Mikrover- kapselung

Aktuell: Workshop "Neue Einsatzmöglichkeiten für Mikroverkapselung" (18.09.2008)

Bioabbaubare Partikel für Medizin, Pharmazie

Mikrokapseln werden in der Medizin und Pharmazie schon lange eingesetzt. Sie dienen dazu, entweder die Wirksubstanz vor der Umgebung zu schützen oder umgekehrt. So wird beispielsweise der Wirkstoff der Aspirintablette eingekapselt, um den Magen zu schützen. Bestimmte Wirkstoffe - beispielsweise Medikamente gegen Krebs - werden verpackt und gezielt am Wirkungsort freigesetzt. Neu ist die Möglichkeit, zusätzlich ein winziges magnetisches Teilchen in die Kapsel zu verpacken, um das Präparat durch Anlegen eines Magnetfeldes an sein Ziel im Körper zu führen. Neben Schutz von Wirkstoff und Umgebung spielt die dosierte Wirkstoffabgabe (Controlled release) eine wichtige Rolle. Depotpräparate können Wirkstoffe über einen längeren Zeitraum in genau kontrollierten Mengen abgeben.

Maßgeschneiderte Lebensmittel

Mikrokapseln helfen, empfindliche Lebensmittelzusätze wie essenzielle Amino- oder Fettsäuren, Vitamine, Enzyme, Mineralstoffe oder Aromen schonend zu verarbeiten. Wir setzen im Lebensmittelbereich zugelassene Wandmaterialien ein. Darüber hinaus modifizieren wir zugelassene filmbildende Hilfsstoffe wie Stärke oder Dextrane. Die Verkapselung ermöglicht z.B.:

• Schutz vor Umgebungsmilieu
• Geschmacks-/Geruchsmaskierung
• Langzeitstabilisierung
• Kontrollierte/verzögerte Freisetzung
• Optimale Dosierung und Vermischung
• Verhinderung von Kontamination
• Verringerung allergener Wirkung

Werkstoffentwicklung für "smart systems"

Erst in jüngster Zeit wurde eine Fülle von neuen Anwendungen als funktionale Werkstoffe oder "smart systems" gefunden. Intelligente Dichtungsmaterialien enthalten Kügelchen, deren Hülle sich bei Feuchtigkeit auflöst - der wasserundurchlässige Inhalt quillt dann auf ein Vielfaches seines ursprünglichen Volumens. Schrauben werden beim Festziehen zugleich verklebt, wenn die Gewinde mit klebstoffhaltigen Mikrokapseln beschichtet sind. Durch Mikroverkapselung wird es möglich, scheinbar widersprüchliche Eigenschaften in einem Werkstoff zu vereinen. Beispielsweise halten wasserlösliche Dünger, Insektizide oder Herbizide in Mikrokapseln auch heftigen Regengüssen stand und wirken trotzdem über die ganze Saison.

Mögliche Anwendungsfelder sind:

• Kunststoffindustrie (Einbau von Wirkstoffen, Kompositfüllstoffen)
• Galvanotechnik (Einbau z. B. von Schmiermitteln, Korrosionsschutz)
• Bauindustrie (Wärmespeicher, Schädlingsbekämpfung)
• Farb- und Lackindustrie (Flakes, Pigmente, Antifoulingstoffe)
• Textilindustrie
• Druck- und Papierindustrie

Unser Angebot

Die Herstellung polymerbasierter Mikrokapseln und Matrixpartikel durch reaktive und nichtreaktive Kapselungsverfahren ist Schwerpunkt der Arbeitsgruppe Mikroverkapselung. Parallel zu den Partikelbildungsprozessen werden auch die verwendeten Polymere applikationsorientiert sowohl den jeweiligen Verfahren als auch den applikativen Anforderungen der Nutzer angepasst. Das umfassende Know-how auf dem Gebiet der Wirkstoffverkapselung wird durch entsprechende Kenntnisse zu Chemie, Technologie, Verarbeitung und Applikation von Polymeren, dem Wandmaterial der konzipierten Mikrokapseln bzw. Matrixpartikel, ergänzt.
Wir bieten Machbarkeitsstudien für das gesamte Eigenschaftsprofil der gewünschten Anwendung. Technische Parameter wie Langzeitstabilität, Wanddicke, Partikelgröße oder -größenverteilung können optimiert werden. Wir bieten auch Unterstützung bei der Verfahrensentwicklung bis zum großtechnischen Maßstab. Musterproben stellen wir bis zum Kilogrammbereich her.

Technische Anwendungen:

z.B. Galvanotechnik, Kunststoffherstellung, Kunststoffverarbeitung
Reaktive Kapselverfahren:

• Grenzflächenpolykondensation
• Grenzflächenpolyaddition

Wandmaterialien u.a.:

• Aminoharze
• Polyharnstoffe

Kernmaterialien u.a.:

• Farbstoffe
• Mineralöle
• Klebstoffkomponenten
• Flammschutzmittel
• Metallflakes
• Schmiermittel

Life Science Anwendungen (Medizin, Pharmazie, Kosmetik, Lebensmittel)

Reaktive und nicht reaktive Kapselverfahren:

• Lösungsmittelverdampfung
• Sprühtrocknung
• Phasentrennung
• Grenzflächenpolykondensation
• Vertropfungsverfahren

Wandmaterialien:

Synthetische Polymere wie

• Aminoharze
• Acrylate
• Polyharnstoff
• Homo- und Copolymere der Milchsäure

Natürliche Polymere

• Polysaccharide (z.B. Alginat, Chitosan, Stärkederivate, Gummi arabicum)
• Cellulosederivate
• Proteine (insbesondere Gelatine)

Kernmaterialien u.a.:

• Peptide
• Parfümöle
• Zytostatika
• Steroide
• Farbpigmente

Patente:

Modifizierte Aminoharzvorkondensate, ihre Herstellung und Verwendung
R. Nastke, G. Rafler
DE19814880 (1998)

Mit einem Aminoplast mikroverkapselte Feststoffe und Verfahren zu deren Herstellung
R. Nastke, G. Rafler
DE 50104987 (2000)

Diskrete Mikrohohlpartikel mit einer flexiblen Wandstruktur
R. Nastke, G. Rafler
DE10111094 (2000)

Mikrokomposite und Verfahren zu deren Herstellung
M. Jobmann, J.D. Hoß, G. Rafler
DE10231706 (2002)

Mikrokapseln für die Kautschukherstellung und Verfahren zu deren Herstellung
M. Jobmann, G. Rafler, I. Gross, J. Sagala
DE10241942 (2002)

Mikroverkapselungsverfahren und danach hergestellte mikroverkapselte partikuläre Feststoffe
R. Nastke, G. Rafler, W. Zinser, M. Hensel
DE102004004107 (2004)

Mikrokapseln, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung
F. Börner, G. Rafler
DE102005002169(2005)

Mikroverkapselte Kautschukadditive und Verfahren zu deren Herstellung
M. Jobmann, G. Rafler, M. Hensel
DE10200535388 (2005)

Thermisch stabile Mikropartikel für die Kunststoffadditivierung und Verfahren zu ihrer Herstellung
J. Lang, G. Rafler
(2006)