农药微胶囊剂的制备工艺
微胶囊制备及研究进展综述
微胶囊制备及研究进展综述微胶囊制备及研究进展综述（标题具体一点）摘要：近年来，微胶囊技术在生物医药、化工、食品等行业得到了应用和发展。
微胶囊制备的新工艺、微胶囊性能分析的新方法、微胶囊形貌结构和孔结构的表征方法等，都取得了一定的成就。
本文综述了微胶囊的结构和性能方面研究的新进展。
关键词：微胶囊；制备；研究进展；综述引言：微胶囊是利用天然或合成的高分子材料为囊材将囊芯物（固态、液态、气态）包裹而成的微小容器。
微胶囊技术从应用于无碳复写纸开始，至今已普及至包括医药、农药、香料、涂料、食品、化妆品等不同领域。
近年来，随着学科的交叉，微胶囊技术应用、制备、结构与性能研究有了很大的发展。
如微囊化的胰岛能够保持活力并能在有糖尿病的动物体内长时期不断分泌胰岛素；临床上已将包裹的活性炭进行体外循环，对肾衰竭或肝功能失调的病人解毒；将风味物包埋在纳米粒中，再将其与部分水溶性配料或风味物质共同包在微球中，可以实现多组分包埋和连续的控制释放等等。
特别地，膜乳化法和微通道法使得单分散乳液制备和单分散微胶囊合成得以实现，促进微胶囊在生物医药、微细加工和电子材料等高新技术领域具有广泛的应用前景。
本文综述了微胶囊的结构和性能研究方面的新进展，对微囊的科学研究和应用研究具有一定意义。
（参考文献的引用要标注。
）1微胶囊的制备方法（该节没有新意，是科普知识）大致可分为3类：聚合反应法、相分离法、物理及机械法。
聚合反应法包括界面聚合法、原位聚合法和悬浮胶联法；相分离法包括水相相分离法和油相相分离法；物理及机械法包括熔化分散冷凝法、喷雾干燥法、溶剂或溶液萃取法等。
1.1界面聚合法界面聚合法制备微胶囊的原理是通过适宜的乳化剂形成油包水（或水包油）乳液，使水溶性（或油溶性）反应物的水溶液（或油溶液）分散进入油相（或水相），在油包水（或水包油）乳液中加入非水溶性（或水溶性）反应物以引发聚合，在液滴表面形成聚合物膜，这样含水微胶囊（或含油微胶囊）就会从水相（或油相）中分离。
微胶囊化技术及应用
微胶囊化技术及应用微胶囊化技术是一种将液体、固体或气体包裹在微小胶囊中的方法，通过包覆材料将所需物质封存在微小的胶囊内部，从而延长物质的稳定性和保护性。
这种技术已经被广泛应用于食品、医药、化妆品、农业、油墨等领域，为这些行业带来了许多好处。
在食品行业中，微胶囊化技术被用于制备各种食品添加剂，如维生素、香精、色素等。
通过微胶囊化，这些添加剂可以更好地被包裹在食品中，不易受潮、氧化或挥发，从而延长了食品的保质期和口感。
此外，微胶囊化技术还被应用于制备微胶囊咖啡、微胶囊鱼油等产品，为消费者提供了更加方便、易于储存和携带的食品。
在医药领域，微胶囊化技术被广泛用于制备药物缓释剂型。
通过微胶囊化，药物可以被包裹在胶囊中，缓慢释放到人体内部，减少药物的副作用，提高药效持久性，增加患者的便利性和依从性。
此外，微胶囊化技术还可以用于制备靶向药物输送系统，将药物精确释放到靶组织，提高治疗效果。
在化妆品领域，微胶囊化技术被用于制备各种功能性化妆品，如护肤品、彩妆品等。
通过微胶囊化，化妆品中的活性成分可以被封存在胶囊中，待使用时才释放，增加了化妆品的稳定性和保鲜性，提高了产品的品质和效果。
此外，微胶囊化技术还可以用于制备气味控制产品，如香水微胶囊、除臭微胶囊等，为消费者提供更加持久和舒适的使用体验。
