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微胶囊技术的研究大约始于20世纪30年代由大西洋海岸渔业公司提出制备鱼肝油 —— 明胶微囊的方法。它是聚合物壁壳的微型容器或包裹物，其外形一般呈球形，由天然或人工合成高分子材料构成囊壁，大小在几微米至几百微米范围内。微胶囊化改善了物质的物理性质，提高其稳定性，减少有毒物质对环境和人类造成的不利影响等。微胶囊化不仅提升了产品价值，而且扩充了具有极大价值的产品。其优越的特性，备受大家关注，己广泛应用于医药、农药、香料、食品、染料、化妆品等行业或领域。
一、 微胶囊壁材的分类
壁材是构成囊的外壳。不同的壁材在一定程度上决定着产品的物化性质。目前可作为微胶囊壁材材料的物质主要有3类：天然高分子材料、半合成高分子材料和全合成高分子化合物。另外，一些无机材料也可作为微胶囊壁材的材料。
1．天然高分子材料
用作微胶囊的天然高分子材料主要包括碳水化合物、蛋白质类、蜡与脂类物质等。
天然高分子材料无毒或毒性很小、不需大量的有机溶剂、对环境危害小、粘度大、易成膜，但机械强度差，
2．半合成高分子材料
用作微胶囊壳材料的半合成高分子材料主要是纤维素衍生物。如甲基纤维素、乙基纤维素等，另外还有双硬脂酸甘油酯、羟基硬脂醇等油类。
半合成高分子材料的特点是毒性较小、粘度大、成盐后溶解度增大。但由于半合成高分子材料易水解，不适合高温处理，需在使用时临时配制。
3．全合成高分子材料
常用于微胶囊囊壳材料的全合成高分子材料可分为生物降解和不可生物降解2类，主要包括聚氯乙烯、聚乙烯、聚氨酯、聚酯、聚脲等。
全合成高分子材料特点是成膜性好、化学稳定性好、机械强度大、储存运输方便、可生物降解或可生物吸收。但需要大量有机溶剂、成本高，对环境危害大，因此要选择无毒或低毒、对原药溶解性较好的溶剂。
4．无机材料
目前大部分微胶囊用无机材料包覆的不多，但从生物降解和环境保护方面考虑，用无机材料对活性组分进行包覆有很大的发展前景，如碳酸钙或磷酸盐等。
二、 微胶囊制备方法分类
微胶囊化的基本步骤：
1） 芯材为分散相，壁材在分散相或连续相中；
2） 通过乳化等手段，使芯材以一定的粒度分散在连续相中；
3） 通过某一种方法将壁材聚集、沉渍或包覆在已分散的芯材周围；
4） 合成的膜壳是不稳定的部分，需利用化学和物理方法进行处理，以期达到一定的机械强度。
微胶囊的制备可归纳为物理化学法、物理机械法和化学法。
1．物理化学法
在液相中进行，囊芯物与囊材在一定条件下形成新相出来，故又称相分离方法。它的步骤大体可分为囊芯物的分散、囊材的加入、囊材的沉积和囊材的固化四个步骤。相分离方法又分为单凝聚法、油相分离法、改变温度法、液中干燥法、复相乳液法。
2．物理机械法
本法是将固态或液态药物在气相中进行微胶囊化，需要一定的设备条件。物理机械法又分为喷雾干燥法、喷雾凝结法、空气悬浮法、多孔分离法。
3．化学法
化学法是利用在溶液中单体或高分子通过聚合反应或缩合反应，产生囊膜制成微囊的方法。特点是不加絮凝剂，常先制成W/O型乳浊液，再利用化学反应交联固化。化学法又分界面聚合法、原位聚合法、辐射交联法。
三、 微胶囊在化妆品中的应用
