大有作為的微膠囊技術

韓吉辰

爐灶上火燃燒正旺，菜鍋燒熱了，快!抓一把油下鍋……“錯了，錯了!”看到這里，你可能會說，應該是倒一些油下鍋呀。沒錯，是“抓”一把，抓的是一把“膠囊”油啊。

膠囊對于我們并不陌生，“良藥苦口”，藥面很苦，裝入色彩鮮艷的膠囊里，制成形形色色“中藥膠囊”(包括各種“軟膠囊”)，便于識別、服用又容易保存。這種膠囊技術，尤其是微膠囊技術，發展十分迅速，在我們生活中經?？梢钥吹侥?。

生活中的微膠囊

什么是微膠囊技術呢?這是指一種利用高分子成膜材料把固體、液體或氣體包覆起來，使其形成微小粒子的技術。一般叫做膠囊，而微小的就叫做微膠囊。微膠囊的粒徑為5～500微米，還有制成“納米膠囊”的，這是指直徑小于1微米的微膠囊。膠囊內的物質由于與外界環境相隔離，可以免受環境的影響，從而保持穩定。

現在流行一種“香味書”，那是把不同香味的香精裝進微小膠囊里面，混有這種香味膠囊的油墨印出色彩鮮艷的插圖。畫頁打開，用手指輕輕觸摸姹紫嫣紅的花卉瓜果圖案，立刻飄來陣陣清香：玫瑰、桂花、水仙花、橘子、菠蘿、蘋果、香蕉……真是美不可言。其實是手觸囊破，散發出相應的香味。如果印成水果罐頭或飲料的商標，更加招人喜愛。

我們知道，魚油中富含不飽和脂肪酸，是重要的營養強化劑，俗稱腦黃金。但它極易氧化，氧化的結果，一方面降低了功效，另一方面產生令人不快的異味。利用微膠囊技術生產的“微膠囊魚油”，克服了產品的缺點，改善了貯存穩定性。使產品成為一種人們易于接受的營養產品。

微膠囊技術還可令紡織品香味持久，開發成功的“香味服裝”，可讓衣物上持續散發香味達數月之久。利用精密的微膠囊技術，加入香精后安置于紡織纖維當中。消費者購買這類紡織品后，通過人的體溫及摩擦力，讓微膠囊破裂將香精緩慢釋出，就可達到香味持久的效果。這種技術除了可應用在紡織品上，還可應用在防蚊、防螨、防菌等織物上。

生活中離不開食油，花生油、豆油、橄欖油……這些食油容易氧化變質，貯藏運輸都不方便。將油裝入小膠囊中，就可以像存放糧食…樣，炒菜時抓一把油撒在鍋里，小膠囊變成香噴噴的花生油，多方便呀!這就是文章開頭講的那個情景。還可以制成“膠囊汽油”、“膠囊煤油”，使極其危險的燃料保管方便，減少浪費。

工業中的“微膠囊”技術

微膠囊的制備技術起源于20世紀50年代，在70年代中期得到迅猛發展，并且出現了許多微膠囊化產品和工藝。微膠囊技術用途非常廣泛，可用于醫藥、食品、農藥、飼料、化妝品、染料、黏合劑、復寫紙等領域。

微膠囊技術應用于藥物制劑也已有四五十年歷史，到目前為止已有200多種藥物采用了微膠囊化技術，如抗生素、解熱鎮痛藥、抗癌藥等，并越來越引起人們的注意，以前花費極大人力、財力開發出的藥物由于口服活性低、半衰期短等原因不能開發的，微膠囊化后將克服以上困難，做成滿意的藥品。

微膠囊技術在飼料工業的應用，為了提高牛奶中不飽和脂肪酸的含量，需要在奶牛飼料中添加油酸、亞油酸等不飽和脂肪酸。但是進入牛胃后即被吸收，并在消化過程中被轉化成飽和脂肪酸，而且這些物質都是有難聞氣味的易揮發液體，很難均勻摻合到飼料中，還影響牛的食欲。好了，現在將不飽和脂肪酸制成“微膠囊”，然后摻到飼料中喂牛，就可以使這些不飽和脂肪酸被腸吸收，并以不飽和脂肪酸的形式進入牛奶，使奶的營養價值大大提高。

有趣的是，一種“微膠囊”形式的魚飼料很受歡迎，這種飼料不會使氨基酸和維生素等飼料成分因溶于水而散失，而且可以通過控制微膠囊的粒徑和密度，使其懸浮在水中酷似浮游生物，有利于幼魚捕食。這樣可以用廉價的植物蛋白，代替動物蛋白或活的浮游生物做飼料。維生素和添加劑微膠囊化后，可以提高飼料的適口性，減少在加工過程中的損失，并可控制在消化道不同部位釋放。

