Установка для получения микрокапсул методом диспергирования.
1- обогреваемая воронка с диспергируемым раствором;
2- сосуд с охлажденным маслом;
3- мешалка.
Центрифужное микрокапсулирование.
Под воздействием центробежной силы частицы капсулируемых ЛС (твердые, жидкие) проходят через пленку раствора пленкообразователя, покрываются ею, образуя микрокапсулы. В качестве пленкообразователей применяются вещества, растворы которых обладают достаточным поверхностным натяжением (желатин, натрия альгинат, поливиниловый спирт).
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ
Физико-химические методы характеризуются сравнительной простотой применяемого оборудования, высокой производительностью, возможностью получения ядра практически любого размера в виде газа, жидкости или твердого вещества.
Одним из основных физико-химических методов является микрокапсулирование с использованием явления коацервации. Основан на разделении фаз. Позволяет включать в оболочку ЛС в любом агрегатном состоянии, получать микрокапсулы разных размеров с различными свойствами пленок (толщина, пористость, эластичность).
В зависимости от химического состава и характера сил взаимодействия между веществами различают коацервацию:
простую
сложную
Метод простой коацервации
Наблюдается при добавлении к раствору желатина таких соединений, как спирты, соли, силикаты. Молекулы желатина, теряя часть молекул воды, начинают ассоциировать. Образуется отдельная жидкая фаза, называемая коацерватом.
|
|
|
Процесс образования микрокапсул методом простой коацервации состоит из следующих операций:
Капсулируемое вещество (масло, масляные растворы витаминов, гормонов) эмульгируют в растворе желатина при 50 °С. Образуется эмульсия м/в.
В раствор пленкообразователя при постоянном помешивании добавляют 20% водный раствор натрия сульфата. Дегидратирующие свойства натрия сульфата вызывают коацервацию желатина.
Микрокапсулы коацервата с понижением температуры начинают концентрироваться вокруг капель масла сплошной тонкой пленкой желатина, образуя микрокапсулы.
Для застывания оболочек микрокапсул смесь быстро выливают в емкость с холодным раствором натрия сульфата (18—20 °С).
Удаляют желатин, не подвергшийся коацервации, и раствор натрия сульфата путем промывки микрокапсул на вибросите очищенной водой.
Сушку микрокапсул проводят с помощью адсорбента. Для этого применяют полочные конвективные сушилки (силикагельные сушилки).
Метод сложной коацервации
Примером такого способа коацервации является смешение раствора желатина и гуммиарабика, заряды молекул которых имеют положительную и отрицательную величину при нейтральном значении рН.
|
|
|
В этом случае молекулы притягиваются друг к другу, что приводит к коацервации.
Сложные коацерваты могут быть:
Однокомпонентными
Двухкомпонентными
Трехкомпонентными
Однокомпонентные коацерваты – в них оба полимера относятся к одной и той же группе химических соединений и несут равное количество положительных и отрицательных зарядов, т. е. являются амфионами. Положительные заряды одного амфиона притягиваются к противоположному и наоборот.
Двухкомпонентные коацерваты - возникают при взаимодействии двух противоположно заряженных полимеров.
Трехкомпонентные коацерваты – при их образовании участвуют амфионы, т.е. макрокатионы или макроанионы.
Этот метод основан на применении как водных, так и неводных растворов полимера, образующих стенки микрокапсул.
Схема микрокапсулирования:
готовят водный раствор полимера
в полученный раствор вводят капсулируемое вещество в виде дисперсии.
затем путем изменения состава или температуры системы полимер в растворе переводят в метастабильное состояние.
В результате в системе образуется новая дисперсная фаза в виде высококонцентрированного раствора.
Получение микрокапсул ацетилсалициловой кислоты вышеописанным способом.
|
|
|
Порошок ацетилсалициловой кислоты увлажняют буферным однозамещенным раствором калия фосфата (рН 2,5).
Затем увлажненную массу сушат и измельчают, получая стабилизированный порошок.
Далее в циклогексане при температуре 20°С диспергируют этилцеллюлозу, уксусный ангидрид и полиэтилен. Увеличивают температуру до 80 °С. Это приводит к солюбилизации компонентов.
Не снижая температуры в растворе, диспергируют стабилизированную ацетилсалициловую кислоту.
Далее постепенно, интенсивно перемешивая, охлаждают систему до 25°С.
Полученные микрокапсулы отделяют.
Роль агента, вызывающего разделение фаз, здесь играет полиэтилен. Он также предотвращает гидролиз ацетилсалициловой кислоты.
Электростатический метод
Характеризуется тем, что в момент образования оболочек микрокапсул как раствор полимера, так и ЛС находятся в состоянии аэрозоля. В момент образования оболочки оба аэрозоля имеют противоположные по знаку заряды, что обеспечивает их эффективное взаимное притяжение.
Установка для получения микрокапсул указанным методом имеет три камеры:
две распылительные, служащие для образования аэрозолей полимерного раствора (ядра)
|
|
|
одну смесительную, где в результате взаимодействия противоположных частиц образуются оболочки микрокапсул.
После завершения процесса микрокапсулы охлаждают и собирают в специальном коллекторе.
ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ
Химические методы основаны на реакциях полимеризации и поликонденсации на границе раздела двух несмешивающихся жидкостей.
Механизм получения микрокапсул способом межфазной полимеризации заключается в следующем:
в масле сначала растворяют ЛС, а затем мономер (например, метилметакрилат) и соответствующий катализатор реакции полимеризации (перекись бензола).
Раствор нагревают 20 мин при температуре 55 °С (для ускорения реакции полимеризации)
Полученный раствор вливают в водный раствор эмульгатора.
Образующуюся эмульсию м/в выдерживают для завершения процесса полимеризации в течение 4 ч.
Полученный полиметакрилат, нерастворимый в масле, образует вокруг своих капелек оболочку.
Образовавшиеся микрокапсулы отделяют фильтрованием или центрифугированием, промывают и сушат.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 1079; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!