在农业领域，微胶囊化技术被应用于制备农药、肥料、种子涂覆剂等产品。
通过微胶囊化，农药可以被包裹在胶囊中，减少对环境和人体的危害，提高了农药的利用率和作用时间。
此外，微胶囊化技术还可以用于制备植物生长调节剂、微生物制剂等产品，为农业生产提供了更加高效、绿色和可持续的解决方案。
在油墨领域，微胶囊化技术被广泛用于制备碳纸、热敏纸、复写纸等产品。
通过微胶囊化，油墨可以被包裹在胶囊中，防止油墨挥发和污染，提高了印刷品的质量和耐久性。
此外，微胶囊化技术还可以用于制备热敏标签、透明标签等产品，为商业印刷提供了更加清晰、美观和持久的印刷效果。
《微胶囊技术讲义》课件
05
微胶囊技术的挑战与前 景
微胶囊技术的挑战
稳定性问题
微胶囊中的活性成分可能会在 储存或运输过程中发生泄漏，
影响产品的稳定性。
生产成本高
微胶囊技术的生产过程复杂， 需要高精度设备，导致生产成 本较高。
粒径控制难度大
微胶囊的粒径大小直接影响其 性能，粒径过大或过小都可能 导致产品性能不佳。
应用领域有限
微胶囊的载药量与释放性能
要点一
载药量
要点二
释放性能
指微胶囊中药物的含量，是衡量微胶囊性能的重要指标。
指药物从微胶囊中释放的速度和方式，影响药物的治疗效 果和副作用。
微胶囊的稳定性与安全性
稳定性
指微胶囊在储存和使用过程中的物理和化学稳定性，影响产品的有效期和使用安全性。
安全性
微胶囊应无毒、无刺激性，对机体无不良影响，符合相关药物安全标准。
微胶囊技术讲义
目录
• 微胶囊技术概述 • 微胶囊的制备方法 • 微胶囊的特性与性能 • 微胶囊技术的应用实例 • 微胶囊技术的挑战与前景
01
微胶囊技术概述
定义与特点
定义
微胶囊技术是一种将小分子物质或活 性物质封装在微小容器中的技术。
特点
具有保护性、缓释性、稳定性、可控 制释放等特性。微胶囊技术的应用领域源自在食品工业的应用01
02
03
食品添加剂
微胶囊技术可以用于包裹 食品添加剂，如香精、色 素和防腐剂等，以提高其 稳定性和延长保质期。
营养强化
通过微胶囊技术将营养素 包裹在微胶囊中，可以将 其添加到食品中，提高食 品的营养价值。
风味改良
利用微胶囊技术可以控制 风味物质的释放，改善食 品的口感和风味。
微胶囊技术的发展概况及应用领域
生物法
微生物发酵法
植物细胞培养法
利用微生物发酵产生壁材物质，将芯 材包裹其中形成微胶囊。
利用植物细胞培养产生壁材物质，形 成微胶囊。
基因工程法
利用基因工程技术表达特定壁材蛋白 或多糖，形成微胶囊。
03
微胶囊技术的应用领域
医药领域
药物控制释放
02
微胶囊技术的制备方法
物理法Hale Waihona Puke 010203
离心铸造法
通过离心力将芯材和壁材 在旋转过程中分离，形成 微胶囊。
喷雾干燥法
将壁材溶液和芯材溶液混 合后，通过喷雾干燥形成 微胶囊。
悬浮成膜法
将芯材悬浮在壁材溶液中， 通过蒸发溶剂或改变pH值 形成微胶囊。
化学法
界面聚合法
通过两种或多种聚合物在 界面上发生聚合反应，形 成微胶囊的壁材。
如何应对微胶囊技术的挑战
加强研发投入
政府和企业应加大对微胶囊技术研发的投入， 推动技术创新和降低成本。
建立行业标准
制定和完善微胶囊技术的行业标准和规范，促 进产业健康发展。
加强合作与交流
鼓励企业、研究机构和高校之间的合作与交流，共同解决技术难题和市场挑战。
THANKS
感谢观看
