第三讲3微胶囊包覆技术

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1、六微胶囊包覆技术一概念1. 微胶囊技术是一种用成膜材料把固体或液体包覆形成微小粒子 的技术，得到的微小粒孚称为微胶囊。一般在微米级或毫米级。把 包在微胶囊内部的物质称为囊心，包覆膜称为壁材，囊心可以是固体、液体或气体，壁材可以是无机物也可以是有机物/根据囊心性 质、用晞不同也可以采用一种或多种壁材包覆。其形状各异：图中可见，内层为囊心，外层为壁材，根据用途可制成各种形状微 胶囊2. 优点：/1）囊心性质不受影响，在适当条件下，壁材破坏乂能将囊心 释放出来怎输、使用、储存方便，如萨彳甲覆后变成固体干燥粉3）性质不稳定的囊心不变质，与环境隔开，免受氧气、湿度、 紫外线等的影响延长了使用和保存期4）

2、如果壁材具有半透性，则液体囊心可通过溶解、渗透、扩 散，通过壁材缓慢释放，可通过改变壁材的化学组成、厚度、硬度、 孔径大小等控制如药中的缓释胶囊。二微胶囊技术1应用佻学原备挈胶囊 / /a界面聚合法界面聚合法是建立在界面缩聚反应的基础上的，50年代末美 国杜帮公司发明，首先用于制备尼龙（聚酰胺），目前已广泛应用 于聚酯、聚酰胺、聚胺酯等高分子材料的合成。特点：两种含有多官能团单体分别溶于不相混溶的两种液体 中，缩聚反应在两相界面上进行，不搅拌情况下，两种缩聚反应单 体在界面上接触，几分钟后界面上形成缩聚产物的薄膜，向上抽拉 这和薄膜时，可得到连续薄膜，直到華林港耗完。具有许多优点：1）反应速度

3、快，几分钟即可完成|2）反应条弟和吃議卩可进行，、得到分子量很高闯产物3）对反龍体纯度要求不高，即使含有杂质，也能得到上述产 物4）对两种反应单体的原料配比要求不严，即使原料比与实际 反应差别较大，对产物分子量影响不大5）由于反应产物不断移走，因此反应不可逆，无副产物。凝聚相分海医制备微胶囊的过理b界面聚合法制备微胶囊的过程1）囊心溶解性能不同，把囊心溶于分散相中（如水与有机相比例 较少的一相祿为分散相或不连续相,身一相彳尔为连续相或徐散介质: 水落栓囊心形成独包永竄液，湎溶性羹心形戒永包湎乳洽，常加入 乳化剂，反应之前充分搅拌2 ）把两种发生聚合反应的单体分别溶于水和有机溶剂3）把1）、2）

4、的液体进行混合，乳化液（含囊心）位于界面4）两种混合单体从两相内部向乳化液界面移动，形成聚合物，将 囊心包覆形成薇胺襄O、O油性囊心液満OO聚合物壬 A - 形成的壁材O水溶性单体 油溶性单体水相2应用物理化学原理制备微胶囊 a凝聚相分离法1） _般流程 /首先把囊分散在含有壁材旳j刘甥瘪中， 的分散相，呈细小微粒的分散体系如图“其中分散相是囊心的液 体或固体颗粒，连续相是壁材的胶体溶淤 如如入电解质无机盐或 改变胶体的温度、浓度、PH等使连续箱发生分离形成两个新相（聚 合物丰富相和聚合物缺乏相）如图b由于体系存在自发降低自由能 的倾向，可自由流动的聚合物丰富相在囊心表面聚集如图c将囊心 包覆

5、，沉积在囊心周围形成连续的包覆膜，固化形成微胶囊,如图 d,e%oo o oFflWO O o O o J。(a)(b厂:乂襄心o O凝訳液滴=包覆疾夜化的f 包？凝聚相分海医制备微胶囊的过理2）明胶一阿拉伯树胶凝聚法1等电点的概念：明胶是一种水溶性蛋白质，它使分子中同时含有可酸式电离或碱式电离基团的两性离子型电解质。在某一溶液卩日值主，分子带负电荷:下，它的两重基团电离程度相等时，整个分子以内盐形式存在，把 这时溶液的PH值称为它的等电点。当PH等电点时，以酸式电离为酸式电离RCHCOOH .RCHCOO + 屮h2nh2当PHv等电点时，以碱式电离为主，分子带正电荷:RCHCOOHR HC

6、OOH +OHInh2竝+当PH二等电电时，两种电离方式相等，形成内盐，分子不带电:nh2等电淫k-ch-COO-辰+2明胶的性质不同方法制得的明胶等电点不同，在49Z间。当明胶浓度1%时：室温形成粘稠溶胶，30C以上流动性较好， 40C以上可任意溶于水，明胶有很强的亲水性（80C以上水解，使 用温度不超过70C）遇冷形成凝胶（凝胶点05C）,溶胶凝胶之 间可相互转化。凝胶固化后不能转化成溶胶，凝聚分离法正是利用 固化凝胶制备微胶囊的。3阿拉伯树胶阿拉伯胶是一种易溶于水，性能良好的弱酸性的天然阴离子高分子 电解质。4原理当PH值在明胶等电点以上时，将明胶和阿拉伯树胶水溶液混合，明 胶此时与阿拉

