Aplicação de bioplásticos no pacote de alimentos e farmacêuticos II

1) PLA

Após hidrólise do amido para glicose, fermentação da glicose ao ácido lático e polimerização do ácido lático, podemos obter PLA. O PLA também pode ser processado para todos os tipos de produtos. Os produtos abandonados podem ser degradados na água e no dióxido de carbono, reciclando e compostagem e depois absorvidos pelos grãos através da fotossíntese.

O procedimento de circulação do PLA é mostrado na figura a seguir.

O PLA é apresentado por alta transparência, brilho, permeabilidade ao ar, alto módulo, dobragem completa, retenção de emaranhamento, vedação de baixa temperatura, ruptura fácil, suavidade e assim por diante. Ele pode substituir PS, PP, ABS e alguns outros plásticos fósseis.

Através de extrusão por fusão, moldagem por injeção, moldagem por sopro, bolhas ou formação de vácuo, o PLA pode ser processado para produtos com forma variável, como recipiente de alimentos (garrafa ou bandeja), filme de embalagem, filme de embalagem, pacote permeável ao ar, pacote de preservação de fragrâncias, sacola de compras, bolsa de lixo e assim por diante.

Por exemplo, muitos tipos de doces são embalados pelo PLA. A aparência e a performance do filme PLA são semelhantes ao filme de embalagem de doces tradicional. É de alta transparência e barreira e pode preservar melhor a fragrância de doces.

O PLA também é usado para empacotar alimentos com vida útil curta, como sorvete e salada. O material composto do PLA também é usado para empacotar água, suco de frutas e iogurte. Esses recipientes feitos de PLA podem atender aos padrões da Alemanha e da UE. E o PLA tem um bom desempenho biodegradável e antibacteriano.

Tawakkal, et al, escrevem uma visão geral sobre o desenvolvimento da pesquisa do PLA como portador de medicamentos antibacterianos. É explicado na visão geral que o PLA pode ser portador adequado para medicamentos antibacterianos (incluindo medicamentos antibacterianos naturais) da perspectiva das propriedades mecânicas e térmicas da mistura de medicamentos antibacterianos e PLA. O filme feito a partir da mistura pode ser usado como pacote que entre em contato diretamente com os alimentos para prevenir bactérias. E comparado com a transportadora tradicional baseada em fósseis (não degradável), o PLA é obviamente amigável ao meio ambiente.

Como transportadora de medicamentos, o PLA é um dos poucos polímeros aprovados pelo FDA para uso médico. Um hot spot no Medical Arquived é estudar medicamentos de liberação sustentada, feitos de PLA e preparados pela Tecnologia de Impressão 3D.

Water et al. Adiciona furantoína ao PLA e prepara medicamentos de liberação sustentada através da tecnologia de impressão 3D. Pode inibir o crescimento de Staphylococcus aureus.

Além disso, Weisman et al. Carregue PLA 3D com gentamicina e metotrexato. Este sistema de administração de medicamentos pode prevenir a infecção e a proliferação de células tumorais da mandíbula. Este método também fornece estratégia de tratamento pessoal para médicos clínicos. Como sistema de entrega de medicamentos ajustáveis, ele tem uma ótima perspectiva clínica. Além disso, o PLA tem uma boa perspectiva no campo de embalagem de drogas.

Ren Yiwen et al., Publique uma patente do material de embalagem médica do PLA e seu método e aplicação de preparação. A folha para embalagem de bolhas pode ser feita por equipamentos de processamento de plástico comuns após a adição de um agente estabilizador, plastificante e anti -hidrolítico ao PLA. Este método pode ser aplicado em embalagens de bolhas para comprimidos para processar bolhas em baixa temperatura e proteger o ambiente.

2) PHA

O PHA é um tipo de partículas de biopoleiros que podem ser sintetizadas por muitos microorganismos. Sob certas condições, o conteúdo de PHA nos microorganismos pode atingir 90% do peso seco das células. Sua fórmula geral de estrutura química é a seguinte:

Sua massa molecular relativa varia de 5*104 a 2*107. A PHA também atrai a atenção das pessoas com sua boa compatibilidade biológica. No entanto, sua aplicação em materiais materiais, recursos e biológicos ainda é limitada por seu fraco desempenho mecânico, alto custo de produção e funções limitadas.

Nos últimos anos, o polímero PHA após síntese biológica ou modificação química tem menor custo de produção, melhor desempenho mecânico, físico e químico e uma perspectiva mais ampla na medicina biológica.

