Микрокапсулирование

(от Микро... и лат. capsula — коробочка)

заключение мелких частиц твёрдого тела, их агрегатов (гранул) или капель жидкости в тонкую достаточно прочную оболочку с различными заданными свойствами — проницаемостью, плавкостью, способностью растворяться (или не растворяться) в данных средах и др. Размер микрокапсул обычно лежит в пределах 10^-1—10^-4 см. Вещество оболочки составляет несколько % от общей массы капсулы. М. сводится к диспергированию (См. Диспергирование) капсулируемого материала в подходящей среде — жидкости или газе — с последующим покрытием частиц (капель) дисперсной фазы (См. Дисперсная фаза)слоем капсулирующего вещества. Это вещество вводят в систему в виде отдельной фазы или оно выделяется из окружающей (дисперсионной) среды в результате физических или химических процессов. Оболочки микрокапсул первоначально могут быть жидкими, а затем отвердевать при нагревании (охлаждении) или под действием химических реагентов. Как капсулирующие вещества при М. часто используют различные высокомолекулярные соединения, в том числе биологического происхождения, например желатину (См. Желатина). Технологические приёмы М. весьма разнообразны. В их основе — физические и химические процессы конденсации, фазовые превращения, разного рода поверхностные (межфазные) явления. В каждом конкретном случае они обусловлены свойствами и составом компонентов, а также назначением микрокапсул.

К М. прибегают для сохранения различных порошкообразных продуктов отслеживания, воздействия на них влаги, атмосферного кислорода; для предохранения химически активных соединений от преждевременного взаимодействия; для безопасного хранения и использования агрессивных и ядовитых веществ. М. всё шире применяется в производстве лекарственных препаратов с продлённым сроком действия, биологически активных веществ для сельского хозяйства (пестицидов, регуляторов роста, удобрений), различных композиционных материалов (например, клеев).

Лит.: Encyclopedia of polymer science and technology, v. 8, N. Y. — [а. о.], 1968, p. 719.

Л. А. Шиц.

МИКРОКАПСУЛИРОВАНИЕ (от микро... и лат. capsula - коробочка) - создание тонкой прочной оболочки вокруг отдельных твердых частиц или капель жидкости. Микрокапсулирование применяют в производстве лекарственных веществ с продленным сроком действия (пролонгированных), катализаторов, красителей, клеев, химически активных веществ и др.

microcapsulation

в фармации — заключение в оболочку очень малого количества лекарственного вещества с целью разделения реагирующих между собой компонентов сложных лекарственных препаратов.

,

заключение небольших кол-в в-ва в оболочку пленкообразующего материала (микрокапсулу); один из видов капсулирования. Содержимое микрокапсул может находиться в твердом, жидком или газообразном состоянии и представлять собой индивидуальное в-во или смесь; размер микрокапсул - от долей мкм до неск. мм; содержание капсулируемого в-ва обычно составляет 70-85% от массы капсулы (иногда 95-99%). Оболочка микрокапсул м. б. одно- или многослойной (толщина-от долей мкм до неск. десятков мкм), а в зависимости от св-в образующего ее в-ва - эластичной или жесткой. В качестве материалов для оболочки капсул (т. наз. пленкообразующих) используют высокомол. соед. животного и растит. происхождения, напр. белки (желатин, альбумин, казеин), декстраны, производные целлюлозы (метил-, этил-, ацетил-, нитро- и карбоксиметилцеллюлозу), прир. смолы (камеди, шеллак), синтетич. полимеры и олигомеры-полиолефины, поливиниловый спирт, поливинилацетат, ПВХ, полиакрил-амид, эпоксидные и полиэфирные смолы, полиамиды, поли-органосилоксаны, а также парафины и стеарины.

Технол. приемы М. основаны на процессах пленкообра-зования на границах раздела жидкость - жидкость, жидкость-твердое тело, газ(пар) - жидкость, газ(пар) - твердое тело. Пленкообразование при М. (размер капсул от неск. мкм до неск. мм) можно разделить на три вида: 1) из р-ров пленкообразующего в-ва, 2) из расплавов пленкообразующего в-ва, 3) в результате полимеризации или поликонденсации низкомол. в-в на пов-сти капсулируемого в-ва.