7、伯树胶都带负电荷，并不发生相互吸引的凝聚作用。 把油溶性囊心搅拌下加入，将蜜心分散成所需颗粒大小的水包油体 系，调节PH值至明皱輕由点以下时，庙菠离手交成走电荷兮带负由 荷的阿拉伯树胶粒子相互吸引发上电性中和形成凝聚，并对溶液中 分散的囊心进行包覆形成微胶囊。404PH1.5调节PH值法可以通过调节PH值，首先包覆一层明胶一阿拉伯树胶，甲醛处 理，低温硬化形成壳。可以通过碱溶解，调节壳的厚度。如厚度不 够，可加碱，打碎包覆层，多次包覆，直到达到要求。其工艺流程 如图：i周违pH偵:法乂流程图3）三聚氧胺-申醛树脂微胶曩包覆小銅碱性条件下三聚氧胺轻甲基化，酸催化分子间脱水形成低分子 线栓预聚尿。

8、酸催花缩聚进一步形歳体型聚合物。三聚氧胺最多可与甲醛按1： 6摩尔比进行反应，形成六疑甲基三聚 氧胺。撕制魏怵脚侧泅專鹤中 具俸包覆療蠱亘上-NH2nhch2ohNH2nhch2ohh2nNIIN + 3HCHO如化】c-nh2NZJhoh2ch/cnhch2ohnhzh2chr4HCH2OH形成线性预聚体r酸催化NII卜Ic C N H2N wwh2chn/ 0 cU酸催化 -形成体型聚合杨Fwwch2ohb熔化分散冷凝法1 原理方法把蜡状物质熔化,将囊心分散到这种液态壁材中，然后把形成的分散液滴加入到低温惰性液态介质中，使壁材凝固对囊心进行包覆形成微胶囊。分散介质必须对囊心和壁材不溶，热稳

9、定性和化学惰性C2以水为分散介质的熔化分散法容器中有两个水层，上层为70C热水， 下层为20C冷水，由于冷水密度较大， 两层液体自然分开，在热水表面覆盖一 层热熔的石蜡或石蜡与聚乙烯的混合物, 当液态乙二胺从液面上45cm处落下 时形成3mm左右的液滴撞击在液面上， 通过蜡层时，表面覆盖一层70-lOOjLun 的蜡，经热水时调节成球形，到冷水层 时被凝二热空气J拎水区用蜡包封的3利用物理和机械原理制备微胶囊a锅包法锅包法是利用糖衣锅对囊心进行滚制，用壁材包覆形成微胶囊的方法q糖衣锅是国内外至今仍广泛使用的医药界制片剂、微丸的包衣设备。其形状各异：糖衣锅在电机驱动下作旋转运动，用管道向 锅内输

10、入热空气，颗粒在糖衣锅内运动时， 由于重力作用克服了离心力和摩擦力，造成 颗粒转动、起落和分散，使壁材包覆均匀。囊心很少用纯物质，往往含糖和淀粉等惰性物质。/壁材可用硬脂酸单甘油酉/、白蜂蜡等，也可用明胶等溶解在有 机溶液中。以硫酸右苯丙胺缓释药物微胶囊制备为例说明其工艺：用过1214目筛的细粒白糖作惰性基质放 在糖衣锅中，旋转条件下喷入细雾状水滴，使 桶裕充分润湿，姜宙変粘，然后撒头一定量过 筛分细的硫酸右苯丙胺药物，用热空气干燥， 使药物粘在糖粒基质上，重复三次，使药物含 量达知要求.含糖衣的药粒滑石粉作壁材包覆干燥計12目筛过筛1/4留下.3汩包覆硬脂酸单甘油酯（70C）和白蜂蜡（四氯化

11、碳溶械）整材占10%干燥，留下1/3继续包覆，壁材占药量15%-20%剩下2/3继续包覆，壁材占药量15%20%混合四部分药 装入明胶胶囊_ *-缓释药物b挤压法这是一种低温条件下的加工生产微胶囊技术。原理：将混悬 在一种液化的碳水化合物介质的混合物经一系列模孔，用压力将JC 挤进一种凝固液的液浴中，当混合物接触到凝固液时，包覆材料从 溶液中析出，对囊心包覆并发生硬化，形成挤压成型的细丝状微胶 囊，从凝固液中把这种细丝分离岀来加以干燥得产品。乳化剂香料混合物加煥到U0-115X：溶刑将混合物挤进冷溶剂浴中（如20弋的舁丙用转动叶片斷成頼粒香料IS粒微胶囊香精的制备：将柑橘精油加入合适的乳化剂使其以微滴形式悬浮在庐液化的 固体糖浆粉和谷胺酸组成的基质中入在夹层锅中加热至125 C混合 熔化，倒入密闭锅中，充入氮气加压，混合物经一系列模孔被挤压 成细丝流进冷凝用的-20C异丙醇凝固液中固化，转动叶片的搅拌作 用把细丝打断形成很短棒状颗粒（约lmm）从凝固液中分离出微胶 囊颗粒，真空干燥。囊心：香料壁材：异丙醇作业：1）明胶-阿拉伯树胶凝聚法的原理和工艺2）熔化分散冷凝法微胶囊包覆的原理和工艺及应用3）锅包法制备硫酸右苯丙胺缓释药物微胶囊的原理及工艺流程