PL196926B1

PL196926B1 - Sposób wytwarzania mikrokapsułek hydrożelowych

Info

Publication number: PL196926B1
Application number: PL370183A
Authority: PL
Inventors: Artur Bartkowiak; Wojciech Brylak; Tadeusz Spychaj
Original assignee: Akad Rolnicza; Politechnika Szczecinska
Priority date: 2004-09-20
Filing date: 2004-09-20
Publication date: 2008-02-29
Also published as: PL370183A1

Abstract

Sposób wytwarzania mikrokapsułek hydrożelowych powstających w wyniku tworzenia kompleksów polielektrolitowych, znamienny tym, że zewnętrzną membranę mikrokapsułek tworzy się poprzez wkraplanie roztworu wodnego anionowego polimeru (czynnika I) do roztworu wodnego zmodyfikowanego polimeru naturalnego o niskim ciężarze cząsteczkowym zawierającego czwartorzędowe grupy aminowe (czynnika III). 11. Sposób wytwarzania mikrokapsułek hydrożelowych powstających w wyniku tworzenia kompleksów polielektrolitowych, znamienny tym, że zewnętrzną membranę mikrokapsułek tworzy się poprzez wkraplanie roztworu wodnego anionowego polimeru (czynnika I) do roztworu wodnego środka żelującego w postaci soli metali (czynnika III), a po otrzymaniu sferycznej hydrożelowej mikrosfery, wprowadza się do niej roztwór wodny zmodyfikowanego polimeru naturalnego o niskim ciężarze cząsteczkowym zawierający czwartorzędowe grupy aminowe (czynnika II).

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 196926 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 370183 ^{(51) Int.Cl.}

B01J 13/10 (2006.01) A61K 9/50 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 20.09.2004 (54)

Sposób wytwarzania mikrokapsułek hydrożelowych

(43) Zgłoszenie ogłoszono: 03.04.2006 BUP 07/06	(73) Uprawniony z patentu: Akademia Rolnicza,Szczecin,PL Politechnika Szczecińska,Szczecin,PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 29.02.2008 WUP 02/08	(72) Twórca(y) wynalazku: Artur Bartkowiak,Szczecin,PL Wojciech Brylak,Nowa Sól,PL Tadeusz Spychaj,Szczecin,PL

⁽⁵⁷⁾ 1. Sposób wytwarzania mikrokapsułek hydrożelowych powstających w wyniku tworzenia kompleksów polielektrolitowych, znamienny tym, że zewnętrzną membranę mikrokapsułek tworzy się poprzez wkraplanie roztworu wodnego anionowego polimeru (czynnika I) do roztworu wodnego zmodyfikowanego polimeru naturalnego o niskim ciężarze cząsteczkowym zawierającego czwartorzędowe grupy aminowe (czynnika III).

11. Sposób wytwarzania mikrokapsułek hydrożelowych powstających w wyniku tworzenia kompleksów polielektrolitowych, znamienny tym, że zewnętrzną membranę mikrokapsułek tworzy się poprzez wkraplanie roztworu wodnego anionowego polimeru (czynnika I) do roztworu wodnego środka żelującego w postaci soli metali (czynnika III), a po otrzymaniu sferycznej hydrożelowej mikrosfery, wprowadza się do niej roztwór wodny zmodyfikowanego polimeru naturalnego o niskim ciężarze cząsteczkowym zawierający czwartorzędowe grupy aminowe (czynnika II).

PL 196 926 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania mikrokapsułek hydrożelowych powstających w wyniku tworzenia kompleksów polielektrolitowych, przeznaczonych do immobilizacji rozmaitych materiałów m.in. pochodzenia biologicznego takich jak komórki, bakterie, enzymy, hormony, przeciwciała lub związki biologicznie aktywne.

Znanych jest wiele sposobów wytwarzania mikrokapsułek hydrożelowych wykorzystujących zjawisko tworzenia kompleksów polielektrolitowych. W angielskim zgłoszeniu patentowym (GB 2 135 954) przedstawiono ogólny sposób otrzymywania mikrokapsułek z dwóch polielektrolitów posiadających grupy jonowe o przeciwnym znaku. Przykłady w tym zgłoszeniu opisują zastosowanie jako polielektrolity anionowe o wysokim ciężarze cząsteczkowym siarczan celulozy, karboksymetylo celulozę i alginian. W przypadku kationowego polielektrolitu był to syntetyczny polimer zawierający czwartorzędowe grupy aminowe o ciężarze cząsteczkowym nie mniejszym niż 40 tys. g/mol.

