КАПСУЛИ́РОВАНИЕ

КАПСУЛИ́РОВАНИЕ (от лат. capsula – ко­ро­боч­ка), про­цесс за­клю­че­ния не­боль­ших ко­ли­честв ве­ще­ст­ва в обо­лоч­ку из плён­ко­об­ра­зую­ще­го ма­те­риа­ла с по­лу­че­ни­ем кап­сул, об­ла­даю­щих за­дан­ны­ми свой­ст­ва­ми. Пер­вый па­тент на из­го­тов­ле­ние же­ла­ти­но­вых кап­сул по­лу­чен в 1830-х гг. во Фран­ции. К. ле­кар­ст­вен­ных ве­ществ в же­ла­ти­но­вые кап­су­лы наи­бо­лее ши­ро­ко ста­ло при­ме­нять­ся с сер. 1930-х гг. Дан­ный спо­соб упа­ков­ки за­щи­ща­ет ве­ще­ст­ва, на­хо­дя­щие­ся внут­ри кап­су­лы, от дей­ст­вия внеш­ней сре­ды, мас­ки­ру­ет вкус, за­пах, цвет, ис­клю­ча­ет по­те­ри ле­ту­чих ве­ществ, сни­жа­ет по­жа­ро­опас­ность, по­зво­ля­ет дли­тель­но хра­нить ре­ак­ци­он­но­спо­соб­ные, ток­сич­ные, ра­дио­ак­тив­ные или не­стой­кие ве­ще­ст­ва; в слу­чае ле­кар­ст­вен­ных пре­па­ра­тов К. обес­пе­чи­ва­ет точ­ную до­зи­ров­ку, на­прав­лен­ный транс­порт в ор­га­низ­ме или ре­гу­ли­руе­мое вы­сво­бо­ж­де­ние дей­ст­вую­ще­го ве­ще­ст­ва. С ис­поль­зо­ва­ни­ем К. по­лу­ча­ют сы­пу­чие по­рош­ко­об­раз­ные ма­те­риа­лы на ос­но­ве жид­ких, пас­то­об­раз­ных и га­зо­об­раз­ных ве­ществ, не­рас­тво­ри­мые фор­мы на ос­но­ве рас­тво­ри­мых ве­ществ, сме­си из не­со­вмес­ти­мых ком­по­нен­тов.

Под кап­су­ла­ми под­ра­зу­ме­ва­ют как го­то­вые до­зи­ро­ван­ные фор­мы, со­стоя­щие из по­ли­мер­ной обо­лоч­ки, на­пол­нен­ной разл. ве­ще­ст­ва­ми, так и не­за­пол­нен­ные ём­ко­сти за­дан­ных раз­ме­ров, пред­на­зна­чен­ные для К. Со­дер­жи­мое кап­су­лы мо­жет на­хо­дить­ся в твёр­дом, жид­ком или га­зо­об­раз­ном со­стоя­нии, иметь разл. кон­си­стен­цию. Обо­лоч­ки (мем­бра­ны) кап­сул мо­гут быть од­но-, двух- или мно­го­слой­ны­ми, в за­ви­си­мо­сти от свойств об­ра­зую­ще­го их ве­ще­ст­ва – мяг­ки­ми или твёр­ды­ми. Твёр­дые кап­су­лы мо­гут быть цель­ны­ми или со­став­ны­ми (раз­де­ля­ют­ся на кор­пус и кры­шеч­ку). Воз­мож­но по­лу­че­ние кап­сул, обо­лоч­ка ко­то­рых био­ло­ги­че­ски ак­тив­на. В про­цес­се при­ме­не­ния обо­лоч­ка кап­су­лы мо­жет ис­поль­зо­вать­ся вме­сте с со­дер­жи­мым (яд­ром). Со­дер­жа­ние ве­ществ в кап­су­лах со­став­ля­ет 75–97% от мас­сы кап­су­лы. Со­дер­жи­мое вы­де­ля­ет­ся из кап­су­лы при раз­ру­ше­нии обо­лоч­ки или вслед­ст­вие диф­фу­зии ве­ществ че­рез обо­лоч­ку.