Entre a família do PHA, o PHB tem a estrutura mais simples e a aplicação mais ampla. Pode custar 100 anos para degradar os plásticos tradicionais, mas apenas 12 meses para o PHB e os produtos liberados da degradação do PHB são água e dióxido de carbono.

O PHB é cristalino com estrutura α - hélice. Sua cristalinidade varia de 55% a 80% e seu ponto de fusão é de 180 ° C. É semelhante ao PP em propriedades físicas e estruturas moleculares. Portanto, o PHB também é um material preferido para embalagens verdes. É amplamente aplicado em lâminas, aparelhos, barracas de golfe, iscas, fraldas, produtos de higiene da mulher e cosméticos.

Diferente de outro material de nanômetro, o PHA tem um grande potencial como portador de drogas. Yalcin et al usam PHB para empacotar nanopartículas magnéticas de doxorrubicina. O produto pode manter-se estável em meio neutro por 2 meses e melhorou o efeito antitumoral.

Com base na alta hidrofobicidade de PHB, Luo, et al O docetaxel hidrofóbico é então embalado pela micela do poliuretano. Constatou -se que a nano micelle, em comparação com a injeção de docetaxel lançada, pode obviamente aumentar a dissolução do docetaxel, reduzir a reação hemolítica e melhorar a compatibilidade sanguínea dos medicamentos.

3) PBS

PBS é um tipo de poliéster com alta cristalinidade. Parece branco leitosa e é inodoro e insípido. Ele também possui boa biocompatibilidade e biodisponibilidade e pode ser degradado com dióxido de carbono e água naturalmente. Com bom desempenho mecânico, é semelhante ao PP, PE e outros plásticos universais. Portanto, se adequa à produção por diferentes técnicas de moldagem por injeção, extrusão, sopro e laminação. Além disso, ele pode se misturar com carbonato de cálcio, amido e outros preenchimentos para reduzir o custo.

Se armazenado e usado normalmente, o PBS pode ter desempenho estável. Mas a PBS compostada será degradada por microorganismos. A PBS também possui uma resistência ao calor mais forte que o PLA e o PHA. Sua temperatura de deformação é próxima de 100 ° C e a figura pode até exceder 100 ° C após a modificação. Isso significa que o material pode atender aos requisitos normais de resistência ao calor.

A PBS é amplamente utilizada em embalagens (alimentos, cosméticos, medicamentos e assim por diante), utensílios de mesa, instrumentos médicos descartáveis, filmes agrícolas, etc. Recentemente, estudos também foram amplamente realizados em engenharia de tecidos, portador de medicamentos de liberação sustentada e plásticos médicos e plásticos médicos (Seringa descartável, tubo de teste e cateter médico. A velocidade de degradação de PBS é ajustável no sistema de entrega de medicamentos para controlar a velocidade de liberação de medicamentos e melhorar o efeito curativo.

Pan Rui et al. Desenvolvem o sistema de liberação de medicamentos de metoprolol-PBS, por método de mistura de mistura de fusão e controlando a liberação de medicamentos, sem adição de excipientes, mas de tratamento térmico (90 ° C ou extinção). O resultado mostra que os medicamentos que liberam a velocidade do sistema tratado de 90 ° C são obviamente mais rápidos que os do sistema extinto. Mas, no estágio final, as velocidades de liberação dos dois sistemas se aproximam. Pode -se observar que o sistema de degradação da PBS é controlável, alterando a técnica de tratamento térmico, a fim de controlar a liberação de medicamentos.

4) acetato de celulose

O acetato de celulose é feito de celulose de acetil e pode se degradar para dióxido de carbono e água no ambiente natural. É um plástico biodegradável para o meio ambiente. Dependendo do grau de substituição, o acetato de celulose pode ser dividido em monoacetato de celulose, diacetato de celulose e triacetato de celulose.

A substituição de hidroxila da molécula de celulose por acetil pode aliviar a função da ligação de hidrogênio e aumentar o espaço entre as moléculas de celulose. Portanto, o diacetato de celulose (ou CA para abreviação) realiza bem termoplástico.