W amerykańskim opisie patentowym (US 4,808,707) przedstawiono wytwarzanie mikrokapsuł ek z zastosowaniem chitozanu i alginał nu zarówno niemodyfikowanego jak i estryfikowanego w procesie dwuetapowym w roztworach o pH poniżej 6,1. Opis ten określa zastosowanie chitozanu o wysokim ciężarze cząsteczkowym i słabej rozpuszczalności w roztworach fizjologicznych, o czym świadczy środowisko takiej reakcji - pH poniżej 6,1.

Patent europejski (EP 0 152 898) opisuje wykorzystanie alginianu i niemodyfikowanego chitozanu zawierającego pierwszorzędowe grupy aminowe do formowania mikrokapsułek w pH poniżej 6,6.

W zgłoszeniu patentowym światowym (WO 00/01373) do formowanie mikrokapsułek hydroż elowych wykorzystano anionowe polisacharydy i niemodyfikowany chitozan o niskim ciężarze cząsteczkowym w zakresie 500 do 10000 g/mol, gdzie formowanie jednoetapowe odbywa się w roztworach pH w zakresie od 6,8 do 7,4. Zaproponowana w nim metoda formowania mikrokapsułek dotyczy bezpośredniej reakcji pomiędzy dwoma roztworami przeciwnie naładowanych polielektrolitów wobec braku w roztworze kationów metali wielowartościowych.

Znane sposoby wytwarzania mikrokapsułek wymagają długich czasów reakcji (ponad 20 minut) oraz wysokich stężeń kationowego polielektrolitu aby utworzyć stabilną zewnętrzną membranę. Również brak możliwości kształtowania gęstości występowania kationowych grup funkcyjnych w przypadku zastosowanego polielektrolitu tworzącego zewnętrzną membranę utrudnia formowanie mikrokapsułek o zmiennej porowatości i wytrzymałości mechanicznej. Otrzymywane znanymi sposobami mikrokapsułki wykazują ograniczoną stabilność mechaniczną podczas przechowywania w środowisku wodnym o podwyższonym pH (pH > 7,2) szczególnie w roztworach zawierających wysokie stężenie soli metali jednowartościowych oraz grup anionowych takich jak węglanowe, siarczanowe i fosforanowe, które bardzo często występują w buforach wykorzystywanych w biotechnologii jak również są naturalnymi układami buforowymi występującymi w organizmach żywych.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania mikrokapsułek, pozbawionego wad znanych rozwiązań technicznych.

Sposób wytwarzania mikrokapsułek hydrożelowych powstających w wyniku tworzenia kompleksów polielektrolitowych, według wynalazku, polega na tym, że zewnętrzną membranę mikrokapsułek tworzy się poprzez wkraplanie roztworu wodnego anionowego polimeru (czynnika I) do roztworu wodnego zmodyfikowanego polimeru naturalnego o niskim ciężarze cząsteczkowym zawierającego czwartorzędowe grupy aminowe (czynnika II), Jako anionowy polimer (czynnik I) stosuje się polisacharydy posiadające grupy funkcyjne o charakterze anionowym, korzystnie alginiany, agar, karageniany, ksantan, gelan, gumę arabską, gumę guar, pektynę, anionowe pochodne skrobii i celulozy - karbosymetylowane i sulfonowane oraz białka o charakterze anionowym takie jak białka sojowe, serwatkowe oraz żelatynę. Jako zmodyfikowane polimery naturalne o niskim ciężarze cząsteczkowym zawierające czwartorzędowe grupy aminowe (czynnik II) stosuje się modyfikowane polisacharydy, o ciężarze cząsteczkowym korzystnie w zakresie od 1000 g/mol do 40000 g/mol i stopniu podstawienia w zakresie od 0,1 do 3, otrzymane w wyniku reakcji reaktywnych grup funkcjonalnych polisacharydów z małocząsteczkowymi monomerycznymi reagentami zawierającymi czwartorzędowe grupy aminowe. Jako reaktywne grupy funkcjonalne polisacharydów stosuje się grupy hydroksylowe, karboksylowe, sulfonowe lub aminowe, natomiast jako małocząsteczkowe monomeryczne reagenty stosuje się reagenty posiadające poza czwartorzędowymi grupami aminowymi inne grupy reaktywne zdolne do tworzenia wiązań kowalencyjnych poprzez reakcje z grupami funkcjonalnymi polisacharydów. Do czynnika I i/lub II dodaje się korzystnie substancje funkcjonalne, na przykład antyutleniacze, barwniki lub związki smaPL 196 926 B1 kowo-zapachowe oraz modyfikatory w postaci plastyfikatorów, modyfikatorów lepkości lub związków chemicznych modyfikujących napięcie powierzchniowe.