微胶囊技术可以用于药物传递系 统，将药物包裹在微胶囊中，实 现药物的缓慢释放，提高药物的 疗效和降低副作用。
生物医学诊断
微胶囊技术也可用于生物医学诊 断，如将生物标志物或抗体包裹 在微胶囊中，用于免疫分析或生 物传感器。
食品工业
食品添加剂
微胶囊技术可以用于包裹食品添加剂 ，如香精、色素和防腐剂，以改善食 品的口感、颜色和保存期限。
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农药微胶囊剂的制备工艺
1、原位聚合法
把36％浓度的甲醛溶液488.5g与240g尿素混合，加入三乙醇胺调节pH =8，并加热至70℃，保温下反应1h得到粘稠的液体，然后用1000ml水稀释，形成稳定的尿素—甲醛预聚体溶液。
把油溶性原药活性成分加到上述尿素—甲醛预聚体溶液中，并充分搅拌分散成极细微粒状。
加入盐酸调节pH在1-5范围，在酸催化作用下缩聚形成坚固不易渗透的微胶囊。
控制溶液pH值很重要，当溶液pH值高于4时，形成的微胶囊不够坚固，易被渗透；而当pH在1.5以下时，由于酸性过强，囊壁形成过快，质量不易控制。
如要获得直径在2.5μm以下的微小胶囊，加酸调节pH的速度要慢，比如在1h内分3次加酸，同时要配合高速搅拌。
而在碱性条件下，同样可得到尿素—甲醛预聚体制成的微胶囊，pH控制在7.5-11范围，反应时间为15min-3h，温度控制在50-80℃。
温度高，反应时间则可缩短。
当缩聚反应进行1h后，适当升温至60-90℃，有利于微胶囊壁形成完整，但注意温度不能超过原药活性成分和预聚体溶液的沸点。
一般反应时间控制在1-3h，实践证明，反应时间延长至6h以上并没有显著改进效果。
用尿素—甲醛预聚体进行聚合形成的微胶囊有惊人的韧性和抗渗透性。
这种方法制得的微胶囊有别的制法无可比拟的良好密封性。
缺点是甲醛的气味难以全部除干净。
2、锐孔—凝固浴法
把褐藻酸钠水溶液用滴管或注射器一滴滴加入到氯化钙溶液中时，液滴表面就会凝固形成一个个胶囊，这就是一种最简单的锐孔—凝固浴法操作。
滴管或注射器是一种锐孔装置，而氯化钙溶液是一种凝固浴。
锐孔—凝固浴法一般是以可溶性高聚物做原料包覆香精，而在凝固浴中固化形成微胶囊的。
用1.6％褐藻酸钠、3.5％聚乙烯醇、0.5％明胶、5％甘油等水溶液作微胶囊壁材，凝固浴使用15％浓度的氯化钙水溶液。
用锐孔装置以褐藻酸钠包覆原药活性成分滴入氯化钙凝固浴时，在液滴表面形成一层致密、有光滑表面、有弹性但不溶于水的褐藻酸钙薄膜。
采用锐孔—凝固浴法可把成膜材料包覆原药活性成分的过程与壁材的固化过程分开进行，有利于控制微胶囊的大小，壁膜的厚度。
3、复合凝聚法
复合凝聚法的特点是使用两种带有相反电荷的水溶性高分子电解质做成膜材料，当两种胶体溶液混合时，由于电荷互相中和而引起或膜材料从溶液中凝聚产生凝聚相。
复合凝聚法的典型技术是明胶—阿拉伯树胶凝聚法。
具体操作工艺为：将10％明胶水溶液保持温度在40℃，pH=7，把油性原药活性成分在搅拌条件下加入，得到一个将原药活性成分分散成所需颗粒大小的水包油分散体系。
继续保持温度在40℃，搅拌并加入等量10％阿拉伯树胶水溶液混合，搅拌滴加10％浓度的醋酸溶液直至混合体系的pH值为4.0，此时溶胶粘度逐渐增加，变得不透明。
结果使原来的水包油两相体系转变成凝聚相在油性原药活性成分周围聚集并形成包覆。
