Mikroenkapsülasyon Üretim Yöntemleri

Transkript

1 Mikroenkapsülasyon Üretim Yöntemleri T.C. KAHRAMANMARAŞ SÜTÇÜ İMAM ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ TEKSTİL MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ Arş. Gör. Koray PEKTAŞ Mikroenkapsülasyon Üretim Yöntemleri 1

2 Seminer sunumunun kapsamı Mikroenkapsülasyonun tanımı Mikroenkapsülasyonun kullanım amaçları Mikroenkapsülasyonun uygulama alanları Mikroenkapsülasyonda kullanılan kabuk ve etkin maddeler Mikroenkapsülasyon üretim yöntemleri Mikrokapsüllerin Karakterizasyonu Denetimli Salım Sağlayan Sistemler Salım mekanizmaları Mikroenkapsülasyon Üretim Yöntemleri 2

3 Mikroenkapsülasyonun tanımı Mikrokapsülasyon sıvı veya katı parçacıkların ince bir film içine hapsedilmesidir. Mikro kapsülün en basit şekli homojen duvara sahip küçük bir küredir. Mikrokapsül içerisindeki materyal çekirdek, iç faz ya da dolgu olarak tanımlanırken, kapsül çeperi ise kabuk, kalkan, kaplama veya membran olarak adlandırılır Hammad, 2011) Mikroenkapsülasyon Üretim Yöntemleri 3

4 Mikroenkapsülasyon üretim yöntemleri Mikroenkapsülasyon Üretim Yöntemleri 4

5 Mikroenkapsülasyonun kullanım amaçları 1. Kaplanacak maddenin dış etkenlere(ısı, ışık, metal iyonları) karşı korunması, 2. Buharlaşarak kaybolmasının önlenmesi, 3. Fiziksel özelliklerinin korunması, 4. Maddenin taşınması ve depolanmasının kolaylaştırılması, 5. Kaplanacak maddenin tat ve kokusunun maskelenmesi, 6. Başka bileşenlerle reaksiyona girmesinin önlenmesi, 7. Küçük miktarlarda kullanımı istendiğinde seyreltilebilmesi ve seyreltmenin homojen bir halde sağlanması gibi amaçlarla uygulanmaktadır Mikroenkapsülasyon Üretim Yöntemleri 5

6 Mikroenkapsülasyonun uygulama alanları Mikroenkapsülasyon Üretim Yöntemleri 6

7 Mikroenkapsülasyonun uygulama alanları Koku uygulamaları Aromaterapi Uygulamaları Kozmetik Uygulamaları Faz değiştiren materyaller Lipozom uygulamaları Renk değiştiren materyaller (termokromik, fotokromik boyalar) Güç tutuşurluk uygulamaları Haşere kovucu uygulamalar Tekstil esaslı ilaç salım sistemleri Mikroenkapsülasyon Üretim Yöntemleri 7

8 Mikroenkapsülasyonda kullanılan kabuk ve etkin maddeler Farklı farmakolojik gruplara ait etkin maddeler, örneğin, antibiyotikler, analjezikler, antihistaminikler, vitaminler, kardiyovasktüler ilaçlar, sedatifler; proteinler, peptitler, hormonlar, enzimler, bakteriler, antikorlar, hücreler, insektisitler, boyalar, deterjanlar, esanslar, pigmentler, mürekkep, adsorbanlar, polielektrolitler Mikroenkapsülasyon Üretim Yöntemleri 8

9 Mikroenkapsülasyonda kullanılan kabuk ve etkin maddeler (Kaş 2002) Mikroenkapsülasyon Üretim Yöntemleri 9

10 Mikroenkapsülasyon üretim yöntemleri Kimyasal yöntemler Ara yüzey polimerizasyonu İn-situ polimerizasyonu Kompleks koaservasyon Basit koaservasyon Süperkritik akışkan yöntemi Mekanik yöntemler Püskürterek kurutma yöntemi Santrifüj yöntemi Rotasyonal süspansiyon ayırma Akışkan yatak yöntemi Elektrostatik yöntem Soğutarak kurutma Sıcak eriyik yöntemi (Ghosh, 2006) Mikroenkapsülasyon Üretim Yöntemleri 10

11 Basit koaservasyon Basit koaservasyon, tuz veya alkol gibi suya ilgisi yüksek olan maddelerin eklenmesiyle gerçekleşen bir mikrokapsülasyon yöntemidir. Sıcaklık, ph, çözücü (alkol) ve tuz (susuz sodyum sülfat) uygun oranlarda seçilmiş ise herhangi bir sulu polimer çözeltisi basit koaservasyona uğrar. Eklenen maddelerden biri kolloit damlacıklar açısından yoğun, diğeri ise seyreltik iki fazın oluşumuna neden olur. Burada en önemli nokta sistemin tümünde suyun yetersiz hale getirilmesi ve çekirdek maddelerinin su ve alkolde çözünmemesidir(kaş, 2002) Mikroenkapsülasyon Üretim Yöntemleri 11

12 Basit koaservasyon Mikroenkapsülasyon Üretim Yöntemleri 12

13 Kompleks koaservasyon Kompleks koaservasyon, genel olarak ph ya ve kolloitlerin yüklerinin nötralizasyonuna bağımlıdır. Bu da farklı yükteki iki kolloidin birlikte kullanımı ile sağlanır. Nötral ph daki jelatin ve arap zamkı iyi bir örnektir. Mikrokapsülleme süreci başlıca 4 aşamadan oluşur. Bunlar: 1. Hidrofilik kolloidin çözeltisinin hazırlanması, 2. Koaservasyonu oluşturmak için farklı yüklü ikinci bir hidrofilik kolloit çözeltisinin eklenmesi, 3. Çekirdek madde etrafında toplanması, 4. Jelleşen çeper maddesinin sertleşmesidir(kaş, 2002) Mikroenkapsülasyon Üretim Yöntemleri 13