W odmianie sposobu wytwarzania mikrokapsułek hydrożelowych, zewnętrzną membranę mikrokapsułek tworzy się poprzez wkraplanie roztworu wodnego anionowego polimeru (czynnika I) do roztworu wodnego środka żelującego w postaci soli metali (czynnika II). Po otrzymaniu sferycznej hydrożelowej mikrosfery, wprowadza się do niej roztwór wodny zmodyfikowanego polimeru naturalnego o niskim ciężarze cząsteczkowym zawierający czwartorzędowe grupy aminowe (czynnika II). Jako anionowy polimer (czynnik I) stosuje się polisacharydy posiadające grupy funkcyjne o charakterze anionowym, korzystnie alginiany, agar, karageniany, ksantan, gelan, gumę arabską, gumę guar, pektynę, anionowe pochodne skrobii i celulozy - karbosymetylowane i sulfonowane oraz białka o charakterze anionowym takie jak białka sojowe, serwatkowe oraz żelatynę. Jako środek żelujący w postaci soli metali (czynnik III) stosuje się związki Na, K, Ca, Ba, Zn, Mg, Fe, Al albo Co w postaci rozpuszczalnych w wodzie chlorków, siarczanów, azotanów, fosforanów, octanów, szczawianów lub mleczanów. Jako zmodyfikowane polimery naturalne o niskim ciężarze cząsteczkowym zawierające czwartorzędowe grupy aminowe (czynnik II) stosuje się modyfikowane polisacharydy, o ciężarze cząsteczkowym korzystnie w zakresie od 1000 g/mol do 40000 g/mol i stopniu podstawienia w zakresie od 0,1 do 3, otrzymane w wyniku reakcji reaktywnych grup funkcjonalnych polisacharydów z małocząsteczkowymi monomerycznymi reagentami zawierającymi czwartorzędowe grupy aminowe. Jako reaktywne grupy funkcjonalne polisacharydów stosuje się grupy hydroksylowe, karboksylowe, sulfonowe lub aminowe, zaś jako małocząsteczkowe monomeryczne reagenty stosuje się reagenty posiadające poza czwartorzędowymi grupami aminowymi inne grupy reaktywne zdolne do tworzenia wiązań kowalencyjnych poprzez reakcje z grupami funkcjonalnymi polisacharydów. Do czynnika I i/lub II i/lub III dodaje się korzystnie jako substancje funkcjonalne antyutleniacze, barwniki lub związki smakowo-zapachowe oraz modyfikatory w postaci plastyfikatorów, modyfikatorów lepkości lub związków chemicznych modyfikujących napięcie powierzchniowe.

Sposób wytwarzania mikrokapsułek według wynalazku, w stosunku do innych znanych metod, zapewnia możliwość proekologicznego kontrolowania zewnętrznych właściwości membrany mikrokapsułki, takich jak wytrzymałość mechaniczna i porowatość. I to zarówno przez stosowanie kationowych oligomerów o różnym ciężarze cząsteczkowym, jak również przez stosowanie charakteryzujących się zmiennym stopniem podstawienia łańcucha oligomeru związków zawierających czwartorzędowe grupy aminowe. Istnieje także możliwość zmniejszenia wpływu środowiska, w którym przechowywane są mikrokapsułki, na zmianę ich właściwości mechanicznych i porowatość. Zgodnie z odmianami rozwiązania, mikrokapsułki można wytwarzać zarówno metodą jedno- jak i dwuetapową, w zależności od wymaganych ich właściwości. Sposób według wynalazku zapewnia możliwość wytwarzania mikrokapsułek w szerokim zakresie pH od 3,0 do ponad 8. Dzięki zastosowaniu pochodnych oligosacharydów posiadających czwartorzędowe grupy aminowe, możliwe jest formowanie mikrokapsułek nawet w roztworach o pH 8-10, co w przypadku stosowanych bardzo często niemodyfikowanych oligosacharydów posiadających pierwszorzędowe grupy aminowe np. chitozanu jest istotnym ograniczeniem. Na przykład chitozan zawierający pierwszorzędowe grupy aminowe rozpuszcza się tylko w roztworach wodnych o pH poniżej 6,0 a w przypadku jego małocząsteczkowych frakcji w pH poniżej 7,4. Natomiast modyfikowany oligocitozan posiadający czwartorzędowe grupy aminowe jest rozpuszczalny w pH nawet do 9,0. Dodatkowo dzięki zastosowaniu oligosacharydów o zmiennym stopniu podstawienia możliwe jest formowanie mikrokapsułek charakteryzujących się zmiennymi właściwościami, w tym zmienną podatnością na zmiany podczas przechowywania takich mikrokapsułek w środowisku wodnym o zmiennej sile jonej oraz pH.

