气悬浮法,哇哦,这简直就是在空中施展的魔法呀!让芯材在空中被各种神奇的操作所包裹,就像小颗粒在空中跳舞然后穿上了漂亮的外衣一样!比如一些粉末的制作不就是用这个方法嘛。
我的观点结论:微胶囊制备方法真是五花八门,各有各的奇妙之处呀,每一种都让人感叹科技的神奇和伟大!。
微胶囊的制备工艺流程

微胶囊的制备工艺流程微胶囊的制备工艺流程主要包括:包括内包法、外包法和共包法三种方法,下面将分别介绍这三种方法的制备工艺流程。
1. 内包法:内包法是指将需要包裹的活性成分直接包裹于胶囊内部。
其制备工艺流程主要包括以下几个步骤:1) 材料准备:准备包裹材料(如壳聚糖、明胶等)和活性成分(如药物、颜料等)。
2) 胶液制备:将包裹材料溶解于适当的溶剂中,搅拌均匀,制备成胶液。
3) 增稠:可根据需要加入一定量的增稠剂,增加胶液粘度,以便后续包裹操作。
4) 包裹操作:将活性成分加入胶液中,搅拌混合均匀,再将混合物滴加到搅拌中的油相中,使其形成微小的液滴。
5) 固化:将包裹好的液滴置于固化剂中,使其固化成为胶囊。
2. 外包法:外包法是指将需要包裹的活性成分包裹于一层保护壳中,再将保护壳与胶囊材料包裹在一起。
其制备工艺流程主要包括以下几个步骤:1) 材料准备:准备包裹材料(如聚合物材料)和活性成分(如药物、颜料等)。
2) 包裹壳制备:将包裹材料溶解于适当的溶剂中,搅拌均匀,制备成包裹壳的溶液。
3) 包裹壳形成:将活性成分和包裹壳溶液混合,搅拌均匀,然后将混合物滴加到搅拌中的油相中,形成微小的液滴。
4) 包裹壳固化:将包裹好的液滴置于固化剂中,使包裹壳固化成为胶囊。
5) 胶囊制备:将包裹壳固化的液滴与胶囊材料一起加入到模具中,经过加热或其他处理,使其成形为胶囊。
3. 共包法:共包法是指将需要包裹的活性成分和包裹材料混合后一起包裹在胶囊内部。
其制备工艺流程主要包括以下几个步骤:1) 材料准备:准备包裹材料(如明胶)和活性成分(如药物)。
2) 混合物制备:将活性成分与包裹材料混合,搅拌均匀,制备成混合物。
3) 包裹操作:将混合物滴加到搅拌中的油相中,使其形成微小的液滴。
4) 固化:将包裹好的液滴置于固化剂中,使其固化成为胶囊。
以上是微胶囊的制备工艺流程的简要介绍。
实际制备过程中,还需要根据具体的药物性质、包裹材料的选择等因素进行合理调整。
制药工程中的药物微胶囊制备技术及应用研究

制药工程中的药物微胶囊制备技术及应用研究1. 简介药物微胶囊是一种具有特定结构的药物载体,可以将药物包裹在微胶囊的内部,起到保护、控释和增强药效的作用。
本文将探讨制药工程中的药物微胶囊制备技术及其在药物领域的应用研究。
2. 药物微胶囊的制备技术2.1 喷雾干燥法喷雾干燥法是一种常用的药物微胶囊制备技术。
首先,将药物溶液或悬浮液通过喷雾头均匀喷洒在加热干燥室中,形成微小颗粒;然后,利用热空气对颗粒进行干燥,形成微胶囊结构。
该方法具有操作简单、生产效率高等优点,适用于制备多种类型的药物微胶囊。
2.2 聚合法聚合法是一种通过高分子聚合反应制备药物微胶囊的技术。
常用的聚合方法包括乳液聚合法、溶液聚合法和磁珠交联聚合法等。
其中,乳液聚合法是一种将药物和聚合物溶解在乳液中,通过添加交联剂引发聚合反应,形成药物微胶囊的方法。
该方法具有胶囊形态规整、药物包封率高等优点,适用于制备高负荷药物微胶囊。
2.3 直接沉淀法直接沉淀法是一种将药物与胶凝剂一起加入溶液中,通过控制反应条件使药物与胶凝剂发生沉淀反应,形成药物微胶囊的技术。
该方法具有操作简便、可控性强等优点,适用于制备药物释放速率可调的微胶囊。
3. 药物微胶囊的应用研究3.1 控释药物输送系统药物微胶囊可以作为控释药物输送系统的载体,将药物包裹在微胶囊中,通过控制微胶囊的释放速率实现药物的缓慢释放。