Раз­ли­ча­ют мак­ро-, мик­ро- и на­но­кап­су­ли­ро­ва­ние. Раз­ме­ры мак­ро­кап­сул по­ряд­ка 10^–3 м, на­но­кап­сул – 10^–8–10^–7 м, мик­ро­кап­су­лы по раз­ме­рам за­ни­ма­ют про­ме­жу­точ­ное по­ло­же­ние ме­ж­ду мак­ро- и на­но­кап­су­ла­ми. На­но­кап­су­лы час­то пред­став­ля­ют со­бой мак­ро­мо­ле­ку­лу по­ли­ме­ра, об­ра­зую­щую сфе­ру, внут­ри ко­то­рой ин­кап­су­ли­ро­ва­но низ­ко­мо­ле­ку­ляр­ное ве­ще­ст­во. В ка­че­ст­ве обо­ло­чек мак­ро- и мик­ро­кап­сул обыч­но ис­поль­зу­ют при­род­ные и син­те­тич. вы­со­ко­мо­ле­ку­ляр­ные со­еди­не­ния, не­ор­га­нич. ма­те­риа­лы. Кап­су­лы мо­гут быть од­но- и мно­го­ядер­ны­ми, а так­же ком­би­ни­ро­ван­ны­ми (на­но- или мик­ро­кап­су­ли­ро­ван­ные ве­ще­ст­ва внут­ри мак­ро­кап­су­лы). Кап­су­лы мо­гут раз­ли­чать­ся по фор­ме (сфе­ри­че­ские, оваль­ные, про­дол­го­ва­тые – в ви­де ци­лин­д­ров, в т. ч. за­ост­рён­ных, и др.). См. так­же Мик­ро­кап­су­ли­ро­ва­ние.

При из­го­тов­ле­нии мак­ро­кап­сул при­ме­ня­ют ме­то­ды ме­ха­нич. фор­мо­ва­ния обо­лоч­ки с од­но­вре­мен­ным или по­сле­дую­щим за­пол­не­ни­ем кап­су­лы ве­ще­ст­вом: ка­пель­ный ме­тод, ме­тод по­гру­же­ния или прес­со­ва­ние. Тех­но­ло­гич. приё­мы по­лу­че­ния мик­ро­кап­сул ос­но­ва­ны гл. обр. на про­цес­сах плён­ко­об­ра­зо­ва­ния на гра­ни­це раз­де­ла фаз. На­но­кап­су­ли­ро­ва­ние осу­ще­ст­в­ля­ет­ся в ре­зуль­та­те разл. пре­вра­ще­ний мак­ро­мо­ле­кул.

При из­го­тов­ле­нии мяг­ких мак­ро­кап­сул ка­пель­ным ме­то­дом из кон­цен­три­че­ской труб­ки вы­дав­ли­ва­ют од­но­вре­мен­но на­гре­тый рас­твор плён­ко­об­ра­зую­ще­го ве­ще­ст­ва (напр., же­ла­ти­на) и жид­кое кап­су­ли­руе­мое ве­ще­ст­во (или рас­тво­ры, сус­пен­зии, ре­же эмуль­сии). Кап­су­ли­руе­мое ве­ще­ст­во сна­ча­ла по­па­да­ет в уст­рой­ст­во, где про­ис­хо­дит об­ра­зо­ва­ние ка­пель; за­тем сфор­ми­ро­вав­шие­ся ка­п­ли и рас­твор плён­ко­об­ра­зую­ще­го ве­ще­ст­ва по­сту­па­ют в ох­ла­ди­тель, ко­то­рый за­пол­нен ох­ла­ж­дён­ной жид­ко­стью (напр., мас­лом), не сме­ши­ваю­щей­ся с ве­ще­ст­вом ка­пель и плён­ко­об­ра­зую­щим ве­ще­ст­вом. Под дей­ст­ви­ем сил по­верх­но­ст­но­го на­тя­же­ния из мо­ле­кул плён­ко­об­ра­зо­ва­те­ля фор­ми­ру­ет­ся обо­лоч­ка во­круг ка­ж­дой ка­п­ли. Мяг­кие мак­ро­кап­су­лы за­пол­ня­ют жид­ки­ми или пас­то­об­раз­ны­ми ве­ще­ст­ва­ми (напр., ви­та­ми­на­ми, рыбь­им жи­ром, нит­ро­гли­це­ри­ном, кас­то­ро­вым мас­лом, пар­фю­мер­ны­ми сред­ст­ва­ми, ин­сек­ти­ци­да­ми).