Już pierwsze porównanie właściwości otrzymanych mikrokapsułek (tabela) świadczy o tym , że dla oligochitozanu o ciężarze cząsteczkowym 5,000 modyfikacja związkiem zawierającym czwartorzędową grupę aminową spowodowała wzrost wytrzymałości mechanicznej na ściskanie otrzymanej mikrokapsułki metodą jednoetapową w układzie alginian sodu/oligochitozan oraz możliwość formowania ich w podwyższonym pH. Uzyskano także znaczący, prawie 10 krotny spadek porowatości, co szczególnie jest istotne w przypadku zastosowania takich mikrokapsułek jako potencjalnego nośnika do kontrolowanego uwalniania związków o niskim ciężarze cząsteczkowym lub do ochrony immobilizowanego materiału przed bezpośrednim kontaktem z substancjami o ciężarze cząsteczkowym większym niż 20 tys. g/mol. Zbyt wysoka porowatość powyżej 100 tys. g/mol jest poważnym problemem przy zastosowaniu klasycznych układów wykorzystywanych do immobilizacji np. żywych komórek jako tzw. biosztuczne organy.

PL 196 926 B1

T a b e l a

Zestawienie właściwości mikrokapsułek wytwarzanych przy wykorzystaniu dotychczas stosowanego niemodyfikowanego chitozanu oraz przy wykorzystaniu modyfikowanego według wynalazku chitozanu

Oligochitozan 5000 [g/mol]	pH 6,8	pH 7,0
Wytrzymałość mechaniczna [g]	Granica wykluczania [g/mol]	Wytrzymałość mechaniczna [g]	Granica wykluczania [g/mol]
niemodyfikowany	17,2	180000	-	-
modyfikowany*	62	20000	26	30000

*) chitozan modyfikowany chlorkiem (3-chloro-2-hydroksypropylo)trimetyloamoniowym, czas reakcji 6 godz., temp 60°C, stosunek reagentów (2:1:1 - oligochitozan - zw. modyfikujący- NaOH).

Przedmiot wynalazku został bliżej objaśniony w następujących przykładach wykonania.

P r z y k ł a d I

W 200 cm³ wody destylowanej rozpuszcza się 1,8 g NaCl i 2 g CaCl2. Przy intensywnym mieszaniu wykorzystując mieszadło mechaniczne lub magnetyczne przygotowuje się 2% roztwór alginianu sodu poprzez powolne dodawanie porcjami 0,5 g alginianu sodu do intensywnie mieszanego 25 cm³ wodnego roztworu 0,9% NaCl przez okres 1-2 godzin. Zastosowany alginian charakteryzuje się średnim ciężarem cząsteczkowym w zakresie 400 tys.- 600 tys. g/mol i zbliżonym 0,5/0,5 udziałem grup guluranowych i manurowych w łańcuchu głównym. Mikrosfery hydrożelowe w układzie alginian/kationy wapnia otrzymuje się poprzez ręczne powolne wkraplanie 20 cm³ uprzednio przygotowanego roztworu 1% alginianu sodu w roztworze 0,9% NaCl przy użyciu strzykawki o pojemności 20 cm³ zakończonej igłą o średnicy wewnętrznej 0,7 mm lub odpowiedniej mikropipety do 200 cm³ uprzednio przygotowanego roztworu żelującego (0,9% NaCl/1% CaCl2).

