O café solúvel e o leite em pó são produzidos por atomização. Os pesquisadores Fraunhofer adaptaram essa técnica para a questão complicada de incorporar substâncias insolúveis em partículas núcleo-casca. O novo método ajuda a reduzir a concentração de princípios ativos em medicamentos terapêuticos.

O encapsulamento é usado em cosméticos e produtos farmacêuticos para proteger os ingredientes ativos contra influências externas, como ácido gástrico agressivo. Outro uso do encapsulamento é controlar a liberação de ingredientes ativos dentro do corpo:dependendo da permeabilidade do material da casca, o medicamento é administrado gradualmente, em vez de de uma vez. Porque tais sistemas liberam múltiplos, doses menores por um longo período de tempo, a terapia medicamentosa é mais bem tolerada e mais fácil de administrar. Em alguns casos, significa tomar apenas um comprimido por dia, em vez de três.

Substâncias insolúveis são um problema

A primeira etapa do processo de encapsulamento envolve dissolver o ingrediente ativo em um meio líquido e misturá-lo com o material da casca. Em seguida, a solução é canalizada para um orifício no centro de um bico rodeado por um canal anular através do qual o ar comprimido é injetado em alta velocidade. A pressão dispersa a solução em um aerossol de gotículas finas, que é então pulverizado em um cilindro de secagem. Aqui, o líquido evapora, deixando para trás um pó fino de partículas de núcleo-casca. O problema é que é difícil misturar substâncias insolúveis com outros materiais. Isso limita a escolha de materiais de casca que podem ser usados ​​para produzir as partículas.

Bocal de três vias permite combinações infinitas de materiais

"Por esta razão, usamos um bico de três vias para implementar a pulverização. A sua vantagem é que permite que duas substâncias sejam alimentadas separadamente ao bocal. As forças de cisalhamento misturam as substâncias no orifício do bico, criando um aerossol contendo ambos os materiais, "explica Michael Walz, que desenvolveu e otimizou a nova técnica com seu colega Dr. Achim Weber no Instituto Fraunhofer de Engenharia Interfacial e Biotecnologia IGB em Stuttgart.

Este sistema permite combinações infinitas de materiais, permitindo a liberação controlada de ingredientes ativos a serem adaptados a diferentes aplicações. "Podemos modificar o tamanho da partícula e a eficiência do encapsulamento selecionando as substâncias apropriadas e variando a concentração da solução, o fluxo de volume líquido, a temperatura de secagem, e a pressão aplicada ao bico. Isso nos dá a capacidade de responder a quase todos os requisitos do cliente e desenvolver soluções sob medida para suas necessidades, "diz Weber.

O novo processo de encapsulamento de ingredientes ativos pode ser de interesse para fabricantes de fertilizantes e empresas de processamento de alimentos, bem como para as indústrias de cosméticos e farmacêutica.