46921 kapsu│ki6

Rdzeń<

substancja siata

ciecz,

roztwór olejowy, zawiesina, emulsja

O

Rozpuszczanie otoczki w zależności od środowiska

Dyfuzja wody do mikrokapsutki

Dyfuzja roztworu rdzeni z mikrokapsulek

—O - O

-o - -

Rozpuszczanie lub zawieszanie rdzenia

ro_°-.

<r-

. _r--JS

- O a

Nacisk -mechaniczne uszkodzenie otoczki

Ryc, 11.14. Możliwości uwalniania rdzeni z mikrokapsulek.

' V3^:

nym środkiem smarującym (np. olej silikonowy otoczony gumą arabską). Podczas prasowania ulegają one uszkodzeniu i olej równomiernie „pokrywa” ziarna granulatu oraz matrycę, zmniejszając istotnie siłę wypychania tabletki z matryc) Przykładem mikrokapsułkowanych substancji leczniczych są przede wszyst kim witaminy A, D, B, C, głównie z powodu zwiększenia w ten sposób ich trwałości oraz możliwości łączenia z preparatami niezgodnymi. Kwas acetylosalicylowy pokryty etylocelulozą i stabletkowany (ok. 500 000 mikrokapsułek w 1 tabletce) jest trwalszy, a ponadto uwalniając stopniowo substancję leczniczą ogranicza jej działanie drażniące. W celu zwiększenia trwałości mikrokapsułkuje się m.in. antybiotyki, enzymy, olejki eteryczne i inne substancje lecznicze,-Wiele zastosowań znalazły mikrokapsułki w medycynie. Na przykład przepuszczając krew, w systemie krążenia pozaustrojowego, przez kolumnę wypełnioną mikrokapsułkowanym adsorbentem (węgiel aktywowany, żywice adsorp-

Ryc. 11.15. Zasada działania mikrokapsulek w he-moperfuzji.

ODA

cyjne) usuwa się z niej substancje toksyczne. Metoda ta, zwana hemopcrfuzją, w ostrych zatruciach często jako jedyna może uratować życie chorego. Zasadę działania mikrokapsułek opracowaną przez Changa przedstawiono na ryc. 11.15.

\ Dzięki mikrokapsułkowaniu nie dochodzi do zatorów, obraz krwi pozostaje niezmieniony, elementy morfotycznc nie dyfundują bowiem przez błonę mikrokapsułek, a jony zawarte we krwi nie są adsorbowanc. W celu zmniejszenia krzepliwości krwi i ograniczenia zmniejszenia liczby płytek krwi (krew przepuszcza się przez kolumnę nawet do 3 h), do otoczki mikrokapsułki (octan celulozy, nitroceluloza) dodaje się benzalkonianu heparyny.

Na wykorzystaniu wybiórczo przepuszczalnej błony mikrokapsułek opierają się koncepcje tzw. sztucznych komórek, np. z hemoglobiną lub enzymami.

Możliwe jest również wykorzystanie mikrokapsułkowanych enzymów (ryc. 11.16), np. do podanych dootrzewnowo mikrokapsulek z ureazą dyfunduje mocznik i ulega w nich przemianie do amoniaku.

Ryc. M.16. Koncepcja działania mikrokapsułek z enzymami.

W biotechnologii często korzysta się z mikrokapsułek, których otoczkę tworzy alginian wapnia. W nich zamykane są enzymy, przeciwciała, żywe mikroorganizmy i komórki, np. hcpatocyty. Proces otrzymywania takich mikrokapsułek jest prosty, szybki, prowadzony w warunkach łagodnych w temperaturze pokojowej (ryc. 11.17). W metodzie wykorzystano zjawisko żelowania alginianów pod wpływem kationów wielowartościowych. Wodny roztwór alginianu sodu zawierający rozpuszczony lub zawieszony materiał przeznaczony do mikrokapsułko-wania wprowadza się kroplami do wodnego roztworu soli wapnia, najczęściej chlorku wapnia. Na granicy obu roztworów, na powierzchni rozproszonych kropel, następuje reakcja wymiany i powstały alginian wapnia tworzy nierozpuszczalną w wodzie otoczkę wokół kropli. Utworzone mikrokapsułki pozostawia się w roztworze przez określony, krótki czas, a następnie odsącza.

Mikrokapsułkowane płynne kryształy są wykorzystywane w diagnostyce do wykrywania niewielkich różnic temperatury ciała, charakterystycznych dla pewnych stanów chorobowych. Płynne kryształy - pochodne cholesterolu mają właściwości zmieniania barwy w zależności od temperatury. Właściwość tę wykorzystuje się w różnego typu termometrach.

227