Mikrosfery hydrożelowe pozostawia się na kolejne 10 minut w roztworze żelującym, po czym ciecz znad mikrosfer hydrożelowych dekantuje się i kolejno przemywa trzykrotnie mikrosfery 100 cm³roztworu 0,9% NaCl. Następnie do tak utworzonych mikrosfer wprowadza się 100 cm³ roztworu 1% modyfikowanego pligochitozanu chlorkiem (3-chloro-2-hydroksypropylo)trimetyloamoniowym o stopniu podstawienia 0,5 i ciężarze cząsteczkowym 5,000 g/mol w 0,9% NaCl o pH 6,8. Po 20 minutach roztwór dekantuje się znad utworzonych mikrokapsułek i następnie przeprowadza się dodatkowe trzykrotne przemywanie 0,9% NaCl. Tak utworzone mikrokapsułki charakteryzują się wysoką stabilnością i wytrzymał o ś cią mechaniczną oraz niskim stopniem wykluczania.

P r z y k ł a d II

Analogicznie do przykładu I tylko w drugim etapie do tworzenia zewnętrznej membrany stosuje się 2% roztwór modyfikowanego dekstranu o ciężarze cząsteczkowym 5000 g/mol i stopniu podstawienia 0,8 chlorkiem (3-chloro-2-hydroksypropylo)trimetyloamoniowym.

P r z y k ł a d III

W 200 cm³ wody destylowanej rozpuszcza się 1,8 g NaCl i 2g modyfikowanego oligochitozanu chlorkiem (3-chloro-2-hydroksypropylo)trimetyloamoniowym o stopniu podstawienia 0,8 i ciężarze cząsteczkowym 3,000 g/mol o pH 7,0. Przy intensywnym mieszaniu wykorzystując mieszadło mechaniczne lub magnetyczne przygotowuje się 2% roztwór alginianu sodu analogicznie jak w przykładzie I. Mikrosfery hydrożelowe z zewnętrzną membraną w układzie alginian sodu/modyfikowany oligochitozan otrzymuje się poprzez ręczne powolne wkraplanie 20 cm³ 2% roztworu algmianu sodu przy użyciu strzykawki o pojemności 20 cm³ zakończonej igłą o średnicy wewnętrznej 0,7 mm do 200 cm³ uprzednio przygotowanego roztworu żelującego (0,9% NaCl/1% modyfikowany chitozan).

Mikrosfery hydrożelowe pozostawia się na kolejne 20 minut w roztworze żelującym zawierającym modyfikowany oligochitozan, po czym ciecz znad mikrosfer hydrożelowych dekantuje się i kolejno przemywa trzykrotnie uformowane mikrokapsułki 100 cm³ roztworu 0,9 % NaCl. Utworzone mikrokapsułki charakteryzują się wysoką stabilnością i wytrzymałością mechaniczną oraz porowatością o górnej granicy wykluczania w granicach 10 tys.- 40 tys. g/mol.

P r z y k ł a d IV

W 200 cm³ wody destylowanej rozpuszcza się 1,8 g NaCl i 2 g modyfikowanego oligochitozanu chlorkiem (3-chloro-2-hydroksypropylo)trimetyloamoniowym o stopniu podstawienia 0,3 i ciężarze cząsteczkowym 4,000 g/mol o pH 7,2. Przy intensywnym mieszaniu wykorzystując mieszadło mechaniczne lub magnetyczne przygotowuje się 2 % roztwór iota-karagenianu w wodzie destylowanej (rozpuszczanie przynajmniej 10 godzin). Zastosowany iota-karagenian charakteryzuje się średnim ciężaPL 196 926 B1 rem cząsteczkowym w zakresie 300 tys. - 600 tys. g/mol. Mikrosfery hydrożelowe z zewnętrzną membraną w układzie iota-karagenian/kationy sodu/modyfikowany oligochitozan otrzymuje się poprzez ręczne powolne wkraplanie 20 cm³ uprzednio przygotowanego roztworu 2% karagenian przy użyciu strzykawki o pojemności 20 cm zakończonej igłą o średnicy wewnętrznej 0,5 mm do 200 cm uprzednio przygotowanego roztworu żelującego (0,9% NaCl/1% modyfikowany chitozan). Mikrosfery hydrożelowe pozostawia się na kolejne 20 minut w roztworze żelującym zawierającym modyfikowany chitozan, po czym ciecz znad mikrosfer hydrożelowych dekantuje się i kolejno przemywa trzykrotnie otrzymane mikrokapsułki 100 cm³ roztworu 0,9% NaCl. Tak utworzone mikrokapsułki charakteryzują się wysoką stabilnością i wytrzymałością mechaniczną szczególnie mechaniczną szczególnie podczas przechowywania w roztworach buforowych zawierających aniony fosforanowe i węglanowe.