還應該提到“微膠囊”農藥，科學家將微膠囊技術與生物農藥進行嫁接，研究廣譜生物農藥微膠囊，開發出能夠取代高毒、高污染的化學農藥的新型農藥。這樣，推廣后達到保護生態環境的目的。

高科技使微膠囊“如虎添翼”

現代高科技的發展，使微膠囊技術“如虎添翼”，成為有各種神奇功能的膠囊：壓敏型微膠囊、溫敏型微膠囊、光敏型微膠囊、緩釋型微膠囊和膨脹型微膠囊等等。

“緩釋型”微膠囊是比較常見的，該微膠囊的壁相當于一個半透膜，在一定條件下可允許芯材物質透過，以延長芯材物質的作用時間。緩釋型微膠囊在藥品包被中常見，將藥物與高分子成膜材料包嵌成微囊后，藥物在體內設定的位置、以適當的速度和持續的時間釋放出來，以達到更大限度的發揮藥效的作用。比如腸溶膠囊，是用明膠和腸溶包衣材料制成的，有特定顏色和形狀的囊殼，在胃液中不崩解，在腸液中才崩解釋放的一種靶向性膠囊制品。

還有“熱敏型”微膠囊，由于溫度升高使壁材軟化或破裂，而釋放出芯材物質，有時是芯材物質由于溫度的改變，而產生顏色的變化?！肮饷粜汀蔽⒛z囊，壁材破裂后，芯材中的光敏物質選擇性吸收特定波長的光，發生感光而產生相應的反應或變化。

而現在發展很快的是“壓敏型”微膠囊，此種微膠囊包裹了一些待反應的芯材物質，當壓力作用于微膠囊超過一定極限后，膠囊壁破裂而流出芯材物質。由于環境的變化，芯材物質產生化學反應，而顯出顏色變化或是發生別的現象。

可自我修復的“智能材料”

你不小心割破了手，過了幾天傷口又自我愈合了，原來，皮膚是擁有自我修復功能的。這種功能為科學家提出新的課題，研制一種可以自我修復的“智能材料”，也叫“聰明材料”。它的發明是受到一種“微囊”粘膠技術啟發的，我們知道，高級的粘膠劑需要兩種或多種化學藥品混合才起作用，保管和使用都很不方便。于是將不同藥品分別裝入“壓敏型”微膠囊里，在螺孔里預先撒進去，當旋緊螺栓時，微膠囊擠破，幾種藥品碰在一起發生作用，部件就會牢固地粘起來，多巧妙的方法啊。

科學家開發出了一種復合材料，是將一些“壓敏型”微膠囊夾入材料中，當材料中形成一定的裂痕時，膠囊壁就會受壓破裂釋放出液體修復劑，很快就會凝固，在裂紋還很小的時候就將它們消滅，并使材料恢復原來的強度。這種微膠囊有望在3～5年內投放市場，可以應用于建筑物中，特別是在地震多發地區。

還有一種可以讓車身自動修復的技術，也許不久之后，平常的剮蹭事故就不用再去修理廠了，車子可以自行復原。研發的材料內部包含許許多多充滿液體的微型膠囊，一旦材料上有裂紋產生，膠囊壁就會受壓破裂釋放出液體修復劑，很快就會凝固，將裂紋消滅，讓車體恢復到其原始強度，從而延長車體的使用壽命。不過遺憾的是，一旦所有的微膠囊都破裂之后，材料的自我修復能力也就隨之喪失了，因此還要進一步完善。

科學家正在研制具有自我修復的功能的新型材料，用于制造宇宙飛船外殼和倉外宇航服。我們知道，太空對于人類來說，是非常惡劣的環境。那里是一個高度真空世界，沒有可供人類呼吸的空氣，也就沒有大氣壓力，而且有飛來飛去的小隕石。倉外宇航服必須與外界完全隔離，如果有一絲縫隙，那將直接威脅宇航員的生命安全!現在科學家正在使用的“智能材料”，就是在兩層聚氨酯之間夾著一層聚合物“微膠囊”。如果聚氨酯層出現破損，“微膠囊”就會立即滲出、凝固，修復劑可以自動將漏洞堵上。在真空箱中進行的試驗表明。這種“智能材料”可以自動修復直徑為2毫米左右的破洞。

責任編輯龐云