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日本产综研开发出遇水易反应的新型有机纳米胶囊材料

2016-10-18 172浏览 标签: 日本纳米产综研
概要
日本产业技术综合研究所于2016年9月13日宣布,其功能化学研究部门界面材料小组的主任研究员小木曾真树、研究员丁武孝等开发出一种遇水反应释放药物的新型有机纳米胶囊。
研究背景

目前市场对浸水后能发挥响应功能的遇水易反应材料的需求很高,很多领域都会用到这种材料。例如比较典型的沾水后墨水会显色通知的水浸渍感知封条和婴幼儿尿布等。航海领域也开发出一种船底涂料,遇海水后会释放防污物质,可以有效避免海洋生物附在船底。据相关报告称,使用了船底涂料的船只比普通船只的二氧化碳排放量减少了4%以上。

另外,市场还希望可以进一步提高遇水易反应的材料的功能。例如,不与湿气和光等反应的保护功能、在一定时间内释放的缓释功能等。最有望解决这些课题的是胶囊材料,但是由于有一些问题尚未解决,因此胶囊材料的实际应用还很受限。例如,为生产均一尺寸的纳米胶囊,必须要对其进行特殊工艺处理,所以其量产较困难。另外还有亲水性物质含量较高疏水性物质含量较低的问题。此外,在干燥状态下或有机溶媒中不稳定等也是为解决的课题。


研究内容

此次产综研开发出的纳米胶囊直径为100~150纳米,只需将氨基酸衍生物和锌化合物在羟基中混合,即可简单制造。只需数小时,即可得到100g/L以上的纳米胶囊。而且,在生产时只需将药剂等内容物一起混合,即可在胶囊化的同时一并将内容物封入胶囊内。只要可以在羟基中进行混合,便可不再考虑其亲水性和疏水性等特征。此次开发的纳米胶囊在干燥状态和有机溶媒中都十分稳定,但是在水系溶媒中会受水的刺激发生反应,结构发生改变,从而释放内容物。这种胶囊遇到汗水、雨水、海水等就会释放内容物,其应用备受期待



图1:胶囊化与释放模式图。将三种原料在有机溶媒中进行混合即可形成纳米胶囊,遇到水系溶媒后胶囊又会再次分散以释放内容物


未来计划

产综研表示,今后将继续开发可以将药物更高效地胶囊化的技术。同时也会向企业提供样品,进一步评估其释放特性,拓展其应用范围。


动态链接:http://www.aist.go.jp/aist_j/new_research/2016/nr20160913/nr20160913.html

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