P r z y k ł a d V

W 200 cm³ wody destylowanej rozpuszcza się 1,8 g NaCl i 2 g modyfikowanego oligochitozanu chlorkiem (3-chloro-2-hydroksypropylo)trimetyloamoniowym o stopniu podstawienia 0,7 i ciężarze cząsteczkowym 4,000 g/mol o pH 7,2. Przy intensywnym mieszaniu wykorzystując mieszadło mechaniczne lub magnetyczne przygotowuje się 1 % roztwór iota-karagenianu i 1% siarczanu celulozy w wodzie destylowanej (rozpuszczanie przynajmniej 10 godzin). Zastosowany iota-karagenian charakteryzuje się średnim ciężarem cząsteczkowym w zakresie 300 tys.- 600 tys. g/mol, natomiast siarczan celulozy ma ciężar cząsteczkowy w zakresie 70 - 100 tys. g/mol i stopnień podstawienia 1,2. Mikrosfery hydrożelowe z zewnętrzną membraną w układzie iota-karagenian-siarczan celulozy/kationy sodu/modyfikowany oligochitozan otrzymuje się poprzez ręczne powolne wkraplanie 20 cm³ uprzednio przygotowanego roztworu 2% karagenian przy użyciu strzykawki o pojemności 20 cm³ zakończonej igłą o średnicy wewnętrznej 0,6 mm do 200 cm³ uprzednio przygotowanego roztworu żelującego (0,9% NaCl/1% modyfikowany chitozan). Mikrosfery hydrożelowe pozostawia się na kolejne 20 minut w roztworze żelującym zawierającym modyfikowany chitozan, po czym ciecz znad mikrosfer hydrożelowych dekantuje się i kolejno przemywa trzykrotnie otrzymane mikrokapsułki 100 cm³ roztworu 0,9 % NaCl. Tak utworzone mikrokapsułki charakteryzują się wysoką wytrzymałością mechaniczną oraz niską porowatością.

P r z y k ł a d VI

Analogicznie do przygotowanych mikrokapsuł jak w przykładzie III, tylko zamiast roztworu 2% alginianu, wkrapala się roztwór wodny 1,5% alginianu zawierający dodatkowo jako związek modyfikujący 1% polialkohol winylowy o ciężarze cząsteczkowym 40 tys. g/mol.

Opisaną powyżej metodę można stosować do immobilizacji wszystkich substancji biologicznie aktywnych, żywych komórek oraz innych nieaktywnych substancji w postaci cieczy, roztworów i ciał stałych o odpowiednim stopniu rozdrobnienia. Takie mikrokapsułki mogą znaleźć zastosowanie między innymi w przemyśle chemicznym, farmaceutycznym oraz w szeroko pojętej biotechnologii w tym medycynie.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania mikrokapsułek hydrożelowych powstających w wyniku tworzenia kompleksów polielektrolitowych, znamienny tym, że zewnętrzną membranę mikrokapsułek tworzy się poprzez wkraplanie roztworu wodnego anionowego polimeru (czynnika I) do roztworu wodnego zmodyfikowanego polimeru naturalnego o niskim ciężarze cząsteczkowym zawierającego czwartorzędowe grupy aminowe (czynnika III).
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako anionowy polimer (czynnik I) stosuje się polisacharydy posiadające grupy funkcyjne o charakterze anionowym oraz białka o charakterze anionowym.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako polisacharydy o charakterze anionowym stosuje się korzystnie alginiany, agar, karageniany, ksantan, gelan, gumę arabską, gumę guar, pektynę, anionowe pochodne skrobii i celulozy - karbosymetylowane i sulfonowane.
4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako białka o charakterze anionowym stosuje się korzystnie białka sojowe, serwatkowe oraz żelatynę.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako zmodyfikowane polimery naturalne o niskim ciężarze cząsteczkowym zawierające czwartorzędowe grupy aminowe (czynnik II) stosuje się modyfikowane polisacharydy, o ciężarze cząsteczkowym korzystnie w zakresie od 1000 g/mol do 40000 g/mol i stopniu podstawienia w zakresie od 0,1 do 3, otrzymane w wyniku reakcji reaktyw6

