Vétoquinol

I prodotti microincaspulati di Ascor Chimici
I prodotti granulati di Ascor Chimici
Medicinali veterinari per animali da reddito e disinfettanti
Prodotti: 78
Mangimi complementari e premiscele oligo-vitaminiche
Prodotti: 0
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La microcapsula >>
Cenni storici sulla microincapsulazione >>
Perché la microincapsulazione >>
Il nucleo e il coating >>
Procedimenti tecnologici più comuni di microincapsulazione >>


Gran parte dei micronutrienti e delle sostanze farmacologicamente attive sono molto sensibili all’ambiente che li circonda. Ossigeno, umidità, microelementi, perossidi ecc. sono alcuni tra i molti fattori che contribuiscono alla degradazione di questi ingredienti attivi: a tutt’oggi, la tecnica con il miglior rapporto costo-efficacia per proteggere in modo i componenti più delicati degli alimenti per gli animali da reddito, è ancora la microincapsulazione. Una tecnologia conosciuta fin dagli anni’30, ma sviluppata con grande successo negli ultimi anni, e non solo per la protezione degli ingredienti attivi dai fattori di stress chimico e ambientale. Infatti, attualmente la microincapsulazione è utilizzata nella maggior parte dei sistemi di rilascio farmaceutici (Drug Delivery Systems o DDS). La diffusione di questa tecnologia, può essere attribuita principalmente all'ampia varietà di applicazioni potenziali: centinaia di farmaci sono stati microincapsulati e utilizzati per sistemi a rilascio controllato. Da ultimo, gli studi fatti nell’ultimo trentennio sulla degradazione di alcuni additivi e micronutrienti nel rumine (ad opera dei microrganismi residenti e delle peculiari condizioni biochimiche), hanno aumentato la diffusione e l’utilizzo di questa tecnica nel settore bovino e ovino, con finalità di “by-passaggio” del rumine degli ingredienti sensibili.

La microcapsula
Nella forma più “classica” (come, ad esempio, nei prodotti ottenuti per coacervazione semplice) una microcapsula è costituita da una piccola sfera circondata da una parete uniforme. Il materiale all’interno di essa può essere chiamato nucleo, core, fase interna, sostanza attiva, ecc… mentre la parete è chiamata anche rivestimento, fase esterna, coating, membrana.
A seconda della tecnologia utilizzata per ottenerle, si possono avere svariati tipi di microcapsule, che vengono a volte descritte come granuli rivestiti (coated granules), coated pellets, microsferule, ecc.(Fig. 1)
Le capsule-comunque- hanno dimensioni notevolmente variabili, da pochi micron a qualche millimetro (la maggior parte dei prodotti utilizzati nel settore dell’alimentazione e della terapia animale misurano fra 400 μm e 1 mm).
Formazioni più piccole di 1 micron sono chiamate nanocapsule, dal momento che le loro dimensioni si misurano in nanometri.
In senso stretto, quando non esiste una reale distinzione tra nucleo e rivestimento, non si parla di microcapsula ma microparticella o microgranulo (Fig. 2). Di fatto, con il nome “microincapsulato” si possono designare anche prodotti con queste caratteristiche.
I vari tipi di microincapsulati, differiscono tra loro, oltre che per le dimensioni, anche per la grande varietà dei materiali usati per il rivestimento, per i procedimenti tecnologici messi in atto per ottenerli, per lo spessore della capsula e per le loro proprietà di rilascio controllato.


Fig.1) Tipi di microcaspule


Fig.2) Microparticelle o microsfere

Cenni storici sulla microincapsulazione
Le prime pubblicazioni sulla microincapsulazione e sulle sue possibili applicazioni nell’industria farmaceutica risalgono al 1931 (Bundeburg, de Jong e Kaas).
Dal 1931 al 1940, Green e i suoi collaboratori dell’NCR misero a punto il processo di microincapsulazione con gelatina (coacervazione).
Da allora molti altri materiali di rivestimento e molti altri procedimenti di incapsulazione cono stati sviluppati dalle industrie farmaceutiche.
Durane gli ultimi 30 anni sono stati depositati numerosissimi brevetti per incapsulare principi attivi, medicamentosi e non, quali sulfamidici, antibiotici, vitamine, ecc.
Moltissimi, oltre al settore pharma, i comparti che utilizzano questa tecnica, dall’industria cosmetica a quella alimentare, ai produttori di materiale fotografico, computer, fertilizzanti e insetticidi.

