不使用有機溶媒製造CNF膠囊之新技術

 

刊登日期:2021/8/1
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擁有生物相容性的纖維素奈米纖維(CNF)在醫藥、食品等領域的應用備受期待,然而利用既有手法需要大量的有機溶媒。有鑑於此,福岡大學開發了一項無須使用有機溶媒,且將CNF被覆於微小膠囊的製造手法。

福岡大學利用了固體微粒可如同界面活性劑般發揮作用的「皮克林乳液(Pickering Emulsion)」手法。此方式不僅能賦予固體微粒的機能性,且相較於界面活性劑,具有極高穩定性的特徵,此次福岡大學即將CNF採用做為固體微粒。

雖然過去已有利用「皮克林乳液」手法製造CNF膠囊的技術提案,但乳液的調製須使用有機溶媒或有危害人體疑慮的素材,因此難以適用於生物體。研究團隊在二氧化碳回收技術的研究中,最初試圖將二氧化碳溶於水中,但過於困難,進而轉換思考,改為利用水與二氧化碳容易分離的性質,將相位分離(Phase Separation)的概念應用在微小膠囊的製造上。

研究團隊將容器內的二氧化碳相、水相予以攪拌,並製作誘發微相分離(Microphase Separation)的超音波直接照射裝置。在內包疏水性粒子(鹵化銅酞青)的CNF膠囊製造實驗中,研究團隊在容器中置入超純水、CNF懸浮液、疏水性粒子,再將二氧化碳輸送進去,讓容器內呈現高壓狀態,經過2分鐘超音波照射後,即可形成CNF乳液(CNF Emulsion)。藉由減壓,二氧化碳從膠囊釋放出來,膠囊內僅存留疏水性粒子。原生粒子(Primary Particle )的平均粒徑為144nm,且除了疏水性粒子之外,亦已確認可製作出內包親水性粒子的CNF膠囊。

新技術可望應用於醫藥、食品、化妝品等用途之微小膠囊的開發,今後福岡大學也將推動產學合作,展開實用化開發,並進一步確立提高生產性之技術。


資料來源: 化學工業日報 / 材料世界網編譯
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