微胶囊造粒技术在细胞移植，药物和食品研究中的成功应用

微胶囊造粒技术成功用于细胞移植治疗疾病研究：

不久前，BBC报道了一则伦敦医生采用微胶囊肝细胞移植手术成功救治了一位患肝脏疾病的重症男婴的事件。肝细胞移植前首先通过微胶囊技术进行保护，包埋在海藻酸钠囊膜中，这样微胶囊细胞移植后不容易受宿主系统的免疫影响。迄今为止，这是世界首例相关研究报道。相信在不久的将来，细胞微胶囊技术，将广泛用于细胞移植或基因缺陷疾病的治疗。作为该技术的提供商，瑞士步琦很高兴推进此技术的应用。

微胶囊造粒技术：

微胶囊造粒技术是一种迅速发展、用途广泛的高新技术。它利用天然或合成高分子材料，包埋液体，固体等小分子物质，形成囊膜结构的微小粒子。囊膜作为保护屏障，可保护活性成分；或具有半透性能，如允许特定物质通过。特定性质的聚合物材料，赋予微胶囊的各种特性：如控制释放，保护活性成分，延长贮藏时间，降低挥发性，液体转变为固体等，如今该技术正逐渐用于制药，食品，生物技术，医学，化妆品，农药，化工和环境等领域。

瑞士BUCHI公司研发的新产品–微胶囊造粒仪B-390&B-395能够以温和、有效的方式将酶，药物，香精香料，维生素，油，细胞和微生物等固定在广泛的聚合物材料中，可供选择材料有海藻酸钠，壳聚糖，蜡，明胶，果胶以及纤维素硫酸酯等。采用相同的技术，可获得均匀的微粒或微胶囊。通过预先设定频率，可选择性生成0.15 mm - 2 mm的颗粒，颗粒尺寸分布窄，标准偏差<5%。每秒可实现高达6000个微粒的生产。

友好的操作界面，简单的仪器安装，易学的操作，让用户体验在温和条件下进行微胶囊的持续生产并获得重现性的结果。巧妙的台式机设计和创新的技术，使得微胶囊造粒仪B-390&B-395特别适用于产品的早期研发，可行性研究和研究机构的学术研究。

微胶囊造粒技术的广泛应用：

制药行业：

口服给药是临床给药的首选给药途径。然而，对于许多水难溶性和低透膜性药物活性成分，它仍然面临着严重的挑战，如口服生物利用度低，稳定性差，缺乏合适的剂量比例等。因此，研发适当的药物制剂是提高该类药物生物利用度，增强吸收的重要途径。

Zvonar[1]等首先制备了含药自微乳化系统，并通过微胶囊造粒仪结合同心喷嘴技术，以含药微乳为芯材，含乳糖胶质为壳材，成功制备了含药微胶囊。经过比较发现，含速尿药微乳微胶囊比不含药微乳微胶囊极大地增强了渗透性和释放特性。

因此，通过微胶囊技术，以含药自微乳化体系为芯材，制备含药微乳微胶囊药物，是改善口服药物生物利用度的重要方法。另外，微胶囊纳米药物也是提高水难溶性药物药效的重要方法[2]。

微胶囊造粒技术可广泛用于以下药物研究领域：

药物传递系统/控释体系 ，如：生物可降解聚乳酸微球等；

包埋活性成分 ，如：难溶性药物载药聚合物微球；

保护活性成分，如：减少储存过程中和其他成分反应；

颗粒包衣，赋予新功能，如：调节释放；

苦味成分遮味，减少服药过程中如磺胺类药物苦味/氨基酸类药物臭味等；

药物配方研究，改善药物剂型；

野生动物用疫苗，提高疫苗稳定性。

食品工业：

食品微胶囊化技术是当今食品加工技术中常用工艺，通过食品微胶囊化可以增强产品的稳定性，延长保质期，提升产品质量，提高附加值等，从而创造更高的经济效益。食品微胶囊技术可广泛用于以下领域：

