ما هي العوامل التي تؤثر على لزوجة ونقل هيدروكسي بروبيل ميثيل سيلولوز؟

هيدروكسي بروبيل ميثيل سيلولوز (HPMC)هي مادة بوليمر طبيعية شائعة الاستخدام وتستخدم على نطاق واسع في المستحضرات الصيدلانية ومعالجة الأغذية والبناء ومستحضرات التجميل وغيرها من المجالات. خصائصه الفيزيائية ، وخاصة اللزوجة والانتقال ، لها تأثير مهم على أداء التطبيق.

1. الوزن الجزيئي
الوزن الجزيئي هو أحد العوامل المهمة التي تحدد أداء HPMC. مع زيادة الوزن الجزيئي لـ Kimacell®HPMC ، تصبح السلسلة الجزيئية أطول وتزداد لزوجة المحلول. وذلك لأن السلاسل الجزيئية الأطول لها قوى تفاعل أقوى في المحلول ، مما يؤدي إلى ضعف سيولة الحل ، والتي تظهر على أنها لزوجة أعلى. على النقيض من ذلك ، فإن حلول HPMC ذات الوزن الجزيئي المنخفض لها سيولة أقوى وانخفاض اللزوجة.

الوزن الجزيئي لديه أيضا علاقة معينة مع الإرسال. بشكل عام ، قد تشكل حلول HPMC ذات الوزن الجزيئي الأعلى هياكل تكتل جزيئي أكبر بسبب سلاسلها الجزيئية الأطول ، والتي تؤثر بدورها على نثر الضوء ويؤدي إلى انخفاض في الإرسال.

2. درجة هيدروكسي بروبيل وميثيل
يشتمل التركيب الكيميائي لـ HPMC على مجموعات الهيدروكسيبروبيل والميثيل ، ويؤثر إدخال هذه المجموعات بشكل كبير على قابليتها للذوبان ولزوجتها ونقلها. بشكل عام ، يمكن أن تؤدي زيادة درجة هيدروكسي بروبيل إلى تحسين قابلية ذوبان HPMC ، مع زيادة درجة المثيلة يمكن أن تساعد في زيادة لزوجتها والحفاظ على استقرار الغروية.

درجة المثيلة: ستؤدي الزيادة في درجة المثيلة إلى زيادة في التفاعل بين جزيئات HPMC ، وبالتالي زيادة لزوجة المحلول. ارتفاع درجة من المثيلة قد تتسبب في أن تكون لزوجة المحلول كبيرة جدًا ، مما يؤثر على السيولة.
درجة هيدروكسي بروبيل: إدخال مجموعات الهيدروكسي بروبيل يزيد من ماء الجزيئات ، ويحسن قابلية ذوبان HPMC ، ويساعد على تشكيل نظام غروي أكثر استقرارًا. ارتفاع درجة من الهيدروكسي بروبيل قد يقلل من شفافية المحلول ، مما يؤثر على النقل.

3. خصائص المذيبات
تتأثر قابلية ذوبان HPMC ولزوجة الحل إلى حد كبير بخصائص المذيب. بشكل عام ، يمكن إذابة HPMC بشكل جيد في الماء ، لكن قابليته للذوبان يتأثر أيضًا بعوامل مثل درجة الحرارة وقيمة الرقم الهيدروجيني وتركيز الملح في الماء.

درجة الحرارة: عادة ما تساعد درجة الحرارة المتزايدة HPMC على حل وتقلل من لزوجة المحلول. ومع ذلك ، إذا كانت درجة الحرارة مرتفعة للغاية ، فقد تتسبب في تدهور HPMC ، مما يؤثر على لزوجته ونقله.
قيمة الرقم الهيدروجيني: تتأثر قابلية الذوبان واللزوجة من HPMC أيضًا بالـ PH. قد تختلف لزوجة الذوبان والحل من HPMC في قيم الأس الهيدروجيني المختلفة ، وخاصة في وجود تركيزات أعلى من الحمض أو القلويات ، حيث قد تنخفض قابلية الذوبان واللزوجة من HPMC أو يزداد بشكل كبير.
القوة الأيونية المذيبات: إذا تمت إضافة كمية كبيرة من الملح إلى المحلول ، تزداد القوة الأيونية للمحلول ، مما قد يؤثر على التفاعل بين جزيئات HPMC وبالتالي تغيير لزوجته.