Fórmula Molecular de CA

As propriedades da CA são semelhantes aos plásticos universais. Sua transparência é muito boa, com a transmitância acima de 85% e em conformidade com os requisitos de plásticos transparentes. É além de boa processabilidade, fácil formação de filmes, excelente hidrofilicidade, fluxo grande e alta resistência ao cloro. Graças a esses recursos, ele pode ser processado para todos os tipos de filmes osmóticos e usado para dessalinar e manusear a água.

As aplicações mais comuns da CA são filtro de cigarro, alça de ferramenta, alça de bicicleta, suporte para caneta, moldura de vidro, recipiente para óleo ou benzeno, material de isolamento, perfil e filme de embalagem ... além disso, não tecido feito de CA é um médico de alto nível e material higiênico e pode ser usado em faixas cirúrgicas. Não aderirá à ferida.

Com base na propriedade termoplástica da CA, o Dr. Hou Huimin, com sua equipe, integra métodos de produção de filmes plásticos industriais, idéias de embalagem e tecnologia de corte a laser de alta precisão e desenvolve tecnologia de revestimento termoplástico para comprimidos de bomba osmóticos. Essa nova tecnologia consiste em três etapas: extrusão térmica e formação de filmes, revestimento térmico e corte a laser.

Ambos os comprimidos revestidos termoplásticos de cloridrato de metformina e os comprimidos revestidos termoplásticos de nifedipina preparados por esta nova tecnologia têm características de liberação de pedidos zero de comprimidos comuns de liberação controlada pela bomba osmótica. Comparado com a tecnologia de revestimento de pulverização comum, essa nova tecnologia possui os seguintes recursos:

R. Não adota solventes orgânicos voláteis, não gera poeira e produz filmes de revestimento termoplástico e comprimidos revestidos que não poluem o ambiente;

B. O filme de revestimento é preparado separadamente para controle de desempenho e garantia de qualidade dos medicamentos;

C. revestimento, corte a laser e embalagem de bolhas podem ser concluídos continuamente, o que mais se adequa à produção automática e inteligente;

D. A CA pode substituir o PVC, que é sempre usado na embalagem de bolhas, o que é mais amigável ao meio ambiente.

1. Prospect

Os bioplásticos introduzidos acima foram amplamente aplicados em muitos campos. Os plásticos de amido são processados ​​principalmente para folha de extrusão, soprando filme, produtos de moldagem por injeção, recipientes e brinquedos, PLA para sutura cirúrgica, materiais de fixação ortopédica e materiais oftalmológicos, PHA para medicamentos biológicos, cosméticos, folha de opa e filme semi-transparente, pbs para embalagem Para alimentos, cosméticos e drogas, utensílios de mesa, instrumentos médicos descartáveis, filme agrícola, material de liberação sustentada para pesticidas e fertilizantes e materiais de polímero médico ...

Em nossa produção prática, também existem outros plásticos comuns, incluindo PE, PP, PVC e PET. Eles podem ser substituídos por esses bioplásticos da seguinte maneira ；

Plásticos comuns			Plásticos alternativos
Nome	Aplicação na indústria de alimentos e necessidades diárias	Aplicação na indústria farmacêutica
BICHO DE ESTIMAÇÃO	Garrafa de água mineral, garrafa de bebida carbonatada ...	Garrafa de drogas	PHA, PBS, PLA
HDPE	Produtos de limpeza, produtos de banho ...	Tubo de infusão	Plastics de amido, PBS
PVC	Raramente usado	Pacote de bolhas	PHA, PLA, CA
LDPE	Filme fresco de manutenção, filme de plástico ...	Saco de plástico	Plastics de amido, PBS, CA
Pp	Caixa de refeições (adequada para forno de microondas)	Garrafa de infusão	Plastics de amido, PLA, PBS
Ps	Caixa instantânea de macarrão, caixa de fast food ...	Titular de drogas, material tamponador ...	Plastics de amido, PLA, PHA

A tabela pode nos dizer que os plásticos comuns para o pacote interno (garrafa, bolha ...) e pacote externo (saco plástico, filme plástico, detentor de drogas ...) de drogas podem ser substituídos por plásticos biodegradáveis.

À medida que a ciência se desenvolve, os novos bioplásticos do tipo obterão cada vez mais funções e propriedades dos plásticos comuns e se tornarão mais econômicos e práticos. Além disso, eles podem ser reciclados no ecossistema e não gera poluição na forma de matéria inorgânica. É uma certa tendência para a futura indústria de embalagens de medicamentos aplicar bioplásticos e reduzir e eliminar gradualmente os plásticos de base fósseis.