Penerapan Bioplastik dalam Paket Makanan dan Farmasi II

1) PLA

Setelah hidrolisis pati menjadi glukosa, fermentasi glukosa menjadi asam laktat dan polimerisasi asam laktat, kita bisa mendapatkan PLA. PLA juga dapat diproses untuk semua jenis produk. Produk yang ditinggalkan dapat terdegradasi menjadi air dan karbon dioksida dengan mendaur ulang dan kompos dan kemudian diserap oleh biji -bijian melalui fotosintesis.

Prosedur sirkulasi PLA ditunjukkan pada gambar berikut.

PLA ditampilkan oleh transparansi tinggi, glossiness, permeabilitas udara, modulus tinggi, lipatan lengkap, retensi keterjeratan, penyegelan suhu rendah, robek yang mudah, kelembutan dan sebagainya. Ini dapat menggantikan PS, PP, ABS dan beberapa plastik fosil lainnya.

Melalui peleburan ekstrusi, cetakan injeksi, cetakan pukulan, pembentukan terik atau vakum, PLA dapat diproses untuk produk dengan bentuk variabel, seperti wadah makanan (botol atau baki), film pengemasan, film pembungkus, paket permeabel udara, paket pelestarian wewangian, Tas belanja, tas sampah dan sebagainya.

Misalnya, banyak jenis permen dikemas oleh PLA. Penampilan dan kinerja film PLA mirip dengan film kemasan permen tradisional. Ini adalah transparansi dan penghalang yang tinggi dan dapat mempertahankan wewangian permen dengan lebih baik.

PLA juga digunakan untuk mengemas makanan dengan umur simpan pendek, seperti es krim dan salad. Bahan gabungan PLA juga digunakan untuk mengemas air, jus buah dan yogurt. Wadah -wadah yang terbuat dari PLA ini semuanya dapat memenuhi standar Jerman dan UE. Dan PLA memiliki kinerja biodegradable dan antibakteri yang baik.

Tawakkal, dkk, menulis tinjauan umum tentang pengembangan penelitian PLA sebagai pembawa obat antibakteri. Dijelaskan dalam ikhtisar bahwa PLA dapat menjadi pembawa yang tepat untuk obat antibakteri (termasuk obat antibakteri alami) dari perspektif sifat mekanik dan termal dari campuran obat antibakteri dan PLA. Film yang terbuat dari campuran dapat digunakan sebagai paket yang menghubungi makanan secara langsung untuk mencegah bakteri. Dan dibandingkan dengan operator berbasis fosil tradisional (tidak terdegradasi), PLA jelas ramah lingkungan.

Sebagai pembawa obat, PLA adalah salah satu dari sedikit polimer yang disetujui oleh FDA untuk penggunaan medis. Titik panas dalam pengarsipan medis adalah untuk mempelajari obat-obatan pelepasan berkelanjutan yang dibuat dari PLA dan disiapkan oleh teknologi pencetakan 3D.

Air et al. Menambahkan Furantoin ke dalam PLA dan menyiapkan obat pelepasan berkelanjutan melalui teknologi pencetakan 3D. Ini dapat menghambat pertumbuhan Staphylococcus aureus.

Selain itu, Weisman et al. Muat 3D PLA dengan gentamicin dan methotrexate. Sistem pengiriman obat ini dapat mencegah infeksi dan proliferasi sel tumor rahang. Metode ini juga menyediakan strategi perawatan pribadi untuk dokter klinis. Sebagai sistem pengiriman obat yang dapat disesuaikan, ia memiliki prospek klinis yang hebat. Selain itu, PLA memiliki prospek yang baik di bidang pengemasan narkoba.

Ren Yiwen et al., Publikasikan paten materi pengemasan medis PLA dan metode dan penerapan persiapannya. Lembar untuk kemasan blister dapat dibuat oleh peralatan pemrosesan plastik umum setelah menambahkan stablizer, plasticizer dan agen antihidrolitik ke dalam PLA. Metode ini dapat diterapkan dalam kemasan blister untuk tablet untuk memproses lepuh dalam suhu rendah dan melindungi lingkungan.

2) Pha

PHA adalah sejenis partikel biopolyester yang dapat disintesis oleh banyak mikroorganisme. Dalam kondisi tertentu, kandungan PHA dalam mikroorganisme dapat mencapai 90% dari berat kering sel. Formula umum struktur kimianya adalah sebagai berikut:

Massa molekul relatif berkisar dari 5*104 hingga 2*107. PHA juga menarik perhatian orang dengan kompatibilitas biologis yang baik. Namun, penerapannya dalam pengobatan material, sumber daya dan biologis masih dibatasi oleh kinerja mekanisnya yang buruk, biaya produksi yang tinggi dan fungsi yang terbatas.

