Contrôler la volatilité avec des enveloppes multicouches
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La vitesse de libération d'un actif volatil encapsulé dépend de trois variables : le nombre de couches de l'enveloppe, la perméabilité de chaque couche et la phase huileuse dans laquelle l'actif est dissous. Vegalab construit jusqu'à 20 couches de biopolymères, ce qui permet d'ajuster la libération au lieu de la subir.
Du pic de libération à la libération prolongée
Une huile essentielle pure sur une surface se comporte comme une coupelle ouverte : l'évaporation est la plus rapide au début et la surface se vide vite. Une capsule à paroi unique ralentit ce pic, mais se rompt souvent et libère tout d'un coup. Une enveloppe multicouche ajoute des barrières de diffusion en série, si bien que l'actif doit traverser chaque couche pour atteindre la surface. Il en résulte une courbe de libération plus plate, avec moins de pertes dans les premières heures et davantage d'actif disponible les jours suivants.
Les variables de conception
Le nombre de couches détermine la longueur totale du trajet de diffusion. La chimie des couches détermine la perméabilité et la réactivité : certains biopolymères gonflent avec l'humidité et s'ouvrent, d'autres restent fermés jusqu'à ce qu'ils soient abrasés ou touchés par les lipides de la cuticule d'un arthropode. L'huile du noyau abaisse la pression de vapeur de l'actif dissous et le maintient dans un réservoir liquide. La taille des particules détermine la surface et l'adhérence aux substrats. Chaque variable arbitre entre vitesse de libération et rapidité d'action, et le bon équilibre diffère entre un produit à effet de choc et un produit de barrière.
La mesure
Les allégations de libération doivent être mesurées, pas modélisées. Les essais pertinents sont la perte d'actif dans le temps, par espace de tête ou par gravimétrie, à température et débit d'air définis, l'actif restant sur les substrats traités à intervalles fixes, et le biotest des résidus vieillis contre le ravageur ciblé. L'essai de Vegalab sur les tiques fait vieillir des résidus de géraniol encapsulé et de géraniol pur jusqu'aux jours 1, 7, 14 et 28 et y expose des nymphes, ce qui relie les données de libération à l'effet biologique. Libération et biotest réunis sont la seule base de toute allégation d'effet rémanent.
Points clés
- La plateforme de Vegalab fabrique des capsules biodégradables multicouches comptant jusqu'à 20 couches programmables, à partir de biopolymères de qualité alimentaire (plateforme technologique Vegalab, /technology).
- L'encapsulation de la nootkatone dans la lignine a réduit la volatilité et la photodégradation et augmenté la toxicité pour les nymphes d'Ixodes scapularis par rapport à une formulation émulsifiable (Behle et al. 2011, J Med Entomol 48:1120).
- La microencapsulation des huiles essentielles est passée en revue comme moyen de réduire la volatilité et la dégradation oxydative (Bakry et al. 2016, Compr Rev Food Sci Food Saf 15:143).
Comment s'applique notre technologie de délivrance
L'enveloppe agit directement sur l'évaporation : l'actif contenu dans le noyau n'est pas exposé à l'air tant qu'il n'a pas diffusé à travers les couches. La composition des couches peut être choisie pour s'ouvrir au contact des lipides cuticulaires ou sous l'effet de l'humidité, de sorte qu'une plus grande part de l'actif est libérée au niveau du ravageur plutôt que dans l'air. Le résultat à démontrer est une perte d'actif par jour plus faible à charge de départ égale.
Partenaires de formulation : demandez les données de courbe de libération du géraniol encapsulé.