Moderna tillverkare inom läkemedelsindustrin utvecklar kontinuerligt teknik för produktion av multikomponentläkemedel med vissa egenskaper, mastering av den senaste tekniken, vars främsta problem är att öka läkemedlets effektivitet och säkerställa säkerheten. Inkapsling av läkemedel i skalet är en extremt lovande och populär metod för att reglera deras egenskaper. Det bör noteras, redan en omfattande historia av inkapslingsteknik, de används allmänt inte bara inom kemi- och läkemedelsindustrin utan också inom jordbruket, inom livsmedels- och kemisk industri och andra avancerade industrier. Denna artikel ger en översikt över inkapslingstekniker för produktion av olika doseringsformer: hård och mjuk, gasformig och flytande. Konceptet inkapsling (från latinska Capsula-boxen) innebär att partiklar av en fast substans och deras aggregat (granuler) eller vätskor (droppar) i ett tunt, men ganska fast skal (eller matris) med alla typer av fördefinierade egenskaper, såsom löslighet eller ingen förmåga löslighet i olika miljöer, smältpunkt, permeabilitet etc. Läkemedelsindustrin skiljer processer som möjliggör kapslar med en storlek på 10,1-10,4 cm: inkapsling av stora gelatinkapslar (0,5-1,5 cm) och mikron okapsulyatsiya. Målen för läkemedelsinkapsling är: bevarande av instabila läkemedel i vitaminer, antibiotika, enzymer, vacciner, serum, etc. från skadliga effekter av miljöfaktorer; maskerar obehaglig smak och lukt av medicinska ämnen; säkerställa frisättning av droger i den konditionerade delen av matsmältningsorganet (enteriska mikrokapslar); tillhandahålla extrapolerade effekter av läkemedlet, d.v.s. upprepad frisättning av små doser av den aktiva komponenten upprätthåller sin bestämda nivå i kroppen och den mest effektiva terapeutiska effekten under lång tid; kombinationen av inkompatibel i ren form av medicinska substanser i ett preparat (med partitiv separerande beläggningar); Överföring till ett pseudo-fast tillstånd av gaser och vätskor (lös massa av mikrokapslar fyllda med fasta skal fyllda med gasformiga eller flytande medicinska substanser); lättnad att svälja; Förenkling av vidare bearbetning, särskilt i höghastighetsförpackningslinjen. Den inkapslade substansen (huvudkomponenten i mikrokapslar) kan vara i vilket aggregat som helst: flytande, fast, gasformig. Moderna metoder för mikroproduktion av kapslar gör det möjligt att använda både lyofila och lyofoba ämnen. Mikrokapslar kan innehålla ett inert fyllmedel, vilket är mediet dispergerande substansen under kapslarnas mikroproduktion eller nödvändig för de aktiva substansernas vidare funktion. Mängden inkapslad substans i mikrokapslar är som regel 50-95% av kapslarnas totala massa. Detta värde kan variera i enlighet med produktions- och teknikbetingelserna, det önskade förhållandet mellan det material som ska inkapslas och skalmaterialet och andra processförhållanden: viskositet hos mediet, temperatur, närvaro av ytaktiva ämnen, dispersionsgrad etc. Uttrycket "mikrokapslar" ("nanokapslar") kan beteckna ett antal olika strukturer. Det är möjligt att använda molekyler som fäller aktiva substanser inuti, eller kombinationer av komplexa molekyler, som därefter bildar nanokapslar (nanosfärer). Nanoenkapsling sker om molekylernas storlek inte överskrider några mikrometer. Om molekylens storlek inte överstiger en millimeter talar vi om mikroinkapsling. Skalet material (inkapslande matris) kan vara ämnen av olika klasser: Lipider och vaxer: bivax, carnubic, candelillavaxer, vaxemulsioner, naturliga och modifierade fetter, glyceroldistearat. Kolhydrater: sackaros, stärkelser, glukos, maltodextriner, kitosan, alginater, etylcellulosa, cellulosaacetat etc. Proteiner: