マイクロカプセル
同軸回転ノズルを用いて液体をカプセル化する方法である。この方法では、液体であるコア物質の噴出部の周囲を、壁剤の溶液または溶解液で囲む。噴出部が、空気を通過したとき、プラトー・レイリー不安定性によって、周囲を壁剤に囲まれた液滴へと分断される。液滴が落下する間、壁剤は硬化または溶媒が蒸発する。ほとんどの液滴は±10 %の直径でおさまり、これらはスプレーノズルで囲まれた小さいリングに入る。ここで、必要があれば、カプセルを硬化することができる。このプロセスは400 μmから2000 μmの直径に適している。液滴は液体ノズルによって調製されるので、この工程は安定的な液体やスラリーで適応される。この手法は容易に生産性が確保され、1つのノズルから1時間当たり最大で22.5 kgのマイクロカプセルが得られる。
マイクロカプセル化した製品の目的はコアとその周囲を隔離することにあるが、壁剤は使用するときには破壊されなければならない。ほとんどの壁剤は圧力やせん断力によって容易に破壊され、例えば、色素の粒子が壊れる場合では、コピーを作る場合に描いているときの圧力で壊れる。Enteric drug coating例では、カプセルの内容物は壁が溶解したり、特別な状態で溶解することで放出する。他のシステムとしては、溶媒、酵素、化学的な反応、加水分解、膜の劣化などが挙げられる。
マイクロカプセル化は徐放化の目的で医薬品に使用される。これにより、被覆されていない医薬品に比較して一度の服用にでき、さらに血中での初期濃度を減らせるため、医薬品の毒性も軽減することができる。これは医薬品において非常に有望な放出パターンとなる。また、幾つかのケースでは、マイクロカプセルの放出機構は0次で示され、放出割合は定量である。さらに、幾つかのケースではマイクロカプセルの効果が保たれる間、1分間または1時間のうちに定量を放出する。これは固体か溶解している状態がマイクロカプセル内に維持されている限り持続する。
さらに典型的な放出のパターンとしては1次元で得示され、これは薬剤が尽きる限り指数関数的に減少する。このパターンでは、カプセルの外相と内相の濃度の違いによってカプセル中の薬剤が定常的に拡散する。
また他にも、マイクロカプセルの内容物質の放出メカニズムがある。これらには、微生物の分解、浸透圧、拡散などがある。それぞれのメカニズムはカプセルの構成や使用環境による。ゆえに、内容物の放出は幾つかのメカニズムが同時に寄与することがある。
イオンゲル化法は例えば、アルギン酸の鎖の中にあるウレアが多価のカチオンと結合することで生じる。多価のカチオンとしてはカルシウム、亜鉛、鉄、アルミニウムなどがある。