这种控释系统可以提高药物的生物利用度,减少药物的毒副作用,并具有更好的疗效。
3.2 靶向治疗药物微胶囊可以通过改变微胶囊的表面性质,使其具有特异性的识别和结合能力,实现对靶点的选择性诱导。
例如,将靶向配体修饰在药物微胶囊表面,使其能够选择性地与肿瘤细胞结合,实现对肿瘤靶点的治疗作用。
3.3 后期制剂工艺改进药物微胶囊在制药工程中的应用也推动了后期制剂工艺的改进。
药物微胶囊可以提高药物的稳定性和溶解度,降低药物的挥发性和刺激性,从而改善药物的质量和口感,提高患者的用药体验。
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1.1 引言微胶囊技术[1]已被广泛应用于医药、农药、香料、食品、染料等行业或领域微胶囊化过程中,囊壁材料是决定微胶囊性能的关键因素。
因此,对于微胶囊囊壁材料的选择至关重要。
环境响应型微胶囊对外界环境中离子强度、pH、温度、电场等的变化具有化学阀的作用,能根据环境信息变化自动改变自身状态并做出反应。
环境响应型微胶囊对环境的应答是通过聚合物分子链或网链的构象变化实现的,因此,可以通过控制外部环境因素使大分子或凝胶网链呈不同构象状态,进一步调控胶囊壁材[2]的孔径大小,有效调节聚合物微胶囊壁材的渗透性来进行客体分子的控制释放,其释放速率可以通过客体分子穿过聚合物微胶囊壁材的扩散速率进行调节。
所以这种环境响应型微胶囊在药物包装领域有着广阔的前景[3]。
微胶囊因其具有长效、高效、靶向、低副作用等优良的控制释放性能,在药物控制释放等领域具有广阔的应用前景。
随着微胶囊技术的发展和应用,近年来人们提出了环境感应型微胶囊,通过外界环境的刺激实现药物的智能释放,并日益受到重视和关注由于温度变化不仅自然存在的情况很多,而且很容易靠人工实现,所以迄今国外对温度感应型微胶囊的研究较多,但国内研究相对甚少。
温度感应型微胶囊的基材主要是聚N-异丙基丙烯酰胺[4](PNIPAAm)它的水溶液具有温敏性,当温度等于或高于它的最低临界溶解温度(LCST约为32℃)时,它在一个相当宽的浓度范围可以发生相分离;而当温度低于LCST时,沉淀的PNIPAAm 又能迅速溶解[5]。
交联的PNIPAAm在32℃左右也有一个较低的临界溶解温度NIPAAm与某些单体或聚合物形成的共聚物以及共聚物的共混物也具有这种特性,这种对环境温度敏感的特性引起了人们很大的兴趣。
本文以N-异丙基丙烯酰胺和乙基纤维素[6]的共聚物作为壁材,采用乳液聚合法制备温度感应型微胶囊。
1.2 微胶囊常用的制备方法1.2.1 界面聚合法该法制备微胶囊的过程包括:①通过适宜的乳化剂形成油/水乳液或水/油乳液,使被包囊物乳化;②加入反应物以引发聚合,在液滴表面形成聚合物膜;③微胶囊从油相或水相中分离。
在界面反应制备微胶囊时,影响产品性能的重要因素是分散状态。
搅拌速度、黏度及乳化剂、稳定剂的种类与用量对微胶囊的粒度分布、囊壁厚度等也有很大影响。
作壁材的单体要求均是多官能度的,如多元胺、多异氰酸酯、多元醇等。
反应单体的结构、比例不同,制备的微胶囊性能也不相同。
Larionova等将不同量的淀粉酶和牛血清蛋白溶解在缓冲液中,加人Span80、环己烷,搅拌乳化,再加入含有对苯二酰氯的氯仿溶液,搅拌30min,洗涤后得微胶囊。
该法的优点是反应物从液相进人聚合反应区比从固相容易,所以界面反应制备微胶囊适宜于包囊液体,制得的微胶囊致密性较好;在聚合过程中,分散相和连续相均为提供活性单体的库源,与原位聚合法相比,该法的反应速率较快;反应条件温和,在室温下即可进行,而且聚合物相对分子质量高;对单体纯度和配比要求不严格,即单体纯度和配比不是影响聚合物相对分子质量的主要因素;无抽提、脱挥工序,缩聚反应可达到不可逆。