Dalam beberapa tahun terakhir, polimer PHA setelah sintesis biologis atau modifikasi kimia memiliki biaya produksi yang lebih rendah, kinerja mekanik, fisik dan kimia yang lebih baik dan prospek yang lebih luas dalam kedokteran biologis.

Di antara keluarga PHA, PHB memiliki struktur paling sederhana dan aplikasi terluas. Mungkin biaya 100 tahun untuk menurunkan plastik tradisional tetapi hanya 12 bulan untuk PHB dan produk degradasi PHB yang dilepaskan adalah air dan karbon dioksida.

PHB adalah kristal dengan struktur heliks α. Kristalinitasnya berkisar dari 55% hingga 80% dan titik lelehnya adalah 180 ° C. Ini mirip dengan PP dalam sifat fisik dan struktur molekuler. Oleh karena itu, PHB juga merupakan bahan yang disukai untuk kemasan hijau. Ini banyak diterapkan dalam pisau cukur pengemasan, peralatan, dudukan golf, umpan, popok, produk kebersihan wanita dan kosmetik.

Berbeda dari bahan nanometer lainnya, PHA memiliki potensi besar sebagai pembawa obat. Yalcin et al menggunakan PHB untuk mengemas nanopartikel magnetik doxorubicin. Produk ini dapat tetap stabil dalam media netral selama 2 bulan dan telah meningkatkan efek anti-tumor.

Berdasarkan hidrofobisitas tinggi pHB, Luo, dkk disintesis rendah-beracun, biodegradable dan suhu-sensitif amfiphilic polyurethane. Doketaxel hidrofobik kemudian dikemas oleh misel poliuretan. Ditemukan bahwa misel nano, dibandingkan dengan injeksi docetaxel yang diluncurkan, jelas dapat meningkatkan pembubaran docetaxel, mengurangi reaksi hemolitik dan meningkatkan kompatibilitas darah obat.

3) PBS

PBS adalah sejenis poliester dengan kristalinitas tinggi. Itu terlihat putih susu dan tidak berbau dan hambar. Ini juga memiliki biokompatibilitas yang baik dan bioavailabilitas dan dapat terdegradasi menjadi karbon dioksida dan air secara alami. Dengan kinerja mekanis yang baik, mirip dengan PP, PE dan beberapa plastik universal lainnya. Oleh karena itu, ini sesuai dengan produksi dengan berbagai teknik cetakan injeksi, ekstrusi, peniup dan laminasi. Selain itu, dapat menyatu dengan kalsium karbonat, pati dan pengisi lainnya untuk mengurangi biaya.

Jika disimpan dan digunakan secara normal, PBS dapat memiliki kinerja yang stabil. Tetapi PBS yang kompos akan terdegradasi oleh mikroorganisme. PBS juga memiliki ketahanan panas yang lebih kuat daripada PLA dan PHA. Suhu deformasi mendekati 100 ° C dan gambar bahkan dapat melebihi 100 ° C setelah modifikasi. Ini berarti bahwa material dapat memenuhi persyaratan normal untuk ketahanan panas.

PBS banyak digunakan dalam pengemasan (makanan, kosmetik, obat-obatan dan sebagainya), peralatan makan, instrumen medis sekali pakai, film pertanian, dll. Baru-baru ini, penelitian juga telah banyak dilakukan dalam teknik jaringan, pembawa obat-obatan yang lepas dan plastik medis yang berkelanjutan (Jarum suntik sekali pakai, tabung reaksi, dan kateter medis. Kecepatan penurunan PBS dapat disesuaikan dalam sistem pengiriman obat untuk mengontrol kecepatan pelepasan obat dan meningkatkan efek kuratif.

Pan rui et al mengembangkan sistem pelepasan obat metoprolol-PBS dengan metode pencairan melebur dan mengontrol pelepasan obat dengan menambahkan tidak ada eksipien selain pengobatan (90 ° C atau pendinginan). Hasilnya menunjukkan bahwa obat yang melepaskan kecepatan sistem yang diobati 90 ° C jelas lebih cepat daripada sistem yang dipadamkan. Namun pada tahap akhir, kecepatan pelepasan kedua sistem saling dekat. Dapat dilihat bahwa sistem penurunan PBS dapat dikendalikan dengan mengubah teknik perlakuan panas untuk mengontrol pelepasan obat.

4) selulosa asetat

Selulosa asetat terbuat dari selulosa tanaman asetil dan dapat menurun menjadi karbon dioksida dan air di lingkungan alami. Ini adalah plastik biodegradable yang ramah lingkungan. Bergantung pada tingkat substitusi, selulosa asetat dapat dibagi menjadi selulosa monoasetat, selulosa diasetat dan selulosa triasetat.

Mengganti hidroksil molekul selulosa dengan asetil dapat mengurangi fungsi ikatan hidrogen dan meningkatkan ruang di antara molekul selulosa. Oleh karena itu, selulosa diasetat (atau CA singkatnya) melakukan termoplastik dengan baik.