14 Kompleks koaservasyon Kompleks koaservasyon yönteminde kullanılan polimerler arasında, jelatin-arap zamkı ve jelatin-cmc sıralanabilir Mikroenkapsülasyon Üretim Yöntemleri 14

15 Püskürterek kurutma yöntemi Bu yöntemde, çeper maddesinin çözündürüldüğü fazda çekirdek maddesi dağıtılır ya da çekirdek maddesi sıcak çeper maddesi içinde emülsifiye edilebilir Mikroenkapsülasyon Üretim Yöntemleri 15

16 Püskürterek kurutma yöntemi Bu karışım yüksek basınçlı sis halinde sıcak kazana püskürtülerek kurutulur ve çözücünün buharlaşması ile film çeperi oluşur ve kuru toz halinde mikrokapsüller elde edilir (Ghosh, 2006; Thies,1996 ) Mikroenkapsülasyon Üretim Yöntemleri 16

17 Çeper kalınlığı, Geçirgenlik, Mikrokapsüllerin Karakterizasyonu Zeta potansiyel, Partikül büyüklüğü, Salım, Mekanik ve akış özellikleri mikrokapsüllerde incelenmesi gereken başlıca fiziko-kimyasal özelliklerdir Mikroenkapsülasyon Üretim Yöntemleri 17

18 Denetimli Salım Sağlayan Sistemler Denetimli salım, etkinin süresi ve mekanizması dikkate alınmaksızın, farmasötik şekilden etkin madde salımının uzatılması şeklinde tanımlanabilir. Farklı salım mekanizmalarına ait % salım -zaman grafiği Mikroenkapsülasyon Üretim Yöntemleri 18

19 Denetimli Salım Yapan Sistemlerin Sınıflandırılması 1.Sürekli salım sağlayan sistemler (Sustained release) 1.1.Geciktirilmiş salım yapan sistemler (Delayed release) 1.2. Yinelenen etkili sistemler (Repeat action) 1.3. Uzatılmış salım yapan sistemler (Prolonged release) Yavaş salım yapan sistemler (Slow release) Zamana yayılmış salım yapan sistemler (Extended release) 2.Kontrollu salım yapan sistemler (Controlled release) 2.1. Bölgeye özel salım yapan sistemler (Site specific) 2.2. Reseptöre salım yapan sistemler (Receptor release) Mikroenkapsülasyon Üretim Yöntemleri 19

20 2.Kontrollu salım yapan sistemler (Controlled release) Kontrollü salım sağlayan dozaj şekilleri etkin maddeyi istenilen yerde ve zamanda, terapötik konsantrasyonu sağlayacak şekilde önceden belirlenen hızda salıveren sistemlerdir. Bu sistemlerde etki süresi bir haftadan bir yıla kadar çıkabilmektedir Mikroenkapsülasyon Üretim Yöntemleri 20

21 2.Kontrollu salım yapan sistemler (Controlled release) Kontrollu salım sistemleri şunları amaçlar ; Öngörülen sürekli bir ilaç salımı sağlayarak vücutta sabit ve etkili ilaç düzeyi oluşturur, Kontrollu salım sisteminin hasta bir doku veya organın yakınına veya içine yöresel yerleştirilmesi ile, bölgesel ilaç etkisi sağlar, İlaçları özel olarak hedef hücrede salmak için taşıyıcılar kullanılarak veya kimyasal türevlendirme ile hedefte etkisini gösterir Mikroenkapsülasyon Üretim Yöntemleri 21

22 Salım mekanizmaları Denetimli salım çeşitli fiziko-kimyasal işlemlerden yararlanılarak gerçekleşir. Bu olaylar: Difüzyon, Dissolüsyon, Erozyon, Osmos ve Kimyasal parçalanmadır Mikroenkapsülasyon Üretim Yöntemleri 22

23 ETKİN MADDENİN DOLAŞIMA KATILIMI Etkin maddelerin deriye uygulanması Stratumkorneumun dış tabakasına etkin maddenin partisyonu Etkin maddenin epidermisten pasif difüzyonu Dermisepenetrasyon Deri altı damarlarından emilerek sistemik dolaşıma katılımı (A) Transselüler yol (polar olmayan maddeler) (B) İnterselüler yol (değişik nikotinik asit esterleri ve yağda çözünen floresan bileşikler gibi maddeler) (C) Porlardan ya da boşluklardan geçiş (yüksek derecede suda çözünebilen ve polar maddeler) Mikroenkapsülasyon Üretim Yöntemleri 23

24 İLGİYLE DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜRLER Mikroenkapsülasyon Üretim Yöntemleri 24

25 KAYNAKLAR Umer, H., Nigam, H., Tamboli, A. ve Nainar, M. (2011). Microencapsulation: Process, techniques and applications. International Journal of Research in Pharmaceutical and Biomedical Sciences, 2 (2), ( ). Kaş, S.H. (2002). İlaç taşıyıcı partiküler sistemler, A. Z. Gürsoy, (Ed.), Kontrollü salım sistemleri içinde (65-99). İstanbul; Kontrollü Salım Sistemleri Derneği Yayınları, No:1. Ghosh, S.K. (2006). Functional Coatings and Microencapsulation: A General Perspective. S.K. Ghosh. Functional Coatings by Polymer Microencapsulation içinde (1-28) Weinheim: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. Thies, C. (1996). A Survey of Microencapsulation Processes. S. Benita, (Ed.), Microencapsulation Methods and Industrial Applications içinde (1-21). New York, NY, USA; Marcel Dekker Incorporated Mikroenkapsülasyon Üretim Yöntemleri 25