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Mikroverkapselung

Mikroverkapselung beschreibt einen chemischen Vorgang, bei dem kleine Teile von Stoffen aller drei Zustände (gasförmig, fest, flüssig) mit einer Hülle versehen werden können. Dies hat eine Immobilisierung zur Folge. Durch die chemische Technologie, die erstmals 1953 in der Industrie eingesetzt wurde, umgibt sich der Wirkstoff mit der Hülle, was die Kapsel ergibt. So lassen sich die Eigenschaften des Stoffes besser kontrollieren. Reaktivität, Stabilität und Löslichkeit können erhöht bzw. verringert werden. 

Der Zustand der Mikroverkapselung lässt sich genau steuern: Die Hülle lässt sich wieder öffnen, und man kann durch die unterschiedlichen Verfahren einen Zeitraum setzen, an dem sie wieder von selbst abfällt (Diffundierung). Oder man entscheidet sich für ein Verfahren, das zu einer permanenten Verkapselung führt. 

Anwendungsbeispiele für Mikroverkapselung 

Es werden mittlerweile viele Stoffe mikroverkapselt. Textilien unterzieht man einer Verkapselung, sodass diese noch lange Zeit einen verträglichen Geruch aufweisen. Bei Fassaden von Häusern können Sie Mikrokapseln generieren (lassen), um das Gebäude vor Unkraut zu schützen. Ohne Mikroverkapselung ist es nur schwer möglich ist, eine Verpackung eines Deos oder diese von anderen Kosmetika duften zu lassen. Mithilfe des Verfahrens jedoch lässt sich dies bewerkstelligen. Produkte, bei denen Rohstoffe, die sich gegenseitig nicht vertragen, zusammenkommen oder zu lösen sind, lassen sich mithilfe der Verkapselungen herstellen oder trennen. Ein weiteres Beispiel ist das Schützen von Stoffen vor einer Oxidation, indem diesen durch die Hüllen der Sauerstoff entzogen wird. Es ist möglich, Elemente dazu zu bringen, sie besser für bestimmte Anwendungsbereiche einzusetzen. Nahrungsergänzungsmittel und Medikamente werden so verkapselt, dass sie deren Wirkstoffe nach einer fest vorgegebenen Zeit im Körper ausschütten. Die Nebenwirkungen lassen sich verringern. Durch die Kontrolle des pH-Wertes können die Medikamente und Ergänzungsmittel verträglicher konstruiert werden und in einem bestimmten Bereich, z.B. im Darm, ihre Wirkung entfalten. 

Wie funktioniert die Mikrokapsel und wie wird diese generiert? 

Die zwei Hauptmethoden zur Verkapselung sind die Kern-Hülle-Verkapselung und die Matrixverkapselung. Bei der Kern-Hülle-Verkapselung kann der Stoff dazu gebracht werden, sich in unterschiedliche Hüllen zu umgeben. Die Freisetzung der Stoffe kann plötzlich erfolgen, oder auch sehr langsam, wenn ein Bruch der Hülle von aussen eingeleitet wird. Matrixverkapselungen laufen anders ab: Hier vermischt sich die Hülle mit dem Stoff, woraus die Partikel hervorgehen. Für die Freisetzung gibt es zwei Methoden: Entweder ist diese von der Degradationsgeschwindigkeit der Hülle abhängig, oder aber die Stoffe werden durch Diffusion nach aussen gebracht.