Formula molekul CA

Properti CA mirip dengan plastik universal. Transparansi cukup bagus, dengan transmitansi lebih dari 85% dan sesuai dengan persyaratan plastik transparan. Ini tidak ditampilkan oleh proses proses yang baik, pembentukan film yang mudah, hidrofilisitas yang luar biasa, fluks besar dan resistensi tinggi terhadap klorin. Berkat fitur -fitur ini, ini dapat diproses untuk semua jenis film osmotik dan digunakan untuk menghapus dan menangani air.

Aplikasi paling umum dari CA adalah filter rokok, pegangan alat, pegangan sepeda, penahan pena, bingkai kaca, wadah untuk minyak atau benzena, bahan isolasi, profil dan film pengepakan ... Selain itu, non-anyaman yang terbuat dari CA adalah medis tingkat tinggi medis tingkat tinggi dan bahan higienis dan dapat digunakan dalam perban bedah. Itu tidak akan mematuhi luka.

Berdasarkan properti termoplastik CA, Dr. Hou Huimin, dengan timnya mengintegrasikan metode produksi film plastik industri, ide-ide pengemasan dan teknologi pemotongan laser presisi tinggi dan mengembangkan teknologi pelapisan termoplastik untuk tablet pompa osmotik. Teknologi baru ini terdiri dari tiga langkah: ekstrusi termal dan pembentukan film, lapisan termal dan pemotongan laser.

Kedua tablet berlapis termoplastik metformin hidroklorida dan tablet dilapisi nifedipine termoplastik yang disiapkan oleh teknologi baru ini tidak memiliki karakteristik pelepasan pesanan dari tablet pelepasan terkontrol pompa osmotik yang umum. Dibandingkan dengan teknologi pelapis penyemprotan umum, teknologi baru ini memiliki fitur -fitur berikut:

A. Ia mengadopsi tidak ada pelarut organik yang mudah menguap, tidak menghasilkan debu dan menghasilkan film pelapis termoplastik dan tablet yang dilapisi yang tidak akan mencemari lingkungan;

B. Film pelapis disiapkan secara terpisah untuk kontrol kinerja dan jaminan kualitas obat;

C. Coating, Laser Cutting dan Blister Packaging dapat diselesaikan terus menerus, yang lebih sesuai dengan produksi otomatis dan cerdas;

D. CA dapat menggantikan PVC yang selalu digunakan dalam kemasan blister, yang lebih ramah terhadap lingkungan.

1. Prospek

Bioplastik yang diperkenalkan di atas telah banyak diterapkan di banyak bidang. Plastik pati terutama diproses ke lembar ekstrusi, meniup film, produk cetakan injeksi, wadah dan mainan, PLA ke jahitan bedah, bahan fiksasi ortopedi dan bahan mata, pha untuk obat-obatan biologis, kosmetik, lembaran buram dan film semi-transparan, PBS untuk dikemas Untuk makanan, kosmetik dan obat-obatan, peralatan makan, instrumen medis sekali pakai, film pertanian, bahan pelepasan berkelanjutan untuk pestisida dan bahan polimer medis pupuk ...

Dalam produksi praktis kami, ada juga beberapa plastik umum lainnya, termasuk PE, PP, PVC dan PET. Mereka dapat diganti dengan bioplastik ini sebagai berikut ；

Plastik umum			Plastik alternatif
Nama	Aplikasi dalam industri makanan dan kebutuhan harian	Aplikasi dalam Industri Farmasi
MEMBELAI	Botol air mineral, botol minuman berkarbonasi ...	Botol obat	PHA, PBS, PLA
HDPE	Produk pembersih, produk mandi ...	Tabung infus	Plastik Pati, PBS
PVC	Jarang digunakan	Paket blister	Pha, PLA, CA
Ldpe	Film Keep Fresh, Film Plastik ...	Kantong plastik	Plastik Pati, PBS, CA
Pp	Kotak makan (cocok untuk oven microwave)	Botol infus	Plastik Pati, PLA, PBS
Ps	Kotak mie instan, kotak makanan cepat saji ...	Pemegang obat, bahan buffering ...	Plastik Pati, PLA, PHA

Meja dapat memberi tahu kami bahwa plastik umum untuk paket dalam (botol, blister ..) dan paket luar (kantong plastik, film plastik, pemegang obat ...) semuanya dapat diganti dengan plastik biodegradable.

Ketika sains berkembang, bioplastik tipe baru akan memperoleh lebih banyak fungsi dan sifat plastik umum dan menjadi lebih ekonomis dan praktis. Selain itu, mereka dapat didaur ulang dalam ekosistem dan tidak menghasilkan polusi dalam bentuk materi anorganik. Ini adalah tren tertentu bagi industri pengemasan obat masa depan untuk menerapkan bioplastik dan mengurangi dan menghilangkan plastik basis fosil secara bertahap.