微胶囊化可将固体、液体甚至气体包覆在一个微小胶囊中，采用此技术可保持产品性能稳定，解决传统工艺的不足。另外它对保护生物活性分子和组织的活性也有较大促进作用。很多化妆品中已经采用了微胶囊技术，将微胶囊应用于化妆品中，其优越性主要表现如下：
1．保护芯材，有效防止外界环境因素对芯材的破坏等不良影响。pH值、氧气、湿度、热、光和其他物质等，提高其稳定性。有些物料容易挥发和氧化，如胡萝卜素，接触空气中的氧气会被氧化，采用复凝聚法制备胡萝卜素微囊，研究表明胡萝卜素原料于光照条件下半衰期为6.9天，而胡萝卜素微囊在相同条件下半衰期为24.8天，胡萝卜素微囊为原料的3.6倍，将胡萝卜素制成微囊可增加化妆品的稳定性。再如维生素C，性质极不稳定，分子中含有连烯二醇基[-C(OH)=C(OH)-]的结构，具有很强的还原性及内酯环的结构易水解。一方面与空气接触自动氧化生成脱氢抗坏血酸，脱氢抗坏血酸水解生成2，3－二酮C古罗糖酸，并可进一步氧化生成苏阿塘酸和草酸，从而失去治疗作用。另一方面维生素C的水溶液不稳定。pH过高或过低都能使内酪环水解，并可进一步发生脱羧反应而生成糠醛。后者受空气影响经氧化和紧合而呈黄色。空气、光、热和重金属都可以加速本反应的发生。通过将其制成维生素Ｃ微囊达到解决其不稳定的问题，同时达到控制维生素Ｃ的释放，维持稳定它的浓度，用于化妆品中可减少涂抹次数，降低化妆品不良反应的目的。
2．隔离不相容组分。微胶囊化成分可与其它组分相隔离。当原料中由几种容易相互起作用的成分组成时，把其中某种成分微囊化后使其互相隔离，阻止成分之间发生化学反应，提高各自的稳定性，延长保质期。在配制染发化妆品时，利用微胶囊这一特性，可将染发剂与氧化剂两者之一微胶囊化，即可得到使用方便的一剂染发化妆品。再如化妆品中经常用到的凝露，晶莹剔透的外观，内通常加有彩色微囊，包裹着油类，既达到了产品美观的视觉感受，又满足了滋润皮肤的效果。
3．控制释放，有效地控制芯材的释放，使芯材效能得到最大限度的发挥。该微胶囊壁相当于一个半透膜，在一定条件下可允许芯材物质透过，以延长芯材物质的作用时间。如化妆品中具有清凉爽肤作用的薄荷醇。由于它几乎不溶于水，扩散力强、易挥发而不持久、暴露在空气中易升华的特点，给生产贮运带来诸多不便，货架期短。利用微胶囊技术可以提高它的贮藏稳定性、降低挥发性，从而延长货架期，实现添加产品的控制释。再如以聚乳酸为囊材制备的茶多酚缓释微囊，粒径多在100～200um，最大包封率为49％，该微囊具有缓释和保护茶多酚的双重作用。用于化妆品中既安全又高效。
4.屏蔽味道和气味，掩盖芯材的异味。亚麻油由于具有不雅味道难用于好的化妆品，做成微囊后用于化妆品不仅无味，不易被氧化，而且具有很好的护肤功效。再如特有色泽和气味的中草药液微胶囊化后，配置到化妆品中，可以制得无色无味的优质化妆品。
5.改变芯材的物理和化学性质。将有利于液体或半固体的流质体转化为自由流动的固体粉末，有利于物料的使用、运输、保存，并可简化工艺，防止或延缓了产品劣变的发生。
6.需要改变物质功能的化合物。将疏水性物质通过表面处理，使其具有相反的性质。如神经酰胺微胶囊化后就可以直接加入水剂产品。
7. 增加化妆品的美观。通过改变微胶囊的光泽、色泽、大小，提高化妆品的视觉享受。