PL 196 926 B1 nych grup funkcjonalnych polisacharydów z małocząsteczkowymi monomerycznymi reagentami zawierającymi czwartorzędowe grupy aminowe.
6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że jako reaktywne grupy funkcjonalne polisacharydów stosuje się grupy hydroksylowe, karboksylowe, sulfonowe lub aminowe.
7. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, ż e jako małocząsteczkowe monomeryczne reagenty stosuje się reagenty posiadające poza czwartorzędowymi grupami aminowymi inne grupy reaktywne zdolne do tworzenia wiązań kowalencyjnych poprzez reakcje z grupami funkcjonalnymi polisacharydów.
8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do czynnika I i/lub II dodaje się korzystnie substancje funkcjonalne oraz modyfikatory.
9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że jako substancje funkcjonalne stosuje się korzystnie antyutleniacze, barwniki lub związki smakowo-zapachowe.
10. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że jako modyfikatory stosuje się korzystnie plastyfikatory, modyfikatory lepkości lub związki chemiczne modyfikujące napięcie powierzchniowe.
11. Sposób wytwarzania mikrokapsułek hydrożelowych powstających w wyniku tworzenia kompleksów polielektrolitowych, znamienny tym, że zewnętrzną membranę mikrokapsułek tworzy się poprzez wkraplanie roztworu wodnego anionowego polimeru (czynnika I) do roztworu wodnego środka żelującego w postaci soli metali (czynnika III), a po otrzymaniu sferycznej hydrożelowej mikrosfery, wprowadza się do niej roztwór wodny zmodyfikowanego polimeru naturalnego o niskim ciężarze cząsteczkowym zawierający czwartorzędowe grupy aminowe (czynnika II).
12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że jako anionowy polimer (czynnik I) stosuje się polisacharydy posiadające grupy funkcyjne o charakterze anionowym oraz białka o charakterze anionowym.
13. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że jako polisacharydy o charakterze anionowym stosuje się korzystnie alginiany, agar, karageniany, ksantan, gelan, gumę arabską, gumę guar, pektynę, anionowe pochodne skrobii i celulozy-karbosymetylowane i sulfonowane.
14. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że jako białka o charakterze anionowym stosuje się korzystnie białka sojowe, serwatkowe oraz żelatynę.
15. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że jako środek żelujący w postaci soli metali (czynnik III) stosuje się związki Na, K, Ca, Ba, Zn, Mg, Fe, Al albo Co w postaci rozpuszczalnych w wodzie chlorków, siarczanów, azotanów, fosforanów, octanów, szczawianów lub mleczanów.
16. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że jako zmodyfikowane polimery naturalne o niskim ciężarze cząsteczkowym zawierające czwartorzędowe grupy aminowe (czynnik II) stosuje się modyfikowane polisacharydy o ciężarze cząsteczkowym korzystnie w zakresie od 1000 g/mol do 40000 g/mol i stopniu podstawienia w zakresie od 0,1 do 3, otrzymane w wyniku reakcji reaktywnych grup funkcjonalnych polisacharydów z małocząsteczkowymi monomerycznymi reagentami zawierającymi czwartorzędowe grupy aminowe.
17. Sposób według zastrz, 16, znamienny tym, że jako reaktywne grupy funkcjonalne polisacharydów stosuje się grupy hydroksylowe, karboksylowe, sulfonowe lub aminowe.
18. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że jako małocząsteczkowe monomeryczne reagenty stosuje się reagenty posiadające poza czwartorzędowymi grupami aminowymi inne grupy reaktywne zdolne do tworzenia wiązań kowalencyjnych poprzez reakcje z grupami funkcjonalnymi polisacharydów.
19. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że do czynnika I i/lub II i/lub III dodaje się korzystnie substancje funkcjonalne oraz modyfikatory.
20. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że jako substancje funkcjonalne stosuje się korzystnie antyutleniacze, barwniki lub związki smakowo-zapachowe.
21. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że jako modyfikatory stosuje się korzystnie plastyfikatory, modyfikatory lepkości lub związki chemiczne modyfikujące napięcie powierzchniowe.

Departament Wydawnictw UP RP