В первом случае капсулируемое в-во диспергируют в р-ре полимера, а затем, изменяя т-ру или рН среды, испаряя часть р-рителя или вводя осадитель для пленкообразующего, выделяют из р-ра фазу, обогащенную полимером. Мелкие капли этой фазы отлагаются на пов-сти капсулируемых частиц, образуя сплошную оболочку, к-рая затвердевает при понижении т-ры, удалении р-рителя, введении осадителя или сшивающего агента. М. завершают отделением микрокап-сулир. продукта от среды с помощью центрифугирования, фильтрования или декантации с послед. промыванием и высушиванием для удаления остатков р-рителей из оболочки микрокапсул. М. из р-ра осуществляют в аппаратах с мешалками, распылит. камерах, а также в псевдоожиженном слое, образуемом частицами капсулируемого в-ва.

Во втором случае капсулируемое в-во и термопластич. материал (или воск) диспергируют в нагретой жидкой среде (напр., в вазелиновом масле или парафине) или формуют в виде капли полимера, содержащей капсулируемое в-во, с помощью спец. устройств (типа "труба в трубе" или пер-форир. ротора); при этом частицы капсулируемого в-ва обволакиваются расплавом, к-рый при охлаждении затвердевает, образуя пленку.

При М. в результате поликонденсации один из сомо-номеров растворяют в орг. р-рителе, другой -в воде. В одной из фаз диспергируют капсулируемое в-во; при контакте фаз происходит межфазная поликонденсация с образованием полимерной (полиамидной, полиэфирной или др.) оболочки микрокапсул. Для М. используют также полиприсоединение диизоцианатов и гликолей или диаминов с образованием оболочек из полиуретанов или полимочевин, а также полимеризацию олефинов на пов-сти частиц капсулируемого в-ва в присут. катализатора Циглера-Натты.

При необходимости получения микрокапсул с размером от долей мкм до неск. мкм из расплавов или путем полимеризации М. осуществляют на границе с газообразной фазой. Пользуясь методами получения аэрозолей, капсулируемое в-во диспергируют в среде инертного газа и подают в газовый поток, содержащий микрокапли расплава полимера или пары мономера, способного к полимеризации в присут. катализатора. При этом обычно используют мономеры, отличающиеся большой упругостью паров и высокой реакц. способностью; катализаторы - газообразные соединения. Иногда частицы капсулируемого в-ва и пленкообразующего материала (расплава) заряжают разноименными электростатич. зарядами.

Высвобождение капсулируемого в-ва из оболочек может происходить при их мех. разрушении (раздавливании, истирании, ультразвуковом воздействии, разрыве изнутри парами или газообразными в-вами, выделяющимися при изменении внеш. условий), растворении оболочек или в результате диффузии капсулируемого в-ва через стенку микрокапсулы.

М. позволяет длительно хранить реакционноспособные, неустойчивые или быстро портящиеся в-ва, осуществлять регулируемое введение реагентов в хим. р-ции, безопасно работать с токсичными в-вами и придавать жидким в-вам вид сыпучих продуктов и т. д.

В виде микрокапсул производят клеи, фотоматериалы для цветной фотографии, фотобумаги с высокой разрешающей способностью, герметики, лаки, красители, в т. ч. красители для самокопирующей бумаги, р-рители, щелочи, углеводородные топлива и масла, разл. лек. препараты, арома-тич. добавки к пищ. продуктам и косметич. ср-вам, кремы для обуви и др.

Для временной изоляции от внеш. среды М. могут быть также подвергнуты катализаторы и инициаторы полимеризации, синтетич. олигомеры и полимеры, высокореакцион-носпособные компоненты твердых топлив, вирусные препараты, используемые для борьбы с вредителями с.-х. культур, и др.

Лит.: Солодовник В. Д., Микрокапсулирование, М., 1980; Айсина Р. Б., Казанская Н. Ф., в кн.: Итоги науки и техники. Сер. Биотехнология, т. 6, М., 1986, с. 6-52. А. Б. Давыдов, В. Д. Солодовник.

микрокапсули́рование

(от микро... и лат. capsula — коробочка), создание тонкой прочной оболочки вокруг отдельных твердых частиц или капель жидкости. Микрокапсулирование применяют в производстве лекарственных веществ с продлённым (пролонгированным) сроком действия, катализаторов, красителей, клеёв, химически активных веществ и др.

* * *

МИКРОКАПСУЛИ́РОВАНИЕ (от микро...(см. МИКРО... (приставка или часть сложных слов)) и лат. capsula — коробочка), создание тонкой прочной оболочки вокруг отдельных твердых частиц или капель жидкости. Микрокапсулирование применяют в производстве лекарственных веществ с продленным сроком действия (пролонгированных), катализаторов, красителей, клеев, химически активных веществ и др.

микрокапсули́рование с.

microcapsulation

* * *

microcapsulation