Perché la microincapsulazione
Possono esserci diverse e numerose ragioni per le quali un principio attivo od una sostanza chimica vengono incapsulati.
I vari motivi che ci possono indurre ad incapsulare una sostanza, con particolare attenzione al settore veterinario e feed, sono:

1. Protezione da agenti chimico-fisici, quali ossigeno, umidità, pH acido, luce e calore (vitamine, pigmentanti, microrganismi, penicilline);
2. Conversione di un liquido in un solido, per la somministrazione nel mangime (olio di fegato di merluzzo, vitamina A, vitamina E, vitamina D3);
3. Riduzione della gastrolesività potenziale (acido acetilsalicilico e altri FANS);
4. Riduzione della corrosività (acido malico, acido ortofosforico, alcuni oli essenziali);
5. Taste-masking (glicole propilenico, olio di pesce, antibiotici, sali anionici);
6. Separazione fisica del principio attivo da sostanze incompatibili (alcune vitamine con oligoelementi e colina, acidi forti con vitamine e microrganismi, antibiotici con microrganismi);
7. Rilascio controllato a livello gastro-intestinale (acidificanti, microrganismi, alcuni antibiotici);
8. By-pass ruminale (colina, metionina, lisina, vitamina A, vitamina C, acido folico);
9. Eliminazione della polverulenta e delle cariche elettrostatiche (antibiotici, sulfamidici, olaquindox, carbadox, nicarbazina).

Particolarmente importante la capacità delle microcapsule di ritardare il rilascio del farmaco e di incrementare la sua capacità di interagire con l'organismo. Il principio attivo di un farmaco è incapsulato all'interno di una particella che può avere le dimensioni di un μm. Una comune compressa, può contenere milioni di microcapsule, ciascuna in grado di liberare il farmaco nell'organismo. In confronto a forme farmaceutiche in cui il principio attivo è semplicemente agglomerato, le microcapsule hanno una maggior superficie di contatto (che ne incrementa l’interazione con i fattori responsabili del rilascio). La cinetica “teorica” di rilascio è poi influenzata dalla risultante fra le caratteristiche fisico-chimiche dell’ingrediente e la scelta del rivestimento. Il controllo sul rivestimento permette alla microincapsulazione di essere un vero e proprio dispositivo di rilascio. Le microcapsule possono essere costruite per rilasciare gradualmente i farmaci nell’organismo, o per raggiungere i siti di assorbimento privilegiati. I processi di rilascio di una microcapsula comprendono la rottura per calore, solvatazione, emulsione del coating o sua digestione enzimatica, diffusione (per effetto delle sollecitazioni di taglio prodotte dallo scorrimento del rivestimento sul nucleo) o per sollecitazioni meccaniche (pressione).

Decine di sostanze diverse possono essere impiegate per formare il coating di un microincapsulazione. (foto) Nel caso che il prodotto si destinato all’alimentazione umana o animale, oppure all’uso farmaceutico, esistono appositi elenchi di additivi consentiti.

Il nucleo e il coating
Il nucleo, cioè la sostanza da microincapsulare, può appartenere alle più svariate categorie di sostanze chimiche, essere sia liquido che solido, acido o basico, in polvere fine o cristalli grossolani.
Queste diversità fanno si che anche il processo di microincapsulazione e la scelta del coating siano stabiliti volta per volta in base al motivo per cui microincapsuliamo un determinato principio attivo.

Tra le sostanze adatte a formare film per microcapsule, le più comunemente usate sono:
agar polivinilpirrolidone
glicoli propilenici cellulosa e suoi derivati
polistirene gelatina
gomma arabica acido stearico
grassi idrogenati amido
alcool polivinilico miristilico, stearilico
mono- e di-gliceridi paraffine
poliamidi cere
polimeri acrilici poliesteri


In molti casi, si utilizzano miscele di questi composti, al fine di ottenere risultati complessi (es. by-pass ruminale + resistenza alla miscelazione).

Procedimenti tecnologici più comuni di microincapsulazione
Le tecnologie e i procedimenti usati per produrre microcapsule sono diversi ed ogni tecnica ha subito nel tempo modifiche e miglioramenti per adattare il processo standard ai più svariati obiettivi. Pertanto, la microincapsulazione non è una tecnologia “rigida”, ma si arricchisce ogni giorno del patrimonio di innumerevoli aziende ed inventori impegnati in questo campo.

Tuttavia, i processi più comunemente utilizzati per la produzione di microcapsule possono essere raggruppati in tre gruppi fondamentali:

1) MICROINCAPSULAZIONE CHIMICA
a – coacervazione semplice in veicolo acquoso
b – coacervazione complessa in veicolo acquoso
c – coacervazione in veicolo non acquoso

2) MICROINCAPSULAZIONE CON METODI FISICI
a – pan-coating
b – rivestimento in letto fluido
c – procedimento Wurster (air-suspended coating)

3) METODI CON SOLIDIFICAZIONE DELLA MATRICE
a – spray drying
b – spray cooling
c – spray embedding
d – spray polycondensation

Con i metodi 1 e 2 di produce un microincapsulato “classico”; alcuni dei metodi del terzo gruppo sono stati usati negli ultimi vent’anni con grande successo nell’industria zootecnica, per la quale rappresentano un valida tecnologia in termini di costo ed efficacia.


Effects of a mixture of organic acids (Lactiplus) on productive performances and health status of weaning piglets
V. Bontempo et al., 2005
Dept. of Veterinary Science and Technology for Food Safety
University of Milan

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