包埋益生菌成分，如：乳酸菌食品，促消化，改善体内肠道生态平衡；

稳定营养成分，如：维生素, 营养油营养成分不容易丢失；

屏蔽不良气味,便于用户接受；

食品添加剂，改善食品性能或改变外观性能；

保护色香味，如调味用品，用于烹饪。

生命科学领域：

通过微胶囊技术可保护活细胞免收外界环境的影响，保护细胞免受剪切力的影响，细胞在微胶囊体系中可进行增殖，代谢等，细胞微胶囊典型结构见下图2。

在医学治疗研究中，研究人员通过包埋干细胞，哺乳细胞，动物细胞，用于细胞移植进行疾病的治疗。由于细胞在微胶囊体系中得到保护，进入宿主体系使不再容易受免疫系统影响，从而增加的疾病治疗的成功率。在重组蛋白质药物生产技术中，限制因素如蛋白质表达水平低, 蛋白质生化活性损失等和纯化过程困难等限制着该技术的应用，而通过微胶囊细胞技术，酶固定技术可以显著强化生物转化过程，从而提高重组蛋白质的生产并减少成本费用。

S. Mazzitelli[3]等制备了新生猪胰岛细胞-海藻酸钠微胶囊，电镜结果显示微球呈良好的球形机构，颗粒尺寸分布窄，而且微胶囊生产过程中并不影响胰岛细胞的活性和功能。这项研究为大规模生产免疫隔离猪胰岛细胞提供可能，从而促进细胞移植治疗人类糖尿病的研究。

参考文献

[1] Alenka Zvonar,etc. Microencapsulation of self-microemulsifying system: Improving solubility and

permeability of furosemide. International Journal of Pharmaceutics

[2] A. Zvonar,etc. High celecoxib-loaded nanoparticles prepared by a vibrating nozzle device.Journal of

Microencapsulation

[3] S. Mazzitelli,etc. Production and Characterization of Alginate Microcapsules Produced by a

Vibrational Encapsulation Device. Journal of Biomaterials Applications

瑞士BUCHI微胶囊造粒仪功能原理：

微胶囊造粒仪B-390&B-395采用相同的振动喷嘴技原理，层流流动的液体射流经重叠振动分列成尺寸相等的滴。所选的振动频率会决定生产的微滴数量。例如，1000Hz 的频率每秒可产生1000 微滴。振动分散形成的无数个液滴通过电场装置后，会带上同种电荷，并相互排斥，最终掉落在收集液体中并固化稳定。

微胶囊造粒仪B-390工作环境为用开放模式，样品输送速度从1 ml/min (0.08 mm 喷嘴) 到 40 ml/min (1.0 mm 喷嘴)。特征是可以进行高质量的微珠生产，内置静电分散装置和用于在线调解参数的频闪灯；操作参数通过触摸屏进行调节；样品的进样通过气压输送；带加热装置，喷嘴可以加热到70°C，可选择使用熔点在室温以下的聚合物载体。另外，可选择同心喷嘴套组同时进行芯材和壳材进样，生产芯材-壳材微胶囊。

微胶囊造粒仪B-390

开放环境，喷嘴带加热装置，气压输送样品

微胶囊造粒仪B-395可满足在室温条件下进行无菌操作，如用于微生物的无菌包埋。仪器配有一个反应器，可在台面上实施无菌操作。样品的输送通过可校准的注射泵进行，流速从0.01 到 50 ml/min，死体积仅有0.5 ml。

微胶囊造粒仪B-395 Pro

无菌环境，包埋细胞，细菌等微生物，注射泵/气压输送样品

联系我们：021-62803366；china@buchi.com

会议快递：

2013.6.21，为推广造粒技术，步琦在上海召开“BUCHI2013制剂造粒产品技术研讨会”，邀请瑞士产品经理，和中医药大学制剂老师现场讲座、实验。技术讲座不收取任何费用，欢迎尽早报名。

联系人： 陆小姐 13818333617 lu.y@buchi.com