HPMC е полусинтетичен полимер, получен от целулоза. Поради отличните си свойства за удебеляване, стабилизиране и образуване на филми, той се използва широко в медицината, храната, козметиката и други индустрии. Изучаването на неговото поведение на вискозитета е от решаващо значение за оптимизиране на неговата ефективност в различни приложения.
1. Измерване на вискозитета:
Ротационен вискоскомер: Ротационният вискокомер измерва въртящия момент, необходим за завъртане на шпиндела с постоянна скорост, когато се потапя в проба. Чрез промяна на геометрията и скоростта на въртене на шпиндела може да се определи вискозитетът при различни скорости на срязване. Този метод дава възможност за характеризиране на вискозитета на HPMC при различни условия.
Капилярен Вискокометър: Капилярен вискокомер измерва потока на течност през капилярна тръба под въздействието на гравитацията или налягането. Разтворът на HPMC се принуждава през капилярната тръба и вискозитетът се изчислява въз основа на скоростта на потока и спада на налягането. Този метод може да се използва за изследване на вискозитета на HPMC при по -ниски скорости на срязване.
2.Рхеологическо измерване:
Динамична срязваща реометрия (DSR): DSR измерва реакцията на материал на динамична деформация на срязване. Пробите от HPMC се подлагат на осцилиращо напрежение на срязване и получените щамове се измерват. Вискоеластичното поведение на HPMC разтворите може да се характеризира чрез анализ на сложния вискозитет (η*), както и модула на съхранение (G ') и модула на загуба (G ”).
Тестове за пълзене и възстановяване: Тези тестове включват подлагане на HPMC проби на постоянен стрес или щам за продължителен период от време (фазата на пълзене) и след това се наблюдават последващо възстановяване след облекчаване на напрежението или напрежението. Поведението на пълзене и възстановяване осигуряват представа за вискоеластичните свойства на HPMC, включително неговите деформации и възможности за възстановяване.
3. Проучвания за концентрация и температура на зависимост:
Сканиране на концентрацията: Измерванията на вискозитета се извършват в диапазон от концентрации на HPMC, за да се изследва връзката между вискозитета и концентрацията на полимер. Това помага да се разбере ефективността на сгъстяването на полимера и неговото поведение, зависимо от концентрацията.
Температурно сканиране: Измерванията на вискозитета се извършват при различни температури, за да се проучи ефекта на температурата върху вискозитета на HPMC. Разбирането на температурната зависимост е от решаващо значение за приложенията, при които HPMCS изпитва температурни промени, като фармацевтични формулировки.
4. Анализ на молекулното тегло:
Хроматография за изключване на размера (SEC): SEC разделя полимерните молекули въз основа на техния размер в разтвор. Чрез анализиране на профила на елуирането може да се определи разпределението на молекулното тегло на HPMC пробата. Разбирането на връзката между молекулното тегло и вискозитета е от решаващо значение за прогнозиране на реологичното поведение на HPMC.
5. Моделиране и симулация:
Теоретични модели: Различни теоретични модели, като модел на Carreau-Yasuda, кръстосан модел или мощен закон, могат да бъдат използвани за описание на поведението на вискозитета на HPMC при различни условия на срязване. Тези модели комбинират параметри като скорост на срязване, концентрация и молекулно тегло, за да прогнозират точно вискозитета.
Изчислителни симулации: Симулациите на изчислителна течност (CFD) дават представа за поведението на потока на HPMC разтвори в сложни геометрии. Чрез числено решаване на управляващите уравнения на потока на течността симулациите на CFD могат да прогнозират разпределението на вискозитета и моделите на потока при различни условия.
6. in situ и in vitro изследвания:
Измервания на място: Техниките in-situ включват изучаване на промени в вискозитета в реално време в конкретна среда или приложение. Например, във фармацевтичните формулировки in situ измерванията могат да наблюдават промените в вискозитета по време на разпадане на таблетки или локално приложение на гел.
In vitro тестване: in vitro тестване симулира физиологични състояния, за да се оцени поведението на вискозитет на базирани на HPMC формулировки, предназначени за орално, очно или локално приложение. Тези тестове предоставят ценна информация за ефективността и стабилността на формулировката при съответните биологични условия.
7. Адвираща технология:
Микрорхеология: Микрорхеологични техники, като динамично разсейване на светлината (DLS) или микрорхеология на проследяване на частици (PTM), позволяват да се изследват вискоеластичните свойства на сложните течности в микроскопичната скала. Тези техники могат да дадат представа за поведението на HPMC на молекулярно ниво, допълващи макроскопските реологични измервания.
Спектроскопия с ядрен магнитен резонанс (ЯМР): ЯМР спектроскопия може да се използва за изследване на молекулярната динамика и взаимодействията на HPMC в разтвор. Чрез наблюдение на химическите смени и времената на релаксация, NMR предоставя ценна информация за конформационните промени на HPMC и взаимодействието на полимер-разтворител, които влияят на вискозитета.
Изучаването на поведението на вискозитета на HPMC изисква мултидисциплинарен подход, включително експериментални техники, теоретично моделиране и усъвършенствани аналитични методи. Използвайки комбинация от вискометрии, реометрия, молекулярен анализ, моделиране и усъвършенствани техники, изследователите могат да придобият пълно разбиране на реологичните свойства на HPMC и да оптимизират неговата ефективност в различни приложения.
Време за публикация: 29-2024 февруари