Controllare la volatilità con gusci multistrato
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La velocità di rilascio di un principio volatile incapsulato è determinata da tre variabili: il numero di strati dell'involucro, la permeabilità di ciascuno strato e la fase oleosa in cui il principio attivo è disciolto. Vegalab costruisce fino a 20 strati di biopolimero, il che permette di regolare il rilascio invece di renderlo fisso.
Dal rilascio a picco al rilascio prolungato
Un olio essenziale tal quale su una superficie si comporta come un piatto aperto: l'evaporazione è più rapida all'inizio e la superficie si svuota in fretta. Una capsula a parete singola rallenta quel picco, ma spesso si rompe e rilascia tutto in una volta. Un involucro multistrato aggiunge barriere di diffusione in serie, così il principio attivo deve attraversare ogni strato per raggiungere la superficie. Il risultato è una curva di rilascio più piatta, con meno perdite nelle prime ore e più principio attivo disponibile nei giorni successivi.
Le variabili di progettazione
Il numero di strati determina la lunghezza totale del percorso di diffusione. La chimica degli strati determina permeabilità e reattività: alcuni biopolimeri si rigonfiano con l'umidità e si aprono, altri restano chiusi finché non vengono abrasi o toccati dai lipidi della cuticola di un artropode. L'olio del nucleo abbassa la tensione di vapore del principio attivo disciolto e lo mantiene in una riserva liquida. La dimensione delle particelle determina la superficie e l'adesione ai substrati. Ogni variabile bilancia la velocità di rilascio con la rapidità d'azione, e il giusto equilibrio è diverso per un prodotto ad azione abbattente rapida e per un prodotto barriera.
Come si misura
Le affermazioni sul rilascio devono essere misurate, non modellate. I test pertinenti sono la perdita di principio attivo nel tempo, misurata nello spazio di testa o per via gravimetrica a temperatura e flusso d'aria definiti, il principio attivo rimasto sui substrati trattati a intervalli stabiliti e il saggio biologico dei residui invecchiati contro il parassita bersaglio. La prova sulle zecche di Vegalab invecchia i residui di geraniolo incapsulato e tal quale fino al giorno 1, 7, 14 e 28 ed espone le ninfe a ciascuno, collegando i dati di rilascio all'effetto biologico. Rilascio e saggio biologico insieme sono l'unica base per qualsiasi affermazione sull'attività residua.
Dati chiave
- La piattaforma di Vegalab realizza capsule biodegradabili multistrato con fino a 20 strati programmabili a partire da biopolimeri di grado alimentare (piattaforma tecnologica Vegalab, /technology).
- L'incapsulamento del nootkatone nella lignina ha ridotto la volatilità e la fotodegradazione e ha aumentato la tossicità per le ninfe di Ixodes scapularis rispetto a una formulazione emulsionabile (Behle et al. 2011, J Med Entomol 48:1120).
- La microincapsulazione degli oli essenziali è esaminata come mezzo per ridurne la volatilità e la degradazione ossidativa (Bakry et al. 2016, Compr Rev Food Sci Food Saf 15:143).
Come si applica la nostra tecnologia di veicolazione
L'involucro affronta direttamente l'evaporazione: il principio attivo nel nucleo non è esposto all'aria finché non diffonde attraverso gli strati. La composizione degli strati può essere scelta in modo che si aprano al contatto con i lipidi cuticolari o con l'umidità, così una quota maggiore del principio attivo viene rilasciata sul parassita anziché nell'aria. Il risultato da dimostrare è una minore perdita giornaliera di principio attivo a parità di carico iniziale.
Partner di formulazione: richiedete i dati sulla curva di rilascio del geraniolo incapsulato.