A method for encapsulating organic molecules, and in particular,
biomolecules using sol-gel chemistry. A silica sol is prepared from an
aqueous alkali metal silicate solution, such as a mixture of silicon
dioxide and sodium or potassium oxide in water. The pH is adjusted to a
suitably low value to stabilize the sol by minimizing the rate of siloxane
condensation, thereby allowing storage stability of the sol prior to
gelation. The organic molecules, generally in solution, is then added with
the organic molecules being encapsulated in the sol matrix. After aging,
either a thin film can be prepared or a gel can be formed with the
encapsulated molecules. Depending upon the acid used, pH, and other
processing conditions, the gelation time can be from one minute up to
several days. In the method of the present invention, no alcohols are
generated as by-products during the sol-gel and encapsulation steps. The
organic molecules can be added at any desired pH value, where the pH value
is generally chosen to achieve the desired reactivity of the organic
molecules. The method of the present invention thereby presents a
sufficiently mild encapsulation method to retain a significant portion of
the activity of the biomolecules, compared with the activity of the
biomolecules in free solution.
Un metodo per l'incapsulamento delle molecole organiche ed in particolare, biomolecole usando chimica del solenoide-gel. Un solenoide di silicone è preparato da una soluzione alcalina-metallica acquosa del silicato, quale una miscela del diossido del silicone e dell'ossido del potassio o del sodio in acqua. Il pH è registrato ad un valore adeguatamente basso per stabilizzare il solenoide minimizzando il tasso di condensazione del silossano, quindi permettente la stabilità di immagazzinaggio del solenoide prima di congelamento. Le molecole organiche, generalmente in soluzione, allora è aggiunta con le molecole organiche che sono incapsulate nella tabella del solenoide. Dopo essere invecchiato, o una pellicola sottile può essere preparata o un gel può essere formato con le molecole incapsulate. Dipendendo dall'acido usato, il pH ed altri stati di elaborazione, il tempo di congelamento possono provenire da un minuto fino a parecchi giorni. Nel metodo di presente invenzione, nessun alcool è generato come sottoprodotti durante i punti di incapsulamento e del solenoide-gel. Le molecole organiche possono essere aggiunte a tutto il grado di pH voluto, dove il grado di pH è scelto generalmente per realizzare la reattività voluta delle molecole organiche. Il metodo di presente invenzione quindi presenta un metodo sufficiente delicato di incapsulamento per mantenere una parte significativa dell'attività delle biomolecole, rispetto all'attività delle biomolecole nella soluzione libera.