Control de la volatilidad con cubiertas multicapa
Última actualización:
La velocidad de liberación de un volátil encapsulado depende de tres variables: el número de capas de la cubierta, la permeabilidad de cada capa y la fase oleosa en la que está disuelto el activo. Vegalab construye hasta 20 capas de biopolímero, lo que permite ajustar la liberación en lugar de dejarla fija.
De la ráfaga a la liberación sostenida
Un aceite esencial puro sobre una superficie se comporta como un recipiente abierto: la evaporación es más rápida al principio y la superficie se vacía pronto. Una cápsula de pared simple frena esa ráfaga, pero a menudo se rompe y lo libera todo de una vez. Una cubierta multicapa añade barreras de difusión en serie, de modo que el activo debe atravesar cada capa para llegar a la superficie. El resultado es una curva de liberación más plana, con menos pérdida en las primeras horas y más disponibilidad en los días posteriores.
Las variables de diseño
El número de capas determina la longitud total del trayecto de difusión. La química de cada capa determina la permeabilidad y la capacidad de respuesta: algunos biopolímeros se hinchan con la humedad y se abren, otros permanecen cerrados hasta que se desgastan o entran en contacto con los lípidos de la cutícula de un artrópodo. El aceite del núcleo reduce la presión de vapor del activo disuelto y lo mantiene en un reservorio líquido. El tamaño de partícula determina la superficie y la adhesión a los sustratos. Cada variable equilibra la velocidad de liberación con la rapidez de inicio, y el equilibrio adecuado es distinto para un producto de derribo rápido y para un producto de barrera.
Cómo se mide
Las afirmaciones sobre liberación deben medirse, no modelarse. Las pruebas pertinentes son la pérdida de activo en espacio de cabeza o gravimétrica a lo largo del tiempo, a temperatura y flujo de aire definidos, el activo que queda en sustratos tratados a intervalos establecidos y el bioensayo de residuos envejecidos contra la plaga objetivo. El ensayo de Vegalab en garrapatas envejece residuos de geraniol encapsulado y puro hasta los días 1, 7, 14 y 28 y expone ninfas a cada uno, lo que vincula los datos de liberación con el efecto biológico. La liberación y el bioensayo en conjunto son la única base para cualquier afirmación sobre efecto residual.
Datos clave
- La plataforma de Vegalab construye cápsulas biodegradables multicapa con hasta 20 capas programables a partir de biopolímeros de grado alimentario (plataforma tecnológica de Vegalab, /technology).
- Encapsular nootkatona en lignina redujo la volatilidad y la fotodegradación y aumentó la toxicidad para las ninfas de Ixodes scapularis en comparación con una formulación emulsionable (Behle et al. 2011, J Med Entomol 48:1120).
- La microencapsulación de aceites esenciales se revisa como un medio para reducir la volatilidad y la degradación oxidativa (Bakry et al. 2016, Compr Rev Food Sci Food Saf 15:143).
Cómo se aplica nuestra tecnología de liberación
La cubierta actúa directamente sobre la evaporación: el activo del núcleo no se expone al aire hasta que se difunde a través de las capas. La composición de las capas puede elegirse para que se abran al contacto con los lípidos cuticulares o con la humedad, de modo que una mayor parte del activo se libere en la plaga y no en el aire. El resultado que debe demostrarse es una menor pérdida diaria de activo con la misma carga inicial.
Socios de formulación: soliciten datos de curvas de liberación del geraniol encapsulado.