vete- och sojaproteiner, zein, gluten, gelatin, etc. Båda proteinerna själva och deras modifieringar används. Nedbrytbara polymerer: polybutadien, polyvinylacetat, polypropen, polystyren etc. Beroende på syftet och egenskaperna hos den inkapslade substansen och dess frigöringsordning, liksom mikroprocessen av kapslar som valts av tekniken, utförs valet av skalmaterial eller inkapslingsmatris. Mekanisk förstöring av mikrokapselmembranen frigör deras innehåll: smältning, friktion, tryck, ultraljudsverkan, ångor eller gasformiga ämnen som frigörs från förändringar i yttre förhållanden från insidan, diffusion av innehållet i mikrokapslarna under svällning av dess väggar i den omgivande vätskan, interaktion med substansen (när det är upplöst i det) av substansen skalet. Det är villkorligt möjligt att dela upp de befintliga metoderna för mikroproduktion av kapslar i tre huvudkategorier: a) fysikaliska metoder för mikroproduktion av kapslar, baserat på mekaniska metoder för skalbildning. I denna kategori av metoder - extrudering med centrifuger eller bildande enheter som "rör i rör", beläggning i en fluidiserad bädd, vakuumavsättning (ångkondensation). b) kemiska metoder baserade på kemiska omvandlingar som leder till produktion av ett filmbildande material - tvärbindande polymerer för att bilda en ny fas, polymerisation och polykondensation. Som hög molekylvikt (polymerer och oligomerer) kan ämnen med låg molekylvikt även genomgå kemiska omvandlingar. c) fysikalisk-kemiska metoder - avsättning av en filmbildande polymer från ett vattenhaltigt medium genom tillsats av en komponent för att reducera dess löslighet, koacervering, generering av en ny fas med temperaturförändringar, stelning av smältan i flytande media, indunstning av det flyktiga lösningsmedlet, extraktionssubstitution, fysikalisk adsorption, spraytorkning. Flera viktiga faktorer måste beaktas när man väljer en mikroproduktionsmetod för kapslar. Av dessa är den viktigaste produktens syfte, bestämning av användningsförhållandena för det inkapslade ämnet och manifestationen av dess egenskaper. Valet av filmbildande material och den förutbestämda miljön för mikroproduktion av kapslar beror på denna faktor. Diffusionsmetoden orsakar en långsam frisättning av substansen och kräver användning av ett filmbildande material som sväller i stället för att lösas i mikrokapselapplikationsmiljön. Om du behöver en snabb release av ämnet kan du välja ett lösligt, smältande eller sprött filmbildande material. En annan faktor är löslighet och stabilitet under betingelserna för mikroproduktion av kapslar i den inkapslade substansen. Instabilitet Många ämnen, såsom flyktiga vätskor, vissa vitaminer, enzymer, är instabila, även med en liten temperaturökning. Detta begränsar användningen av uppvärmningsmetoder. Som alternativa metoder kan appliceras baserat på separation av vätskefaser (bildandet av en ny fas från lösningar). Egenskaperna hos substansen bestämmer valet av den dispergerade fasen och dispersionsmediet. Kostnaden för processen är av stor betydelse, i detta avseende är de mest föredragna de metoder som utförs i kontinuerligt läge och innefattar färre steg. Också viktigt är effekten av mikroproduktionen av kapslar, den uppskattade storleken av mikrokapslarna och innehållet i substansen som skall inkapslas i dem. Grunden för ovan beskrivna klassificering av metoder för mikroproduktion av kapslar (ganska godtycklig) är karaktären hos de processer som uppträder under mikroinkapslingen. I praktiken används ofta ett komplex av olika metoder. I det följande kommer vi att överväga metoderna för mikroproduktion av kapslar, de vanligaste inom kemi- och läkemedelsindustrin.