微胶囊技术发展至今，在化妆品领域中已经显示出其优越的性能，并得到广大研究者的重视。在我国，微胶囊产品的制备是制约化妆品应用的因素之一，尽管微胶囊技术不再神秘，但是以产业化的规模，根据客户的需要，提供个性化的微胶囊，也存在很多困难。
编辑/胡迎春
一、 微胶囊壁材的分类
壁材是构成囊的外壳。不同的壁材在一定程度上决定着产品的物化性质。目前可作为微胶囊壁材材料的物质主要有3类：天然高分子材料、半合成高分子材料和全合成高分子化合物。另外，一些无机材料也可作为微胶囊壁材的材料。
1．天然高分子材料
用作微胶囊的天然高分子材料主要包括碳水化合物、蛋白质类、蜡与脂类物质等。
天然高分子材料无毒或毒性很小、不需大量的有机溶剂、对环境危害小、粘度大、易成膜，但机械强度差，
2．半合成高分子材料
用作微胶囊壳材料的半合成高分子材料主要是纤维素衍生物。如甲基纤维素、乙基纤维素等，另外还有双硬脂酸甘油酯、羟基硬脂醇等油类。
半合成高分子材料的特点是毒性较小、粘度大、成盐后溶解度增大。但由于半合成高分子材料易水解，不适合高温处理，需在使用时临时配制。
3．全合成高分子材料
常用于微胶囊囊壳材料的全合成高分子材料可分为生物降解和不可生物降解2类，主要包括聚氯乙烯、聚乙烯、聚氨酯、聚酯、聚脲等。
全合成高分子材料特点是成膜性好、化学稳定性好、机械强度大、储存运输方便、可生物降解或可生物吸收。但需要大量有机溶剂、成本高，对环境危害大，因此要选择无毒或低毒、对原药溶解性较好的溶剂。
4．无机材料
目前大部分微胶囊用无机材料包覆的不多，但从生物降解和环境保护方面考虑，用无机材料对活性组分进行包覆有很大的发展前景，如碳酸钙或磷酸盐等。
二、 微胶囊制备方法分类
微胶囊化的基本步骤：
1） 芯材为分散相，壁材在分散相或连续相中；
2） 通过乳化等手段，使芯材以一定的粒度分散在连续相中；
3） 通过某一种方法将壁材聚集、沉渍或包覆在已分散的芯材周围；
4） 合成的膜壳是不稳定的部分，需利用化学和物理方法进行处理，以期达到一定的机械强度。
微胶囊的制备可归纳为物理化学法、物理机械法和化学法。
1．物理化学法
在液相中进行，囊芯物与囊材在一定条件下形成新相出来，故又称相分离方法。它的步骤大体可分为囊芯物的分散、囊材的加入、囊材的沉积和囊材的固化四个步骤。相分离方法又分为单凝聚法、油相分离法、改变温度法、液中干燥法、复相乳液法。
2．物理机械法
本法是将固态或液态药物在气相中进行微胶囊化，需要一定的设备条件。物理机械法又分为喷雾干燥法、喷雾凝结法、空气悬浮法、多孔分离法。
3．化学法
化学法是利用在溶液中单体或高分子通过聚合反应或缩合反应，产生囊膜制成微囊的方法。特点是不加絮凝剂，常先制成W/O型乳浊液，再利用化学反应交联固化。化学法又分界面聚合法、原位聚合法、辐射交联法。
三、 微胶囊在化妆品中的应用
微胶囊化可将固体、液体甚至气体包覆在一个微小胶囊中，采用此技术可保持产品性能稳定，解决传统工艺的不足。另外它对保护生物活性分子和组织的活性也有较大促进作用。很多化妆品中已经采用了微胶囊技术，将微胶囊应用于化妆品中，其优越性主要表现如下：