其缺点是经常会有一部分单体未参加成膜反应而遗留在微胶囊中,故在制备含水微胶囊时,经常混合无毒的乙二醇或甘油,既可起成膜单体的作用,又可作为水的阻滞剂[7]。
1.2.2 原位聚合法实现原位聚合法的必要条件是单体可溶,聚合物不可溶。
与界面聚合法相比,可用于该法的单体很多,如气溶胶、液体、水溶性或油溶性单体或单体的混合物,低相对分子质量的聚合物或预聚物等。
因此,各种各样的材料均可用以构成囊壁。
Chol等用NaOH调节柠檬酸水溶液的pH为4.0,加入由氧化聚合而得的聚苯胺颗粒,于40~45℃搅拌2h,加入蜜胺甲醛树脂的预聚物,继续加热搅拌,再经后处理得聚苯胺微胶囊。
原位聚合法建立在单体或预聚体聚合反应形成不溶性聚合物壁材的基础上,如何将形成的聚合物沉淀包覆在囊心表面上是该法的关键。
1.2.3 锐孔法此法因聚合物的固化导致微胶囊囊壁的形成,即先将线性聚合物溶解形成溶液,当其固化时,聚合物迅速沉淀析出形成囊壁。
因为大多数固化反应即聚合物的沉淀作用,是在瞬间进行并完成的,故有必要使含有芯材的聚合物溶液在加到固化剂中之前,预先成型,锐孔法可满足这种要求。
锐孑L法可采用能溶于水或有机溶剂的聚合物作壁材,通常加入固化剂或采用热凝聚,也可利用带有不同电荷的聚合物络合实现固化。
近来,多采用无毒且具有生物活性的壳聚糖阳离子与带有负电荷的多酶糖如海藻酸盐、羧甲基纤维素、硫酸软骨素、透明质酸络合以形成囊壁。
Chang等将一种鼠免疫细胞与质量分数1.5%海藻酸盐溶液混合后,用23G的针管挤压到质量分数1.5%CaCI,溶液中形成胶囊,先在质量分数1%CaCI:溶液中固化4rmin,然后转移到光敏性的聚三.赖氨酸溶液中固化9min,洗涤,柠檬酸钠处理后再次洗涤,用400w高压水银灯固化4 min得微胶囊。
该过程未使用有机溶剂且所得胶囊的机械强度提高很大,故特别适用于对紫外光敏感的生物活性体的包裹。
1.2.4 复相乳液法使被包裹物溶液与聚合物溶液形成乳液,再将这种乳液分散于水或挥发性溶剂中,形成复合乳液。
然后通过加热、减压、萃取、冷冻等方法除去溶解聚合物的溶剂,则聚合物沉积于被包裹物表面,形成微胶囊药物载体系统。
根据介质的不同,此法又可分为水中干燥法和油中干燥法两种。
前者是制备水溶性包裹物的最常见的方法,它比界面聚合法优越之处在于它避免了单体与包裹物的直接接触,不会由于单体残留而引起毒性,也不必担心单体与包裹物发生反应而使包裹物变性,因此对那些容易失去活性和变性的包裹物(如酶制剂、血红蛋白等)尤为合适。
水中干燥法的具体实施过程为:先将含有被包覆物的水溶液分散于含有聚合物和表面活性剂的有机溶液中,形成油包水(w/o)型乳液,再将这种乳液分散到含有稳定剂的水中,形成复合乳液[(w/o)/w]。
然后通过加热、减压或萃取等方法除去溶解聚合物的有机溶剂,于是在被包裹物颗粒表面形成一层很薄的聚合物膜。
[8-9]1.3 微胶囊释放方式与释放机理1.3.1 微胶囊释放方式微胶囊芯材的释放[10-12]按扩散、膜层破裂和囊膜降解3种方式进行。
①扩散通过选择合适的壁材、控制制备条件,可使胶囊膜具有渗透作用。
芯材随液体(如水、体液等)的渗入而逐渐溶解,并向外扩散,直至囊膜内外的浓度达到平衡。
②膜层破裂外壳因挤压、摩擦而破坏。
如口香糖中的甜昧剂和香精。
微胶囊的芯材可在水或其他溶剂中因壁材的溶解而释放,这是最简单的释放方法,如喷雾干燥法制造的粉末香精和粉末油脂;一也有因温度的升高致使壁材融化。
③囊膜降解囊膜受热、溶剂、酶、微生物等影响而破坏,释放所包裹的物质。
有意识地选择壁材和包囊方法,可使芯材在指定的pH值、温度、湿度下释放,如利用高分子材料的溶解性随体内各部位pH值不同而改变的特点,使壁材在指定部位溶解而释放出包裹的物质。
聚乙烯基吡啶类在酸性条件下溶解,属于胃溶性高分子聚合物,而苯乙烯一马来酸酐在碱性条件下溶解,是肠溶性高分子聚合物,选用不同的壁材可改善包裹物对胃肠道的不良刺激。
