Micro- et Nanoencapsulation
description
Transcript of Micro- et Nanoencapsulation
Micro- et NanoencapsulationJM. Devoisselle
Institut Charles Gerhardtet
Institut Carnot CED2
• Techniques permettant d’emprisonner des liquides ou des solides dans une enveloppe qui les isole du milieu dans le but de les protéger ou de maîtriser leur libération.
• Obtention de particules :- microparticules (de l’ordre de 1 μm à 1000 µm)- nanoparticules (de l’ordre du nm à 100e de nm)
Pourquoi encapsuler ?• Masquage du goût, des odeurs
• Conversion huiles ou liquides en solide (manutention)
• Protection du PA encapsulé (humidité, chaleur, lumière, oxydation)
• Retarde la volatilisation
• Séparation de matériaux incompatibles
• de l’écoulement des poudres
• Manipulation facilitée des PA toxiques
• Aide la dispersion dans l’eau de composés insolubles
• Protection de l’environnement
• Diminution de la toxicité de l’actif
• Libération contrôlée (ou prolongée) de l’actif
• Ciblage / notion de « vecteurs »
Elaboration d’un cahier des charges
Prise en considération des aspects règlementaires et industriels
Etude au cas par cas
Innovation dans la formulation
Pression réglementaire :leachingrésidus sol et planteexposition utilisateurécotoxicologie
Amélioration produit :diminution de la doseMeilleure flexibilité d’utilisationApplicabilité améliorée
Accès à de nouveaux marchés
Intervention dans le processus de recherche optimisation de formulation
formulations innovantesvers la multifonctionnalité
(Micro- et nano-) particules et matériaux
Morphologie, texture, chimie et fonctions
Comment fabriquer?Trois grandes classes de procédés :
- les procédés physico-chimiques basés sur des variations de solubilité des agents d’enrobage sous l’effet de variations de conditions physiques (température, pH, changement d’état…)
- les procédés mécaniques comme l’extrusion ou la formation de gouttes…,
- les procédés chimiques au cours desquels se déroulent de manière simultanée la synthèse de la membrane (ou de la matrice) et l’encapsulation de la matière active.
Comment fabriquer?Incorporation de l’actif
État liquide (Solution, biphasique) État solide
Liquide dans l’air
prillingnébulisation
Liquide dans liquide
émulsionmicroémulsion
Dispersion
Enrobage/agglomération
Lit d’air fluidisé
Stabilisationsolidification gélification
séchage polymérisation
coacervation solidificationévaporation
coalescence
Chimie Physicochimie Physique
Buse vibrante
M. Boissière, PhD
Spray-drying
PA solubilisé ou micronisé
Matériaumatrice solubilisé
Phase continue
Phase continueou agents supll.
P, T°(évaporation)
Incorporation du PA
Formation duSystème dispersé
Éliminationdu solvant
Récupération des microsphères
Polycondensation interfaciale- procédé chimique d’encapsulation - consiste à faire réagir deux monomères, l’un dans la phase dispersée, l’autre dans la phase dispersante, afin d’obtenir une membrane de polymère à la surface des gouttelettes formées.
Libération contrôlée
Libération déclenchée d’un P.A. Libération contrôlée d’un P.A.
Contraintesphysiques
Contraintes biologiques
Contraintes chimiques
Dissolution dégradation Diffusion passive
T°, pression Enzymes Dissolution Volume libreporosité
Rem : notion de burst
Microsphères siliciques chargées en actif
Microsphères lipide/silice chargées en actif
MP-S0 conventionnelle : effet burst, cinétique rapideMP-S8 : libération prolongée et constante pendant plus de 24h
Bénéficier d’une structure locale dédiée au partenariatRecherche académique – industrie :
LA VALORISATION AU SEIN DE CED2C’est plus de 80 partenaires industriels dont la moitié de PME - 4200 K€ de recherche en partenariat dont 2400 K€ en contrats directs - plus de 180 personnes à temps plein et plus de 130 doctorants et post-doctorants - une chaîne de compétence complète dans le domaine de la chimie – un plateau technique de caractérisation possédant 12 nacelles de haute performance – 375 publications de niveau international en 2012 et 59 thèses engagées – 53 contrats ANR, PCRD et FUI en cours en 2012.
Le cœur de l’activité de recherche des équipes de CED2 concerne l’élaboration maîtrisée, la caractérisation et l’étude du comportement de molécules et de matériaux de fonctions pour l’énergie, la «chimie verte»,la préservation/valorisation des ressources, la protection de l’environnement et la santé.
INSTITUT CARNOT CED2 «CHIMIE, ENVIRONNEMENT ET DÉVELOPPEMENT DURABLE»
Merci devotre attention