4. تركيز HPMC
تركيز HPMC له تأثير مباشر على لزوجة الحل. بشكل عام ، تزداد لزوجة الحل خطيًا مع زيادة تركيز HPMC. ومع ذلك ، بتركيزات أعلى ، قد يصل المحلول إلى حد معين لزوجة ، وعند هذه النقطة ، سيتم إضعاف تأثير زيادة التركيز على اللزوجة.

قد يؤثر زيادة التركيز أيضًا على شفافية محلول HPMC. قد تشكل حلول التركيز العالي جزيئات أو مجاميع أكبر بسبب التفاعلات القوية المفرطة بين الجزيئات ، مما يؤدي إلى زيادة نثر الضوء والتأثير على الإرسال.

5. معدل القص وتاريخ القص
تتأثر اللزوجة ونقل حلول Kimacell®HPMC إلى حد ما بمعدل القص (أي معدل التدفق) وتاريخ القص. كلما ارتفع معدل القص ، زادت سيولة المحلول وخفض اللزوجة. قد يؤدي القص على المدى الطويل إلى تدهور السلاسل الجزيئية ، مما يؤثر على اللزوجة ونقل المحلول.

تاريخ القص له تأثير كبير على السلوك الريولوجي لحل HPMC. إذا تعرض المحلول لقص طويل الأجل ، فقد يتم تدمير التفاعل بين جزيئات HPMC ، مما يؤدي إلى انخفاض في لزوجة المحلول ، وقد يؤثر أيضًا على الإرسال.

6. إضافات خارجية

في محلول HPMC ، فإن إضافة أنواع مختلفة من الإضافات (مثل الأثخان ، والمثبتات ، والأملاح ، وما إلى ذلك) ستؤثر على لزوجتها ونقلها. على سبيل المثال ، قد تتفاعل بعض الأسماك مع HPMC لتشكيل المجمعات ، وبالتالي زيادة لزوجة المحلول. بالإضافة إلى ذلك ، قد تؤدي إضافة بعض الأملاح إلى زيادة قابلية ذوبان HPMC ولزوجتها عن طريق تغيير القوة الأيونية للمحلول.

الأثمان: عادةً ما تزيد هذه الإضافات من لزوجة محلول HPMC ، ولكن الاستخدام المفرط قد يتسبب في أن يكون الحل لزوجة مفرطة.

السطحي: قد تؤدي إضافة السطحي إلى تحسين ثبات محلول HPMC ، ولكن في بعض الأحيان قد يغير أيضًا نقله ، لأن جزيئات الفاعل بالسطح قد تتفاعل مع جزيئات HPMC وتؤثر على انتشار الضوء.

7. شروط التخزين للحل

إن ظروف تخزين حل Kimacell®HPMC لها أيضًا تأثير مهم على لزوجته ونقله. قد يتسبب التخزين على المدى الطويل في حدوث تغييرات في لزوجة محلول HPMC ، خاصة في بيئة ذات درجة حرارة غير مستقرة أو ضوء قوي. قد يؤدي ارتفاع درجة الحرارة أو التعرض طويل المدى للضوء فوق البنفسجي إلى تدهور HPMC ، مما يؤثر على لزوجة المحلول وقد يتسبب أيضًا في تغييرات في الإرسال.

اللزوجة ونقلهاHPMCتتأثر بالعديد من العوامل ، بما في ذلك الوزن الجزيئي ، ودرجة الهيدروكسيبروبيل والميثيل ، وخصائص المذيبات ، والتركيز ، ومعدل القص ، والإضافات الخارجية ، وظروف التخزين في المحلول. من خلال تعديل هذه العوامل بشكل معقول ، يمكن تصميم حلول HPMC ذات خصائص محددة حسب الحاجة لتلبية احتياجات التطبيق للمجالات المختلفة.