Mikroverkapselung

Mithilfe der Mikroverkapselung können gasförmige, flüssige oder feste Wirkstoffe in eine Trägermatrix bzw. in ein Hüllmaterial eingebettet werden, wodurch sich neue Produkte mit maßgeschneiderten Eigenschaften erzeugen lassen. Zu den wichtigsten Anwendungen der Mikroverkapselung zählen:

  • Die Einstellung einer kontrollierten, häufig verzögerten Freisetzung der Wirkstoffe aus den Kapseln in die Umwelt (Controlled Release, Slow Release)
  • Schutz empfindlicher Wirkstoffe vor schädlichen Umwelteinflüssen wie z.B. Sonnenlicht, Oxidationsprozessen, Säuren und Basen
  • Entwicklung neuer Produkteigenschaften, z.B. durch Umwandlung gasförmiger und flüssiger Wirkstoffe in freifließende Pulver
  • Bindung leicht flüchtiger Chemikalien (z.B. Pheromone) an ein festes Trägermaterial
  • Verbesserung der Lagerstabilität von sensitiven Wirkstoffen


Aufgrund der vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten der Mikroverkapselung existieren mittlerweile auch verschiedene Kapseltypen, die sich jedoch im Wesentlichen auf zwei Grundstrukturen zurückführen lassen.
Kern Hülle Partikel - Matrixpartikel

Bei den Kern-Hülle-Partikeln handelt es ich um „echte“ Kapseln, bei denen deutlich zwischen der innen liegenden Kernzone mit dem Wirkstoff und einer umgeben Hülle unterschieden werden kann. Dieser Kapseltyp wird v.a. dann bevorzugt, wenn nach einer gewissen Zeitspanne, in der die Hülle abgebaut worden ist, eine schlagartige Freisetzung des Wirkstoffes gewünscht wird.

Matrixpartikel bestehen hingegen aus einer gleichmäßigen Verteilung von Trägermaterial und Wirkstoff(en). Sphärische Partikel im Mikrometermaßstab werden häufig auch als Mikrokugeln bezeichnet. Aufgrund der gleichmäßigen Verteilung der Wirkstoffe in den Mikrokugeln benötigen diese unterschiedlich lange, bis sie die Kugeloberfläche erreicht haben und freigesetzt werden können, woraus verschiedene Freisetzungsprofile resultieren. Sowohl durch die Wahl des Trägermaterial als auch durch Zugabe von Additiven in die Matrixpartikel lassen sich die Freisetzungskinetiken der Wirkstoffe gezielt verändern und nach Kundenwünschen einstellen bzw. an Umweltbedingungen anpassen.