当凝聚相形成后，使混合物体系离开水浴自然冷却至室温，再用冰水浴使体系降温至10℃，保持1h，然后进行固化处理。
把悬浮液体系冷却到0-5℃，并加入10％NaOH，使溶液成pH=9-11的碱性，加入36％甲醛溶液，搅拌10-并以30分钟升高一度的速度，升温至50℃使凝聚相完成固化，过滤、干燥，即得到原药活性成分微胶囊。
4、简单凝聚法
用聚乙烯醇包覆形成有半透性的原药活性成分微胶囊的制备工艺可将油性原药活性成分搅拌分散在聚乙烯醇胶体溶液中形成分散乳化体系。
在此乳化体系中加入羧甲基纤维素溶液，由于羧甲基纤维素亲水性比聚乙烯醇更强，使聚乙烯醇分子的水化膜被破坏而形成不溶于水的凝胶，并在原药活性成分油滴表面凝聚成膜。
当加入的羧甲基纤维素与溶液中的聚乙烯醇质量比例在40：（4-6）范围时，得到大小均匀，颗粒细，膜壁强度适中的微胶囊。
为增加膜的力学强度，可用醛类固化剂进行闪联硬化处理，甲醛用量以膜重的3％为宜。
固化过度使膜壁封闭太强，无法释放香味。
为得到颗粒小、均匀的微胶囊，在形成香精聚乙烯醇溶液为分散体系时，加入占体系总质量0.6％的香精乳化剂。
可用不同的香精乳化剂与各种香精配伍。
在聚乙烯醇壁膜固化处理液中加入少量无机盐，可使体系粘度降低，使聚乙烯壁膜固化反应更易进行。
此法的缺点同“原位聚合法”一样，甲醛的气味难以完全祛除。
5、分子包埋法
环糊精像淀粉一样，可以贮存多年不变质。
分子包埋法是用β-环糊精作微胶囊包覆材料的，是一种在分子水平上形成的微胶囊，也是近年来应用较广的制备微胶囊的一种物理方法。
从环糊精分子外形看，似一个内空去顶的锥形体，有人形容其形状像一个炸面圈。
环有较强的刚性，中间有一空心洞穴。
环糊精的空心洞穴有疏水亲脂作用以及空间体积匹配效应，与具有适当大小、形状和疏水性的分子通过非共价键的相互作用形成稳定的包合物。
原药活性成分等分子大小合适的分子都可与环糊精形成包合物。
形成包合物的反应一般只能在水存在时进行。
当环糊精溶于水时，环糊精的环形中心空洞部分也被水分子占据，当加入非极性外来分子（香精）时，由于疏水性的空洞更易与非极性的外来分子结合，这些水分子很快被外来分子置换，形成比较稳定的包合物，并从水溶液中沉淀出来。
即形成原药活性成分微胶囊。
具体工艺如下，环糊精：水=1：1混合均匀，搅拌加入原药活性成分后均匀干燥粉碎。
用环糊精包结络合形成的微胶囊，有吸湿性低的优点，在相对湿度为85％的环境中，它的吸水率不到14％，因此这种微胶囊粉末不易吸潮结块，可以长期保存。
环糊精本身为天然产品，具有无毒、可生物降解的优点。
6、喷雾干燥
喷雾干燥是将某固体水溶液以液滴状态喷入到热空气中，当其水分蒸发后，分散在液滴中的固体即被干燥并得到几乎总成球形的粉末。
这是一种工业上制备原药活性成分微胶囊常用的方法。
喷雾干燥主要分为2个步骤，先将所选的囊壁溶解于水中，可选用明胶、阿拉伯胶、羧甲基纤维素钠（CMC-Na）、海藻酸钠、黄原胶、蔗糖、变性乳蛋白、变性淀粉、麦芽糖等作囊壁，然后加入液体原药活性成分搅拌，使物料以均匀的乳浊液状态送进喷雾干燥机中；在喷雾干燥机中，可使用多种技术将乳浊液雾化，然后通过与180-200℃热空气接触，使物料急骤干燥。
水的急骤蒸发作用使载体物料在原药活性成分珠滴周围形成一层薄膜，这层薄膜能使包埋在珠滴中的水继续渗透并蒸发。
另一方面，大的化合物分子则会保留下来，其浓度不断增加。
最后，在干燥机中停留30秒后除去相对小的载体相。