При из­го­тов­ле­нии твёр­дых мак­ро­кап­сул ме­то­дом по­гру­же­ния ме­тал­лич. фор­мы опус­ка­ют в пред­ва­ри­тель­но под­го­тов­лен­ную по­ли­мер­ную мас­су, за­тем под­ни­ма­ют. Рав­но­мер­но рас­пре­де­лён­ный по по­верх­но­сти фор­мы слой по­ли­ме­ра за­сты­ва­ет в ви­де обо­лоч­ки. Фраг­мен­ты кап­су­лы сни­ма­ют с форм и по­да­ют в со­еди­нит. блок, где про­ис­хо­дит ав­то­ма­тич. ком­плек­то­ва­ние кап­сул. Су­ще­ст­ву­ют ав­то­ма­тич. уст­рой­ст­ва для за­пол­не­ния и за­кры­ва­ния мак­ро­кап­сул. Твёр­дые мак­ро­кап­су­лы ча­ще все­го за­пол­ня­ют твёр­ды­ми ве­ще­ст­ва­ми (по­рош­ка­ми, гра­ну­ла­ми, мик­ро- или на­но­кап­су­ла­ми), ре­же – пас­то­об­раз­ны­ми пре­па­ра­та­ми.

При из­го­тов­ле­нии мак­ро­кап­сул ме­то­дом прес­со­ва­ния (штам­пов­ки) лист из по­ли­мер­но­го ма­те­риа­ла по­ме­ща­ют на ме­тал­лич. пли­ты, имею­щие уг­луб­ле­ния в ви­де по­ло­ви­ны мак­ро­кап­су­лы. При на­гре­ва­нии по­ли­мер пе­ре­хо­дит в вяз­ко­те­ку­чее со­стоя­ние и вы­сти­ла­ет уг­луб­ле­ния, в ко­то­рые за­тем по­да­ёт­ся твёр­дое или жид­кое кап­су­ли­руе­мое ве­ще­ст­во. Ме­тал­лич. пли­ту за­кры­ва­ют др. пли­той, так­же по­кры­той на­гре­тым по­ли­мер­ным ма­те­риа­лом; при этом края кап­сул плот­но со­еди­ня­ют­ся.

На кап­су­лы мо­гут быть на­не­се­ны до­пол­нит. обо­лоч­ки, пре­дот­вра­щаю­щие сли­па­ние кап­сул, при­даю­щие им блеск, умень­шаю­щие про­зрач­ность кап­сул (напр., со­дер­жа­щих све­то­чув­ст­ви­тель­ные ве­ще­ст­ва), за­щи­щаю­щие от вла­ги, склеи­ваю­щие, гер­ме­ти­зи­рую­щие, по­вы­шаю­щие эла­стич­ность или ме­ха­нич. проч­ность обо­лоч­ки, обес­пе­чи­ваю­щие рас­тво­ри­мость в за­дан­ной об­лас­ти тем­пе­ра­тур и сре­де. В со­став обо­лоч­ки кап­сул мо­гут вхо­дить кон­сер­ван­ты и бак­те­ри­цид­ные ве­ще­ст­ва, аро­ма­ти­зи­рую­щие (напр., эфир­ные мас­ла, ва­ни­лин) и вку­со­вые (напр., си­ро­пы) до­бав­ки. Кап­су­лы мо­гут быть за­кре­п­ле­ны на к.-л. по­верх­но­сти (бу­ма­ге, пе­ре­вя­зоч­ных ма­те­риа­лах и пр.), сфор­ми­ро­ва­ны в бри­ке­ты, таб­лет­ки, ка­ран­да­ши, вклю­че­ны в со­став разл. ма­те­риа­лов, во­ло­кон, а так­же ма­зей, паст, суп­по­зи­то­ри­ев, сус­пен­зий, аэ­ро­зо­лей и др.

К. ши­ро­ко ис­поль­зу­ет­ся в про­из-ве ле­кар­ст­вен­ных, пар­фю­мер­ных и кос­ме­тич. пре­па­ра­тов, аро­ма­ти­зи­рую­щих и др. до­ба­вок к пи­ще­вым про­дук­там, кор­мов, удоб­ре­ний, ин­сек­ти­ци­дов, ла­ко­кра­соч­ных ма­те­риа­лов, кле­ёв, гер­ме­ти­ков, мою­щих, от­бе­ли­ваю­щих и чис­тя­щих средств, са­мо­ко­пи­рую­щей бу­ма­ги, фо­то­ма­те­риа­лов и др.