1．保护芯材，有效防止外界环境因素对芯材的破坏等不良影响。pH值、氧气、湿度、热、光和其他物质等，提高其稳定性。有些物料容易挥发和氧化，如胡萝卜素，接触空气中的氧气会被氧化，采用复凝聚法制备胡萝卜素微囊，研究表明胡萝卜素原料于光照条件下半衰期为6.9天，而胡萝卜素微囊在相同条件下半衰期为24.8天，胡萝卜素微囊为原料的3.6倍，将胡萝卜素制成微囊可增加化妆品的稳定性。再如维生素C，性质极不稳定，分子中含有连烯二醇基[-C(OH)=C(OH)-]的结构，具有很强的还原性及内酯环的结构易水解。一方面与空气接触自动氧化生成脱氢抗坏血酸，脱氢抗坏血酸水解生成2，3－二酮C古罗糖酸，并可进一步氧化生成苏阿塘酸和草酸，从而失去治疗作用。另一方面维生素C的水溶液不稳定。pH过高或过低都能使内酪环水解，并可进一步发生脱羧反应而生成糠醛。后者受空气影响经氧化和紧合而呈黄色。空气、光、热和重金属都可以加速本反应的发生。通过将其制成维生素Ｃ微囊达到解决其不稳定的问题，同时达到控制维生素Ｃ的释放，维持稳定它的浓度，用于化妆品中可减少涂抹次数，降低化妆品不良反应的目的。
2．隔离不相容组分。微胶囊化成分可与其它组分相隔离。当原料中由几种容易相互起作用的成分组成时，把其中某种成分微囊化后使其互相隔离，阻止成分之间发生化学反应，提高各自的稳定性，延长保质期。在配制染发化妆品时，利用微胶囊这一特性，可将染发剂与氧化剂两者之一微胶囊化，即可得到使用方便的一剂染发化妆品。再如化妆品中经常用到的凝露，晶莹剔透的外观，内通常加有彩色微囊，包裹着油类，既达到了产品美观的视觉感受，又满足了滋润皮肤的效果。
3．控制释放，有效地控制芯材的释放，使芯材效能得到最大限度的发挥。该微胶囊壁相当于一个半透膜，在一定条件下可允许芯材物质透过，以延长芯材物质的作用时间。如化妆品中具有清凉爽肤作用的薄荷醇。由于它几乎不溶于水，扩散力强、易挥发而不持久、暴露在空气中易升华的特点，给生产贮运带来诸多不便，货架期短。利用微胶囊技术可以提高它的贮藏稳定性、降低挥发性，从而延长货架期，实现添加产品的控制释。再如以聚乳酸为囊材制备的茶多酚缓释微囊，粒径多在100～200um，最大包封率为49％，该微囊具有缓释和保护茶多酚的双重作用。用于化妆品中既安全又高效。
4.屏蔽味道和气味，掩盖芯材的异味。亚麻油由于具有不雅味道难用于好的化妆品，做成微囊后用于化妆品不仅无味，不易被氧化，而且具有很好的护肤功效。再如特有色泽和气味的中草药液微胶囊化后，配置到化妆品中，可以制得无色无味的优质化妆品。
5.改变芯材的物理和化学性质。将有利于液体或半固体的流质体转化为自由流动的固体粉末，有利于物料的使用、运输、保存，并可简化工艺，防止或延缓了产品劣变的发生。
6.需要改变物质功能的化合物。将疏水性物质通过表面处理，使其具有相反的性质。如神经酰胺微胶囊化后就可以直接加入水剂产品。
7. 增加化妆品的美观。通过改变微胶囊的光泽、色泽、大小，提高化妆品的视觉享受。
微胶囊技术发展至今，在化妆品领域中已经显示出其优越的性能，并得到广大研究者的重视。在我国，微胶囊产品的制备是制约化妆品应用的因素之一，尽管微胶囊技术不再神秘，但是以产业化的规模，根据客户的需要，提供个性化的微胶囊，也存在很多困难。
编辑/胡迎春