微胶囊的应用

微胶囊的应用
[摘要]微胶囊是指一种具有聚合物壁壳和微型容器或包装物。

微胶囊造粒技术就是将固体、液体或气体包埋、封存在一种微型胶囊内成为一种固体微粒产品的技术。

[关键词]微胶囊应用
微胶囊化：用涂层薄膜或壳材料敷涂微小的固体颗粒、液滴或气泡。

微胶囊直径：毫米级到微米级。

微囊是具有一定通透性的球状小囊泡,外层为半透膜,内部为液体内核。

近几年来,微囊技术被广泛应用于微生物、动植物细胞、酶和其他多种生物活性物质和化学药物的固定化方面。

常用的微囊为海藻酸/聚赖氨酸微囊。

由于制备技术比较复杂,成囊过程时间较长,对被包埋物质的生物活性有一定的影响,而且聚赖氨酸的价格比较昂贵,因而限制了这种微囊的使用。

制备微囊的基本材料通常具有蛋白质、脂类和糖等聚电解质。

壳聚糖是部分脱去乙酰度的甲壳素,后者具有优良的韧性和惰性,且亲水、无毒、多孔、均匀,同时甲壳素在自然界中含量也是十分丰富的。

鉴于此,本试验从甲壳素这种天然高分子功能团的特殊性,以及无毒、亲水性等优点出发,用浓碱脱乙酰化得到壳聚糖,然后用上述方法达到球形壳聚糖,并用适当的方法将酵母包埋在球形壳聚糖内,制备出性能较好的微胶囊,并探讨了壳聚糖成球条件、包埋酵母的最适条件,以及壳聚糖作为固定化物质载体的可行性。

1.在医药方面的应用
许多药物分子结构中的某些成分会对舌头味蕾或鼻腔有刺激性，造成药物味道偏苦或气味难闻等现象。

这种苦味或难闻的气味给病人尤其是老人和儿童带来了服用上的困难。

微胶囊化技术使这一问题迎刃而解。

该技术借助于人体消化系统不同部位消化液的组成和pH值的差异及不同囊壁溶解环境的不同要求，不仅可以达到控制不良味道的目的，还可以使药物在所需部位控制释放。

例如，由邻苯二甲酸醋酸纤维素制成的肠溶药物微胶囊因其在中性口腔环境及酸性胃液中均不溶解，避免了食药之苦和对胃壁黏膜的刺激。

另外，许多化学药物都有一最佳疗效浓度范围，浓度过高会对人体产生较明显的毒副作用；浓度过低则起不到应有的治疗效果而贻误病情，同时造成药物的浪费。

通过调整微胶囊壁的厚度、材料、微孔大小等，我们就可以控制药物向外扩散的速度，使囊内药物与体内药物呈现一种动态平衡。

适时向人体内释放药物，保证药物维持最佳药效浓度。

活的生物细胞经微胶囊化以后，可以保持其生物活性，这项微胶囊化人造细胞已经取得了成功。

例如，用有生物活性的胰岛素制成的微胶囊，可以有效地控制糖尿病患者体内的血糖水平。

在这方面特别令人振奋的是将酶、蛋白质或其他生物活性物质、药物与磁性材料一起微胶囊化，这种微胶囊化的“航空母舰”，在外加磁场的“精确制导”下，通过血液循环等能够迅速驻扎于人体的特定位置，对病变组织进行针对性的“击杀”，避免了“伤及无辜”，从而有效地控制药物在人体内的按需分布，提高药物释放的靶向性和药用效率
利用活性炭过滤血液，吸附其中的毒废物是医学上常用的血液净化方法。

但当活性炭与血液直接接触时，除了会有细小的活性炭混入血液中造成毛细管堵塞外，活性炭还会对血细胞特别是血小板有很强的凝聚副作用。

采用高分子半透膜把活性炭包覆起来形成的活性炭微胶囊，可以很方便地将活性炭与血细胞隔离，而又保持活性炭对血液中毒废物的吸附作用。

这种方法去除毒废物效果较传统的透析法要好，而且速度比透析法还快得多。

因此，此技术可以说在不远的将来会替代传统的透析法。

2.在其他方面的应用
随着微胶囊技术的不断完善，其应用范围日趋广泛。

使用微胶囊技术制造的压敏复写纸是商业上最成功的应用之一。

这种复写纸利用微胶囊化的有机染料代替炭墨，清洁无污染，在受到笔或打印机的压力时显色，达到记录的目的。

压敏复写纸自发明以来其用量逐年增长，80年代世界产量已超过80万吨。

目前压敏复写纸世界年产量已超过200万吨，并继续有良好的发展势头。

此外，含有香料的微胶囊制成的纸巾，因微胶囊的缓释功能，可以使其香味持久。

采用微胶囊技术将防腐剂、香料、调味剂、营养素等制成微胶囊添加到食品中，延长了其保存时间和香味的持久性，可以制备出色、香、昧俱佳的食品。

火箭推进剂燃料使用过氧化氢、发烟硝酸等液体氧化剂，常对运输安全带来威胁；若使它们做成微胶囊后，就能与其他组分一起使用，避免了其运输和储存的诸多不便。

另外，基于微胶囊的缓释和保护功能，还开发了性能卓越的新型化妆品、涂料、饲料、化肥等。

我们学院的老师就致力于研究香水微胶囊，将微胶囊技术运用到香水上，可以极大的提升香水香味的停留时间。

香水在微胶囊的包裹下，持续的向外界释放香水微粒，大大降低了香水的挥发。

3.结语
在织物整理方面应用微胶囊的例子有香味胶囊、抗菌防臭胶囊、驱虫剂胶囊、抗静电胶囊等。

根据用于织物整理的微胶囊的不同形式，将其在织物整理中的应用分为三个类型：
①胶囊破裂型。

②胶囊缓释型。

③胶囊密封型。

（1）胶囊破裂型织物整理
适应整理的范围：主要用于提高织物外观、织物安全性能、织物舒适性性能等的整理。

微胶囊的要求：微胶囊一般采用界面聚合或原位聚合法制得，要求囊壁的韧性好，囊/芯质量比例高，胶囊的粒径通常要小于100μm。

（2）胶囊缓释型织物整理
胶囊缓释型织物整理主要是为了使织物具有比较持久的特定功能，主要是利用微胶囊的缓释作用和保护作用使功能性物质得到更好的发挥。

缓释型微胶囊通常采用复凝聚法合成，也可以采用界面聚合法或原位聚合法，微胶囊的直径小，一般小于20μm。

胶囊的囊壁材料一般为线型结构的高分子。

（3）胶囊密封型织物整理
这类胶囊常用于纤维的共混纺丝，不过也可以粘结到织物表面。

为了提高胶囊的密封性，一般选择有一定交联度的高聚物作为囊壁材料。

用于纤维纺制的微胶囊的粒径一般要小于10μm，便于通过纺丝孔，并且保证胶囊与纤维的结合牢固，还不能影响纤维的机械性能，囊/芯比一般大于1∶9，保证微胶囊具有一定的机械强度和耐热性。

【参考文献】
[1] 李自成,王浩红. 微胶囊及其应用简介[J]. 化学教学, 2003(12):24
[2] Friend P R Proc. Int. Symp. Controled Release Bioact 1992。