1.3.2 微胶囊的释放机理通过膜的作用来控制释放的系统,其扩散速度遵循费克扩散定律:dM/dt=(A/h)X D (Cs-K X C。
)(1)式中:dM/dt,是单位时间囊心的释放量,g/s;A是膜的表面积,cm2;h是扩散厚度,cm;D是聚合物中抑制剂的扩散系数,cm2/s;C。
是抑制剂在膜中的饱和溶解度,g/cm3,;K是抑制剂在聚合物和环绕装置的过滤介质之间的分散系数;C。
是释放到环境中的抑制剂含量,g/cm3。
溶解度和分散系数可通过热力学方法得到,抑制剂分子运动(由扩散常数表示)是一个由尺寸、形状、抑制剂极性和扩散介质形态所决定的动力学参数。
因此,如果抑制剂被一层惰性膜包围,且在胶囊中含量保持恒定,释放过程就符合零级动力学过程,即释放速度为常数。
如果是球形胶囊,方程(1)就可推导为:dM∕dt=4π r0 r i(Cs-Ce K)(r0-r i) (2)式中:r0表示微胶囊的半径,cm;r i表示微胶囊核心的半径,cm。
1.4 温度感应型控制释放微胶囊的研究进展1.4.1 表面接枝PNIPAM型感温性微胶囊Okahata等于20世纪80年代中期报道了一种在表面接枝聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)的温度感应型微胶囊。
结果发现氯化钠和染料分子透过微胶囊的透过系数在环境温度不高于PNIPAM相转移温度时较低,而在环境温度高于PNIPAM相转移温度时较高。
这是由于表面接枝的PNIPAM在温度T>LCST(低临界溶解温度,即相转移温度,PNIPAM约为32摄氏度)时呈现收缩并变得疏水;而在温度T<LCTS时则呈现膨胀而且亲水状态。
由于溶质分子在膨胀且亲水的表层中的扩散要比在收缩且疏水表层中快得多,从而达到温度感应控制释放的目的。
1988年Kidchob等将PNIPAM接枝在多肽微胶囊表面,并研究了FITC型葡萄糖从其中释放速度的温度感应特性。
结果表明,随环境温度变化而跨越过PNIPAM的LCST时,FITC型葡萄糖的释放速度会在较窄的温度范围内显示出突然变化,亦说明表面接枝的PNIPAM表明有效的起到了温度感应控制阀的作用。
1.4.2 膜层中含有PNIPAM凝胶颗粒的感温型微胶囊2000年Ichikawa和Fukumori研制出了一种在膜层中含有亚微米级或纳米级PNIPAM凝胶颗粒的感温型微胶囊。
由于膜层中的PNIPAM凝胶颗粒会随温度变化而产生收缩-膨胀现象(即在T<LCST时会膨胀,而在T>LCST时收缩),于是在环境温度T>LCST时膜层内会因PNIPAM颗粒的收缩而形成很多空穴,这时药物分子透过膜层的扩散阻力较小、释放速度较快;而在T<LCST时由于PNIPAM颗粒膨胀而使膜层中空穴被填满,于是对药物分子透过膜层的扩散阻力变大,从而使释放速度下降,磺化咔唑铬钠(CCSS)从具有上述结构的微胶囊中释放速度的温度感应特性结果表明,当温度为30摄氏度时CCSS释放速度特别低,而当环境温度为50摄氏度时其释放速度则突然变得很大,较好地实现了“开—关”式环境温度感应型控制释放。
1.4.3 膜孔接枝PNIPAM“开关”的温度感应型微胶囊褚良银等在2001年提出了一种在膜孔接枝PNIPAM“开关”的温度感应型控制释放微胶囊。
孔膜内PNIPAM接枝量在较低的情况下,主要利用膜孔内PNIPAM接枝链的膨胀—收缩特性来实现感温性控制释放:当环境温度<LCST 时,PNIPAM链变为收缩状态而使膜孔“开启”,为微胶囊内溶质分子的释放敞开通道,于是释放速度变快。
在膜孔内PNIPAM接枝量很高的情况下,膜孔即使在环境温度T>LCST时也呈现不了“开启”状态,这时主要依靠PNIPAM的亲水-疏水特性来实现感温性控制释放。