Hüdroksüpropüülmetüültselluloos (HPMC) on modifitseeritud tselluloos eeter, mida kasutatakse laialdaselt farmaatsiapreparaatides, toidulisandites, ehitusmaterjalides, kosmeetikatoodetes ja muudes põldudes. HPMC-l on paksenemine, kile moodustamine, adhesioon ja muud omadused. Selle vesilahuse viskoossuse ja kontsentratsiooni seos on erinevate rakenduste jaoks suurt tähtsust.
HPMC vesilahuse viskoossuse omadused
Põhiomadused
HPMC moodustab pärast vees lahustumist läbipaistva või poolläbipaistva viskoosse lahuse. Selle viskoossust ei mõjuta mitte ainult HPMC kontsentratsioon, vaid ka sellised tegurid nagu molekulmass, asendaja tüüp ja lahuse temperatuur.
Molekulmass: mida suurem on HPMC molekulmass, seda suurem on lahuse viskoossus. Selle põhjuseks on asjaolu, et makromolekulid moodustavad lahuses keerukama takerdunud struktuuri, mis suurendab molekulide vahelist hõõrdumist.
Asendusliik: metoksü- ja hüdroksüpropoksüasendajate suhe mõjutab HPMC lahustuvust ja viskoossust. Üldiselt, kui metoksüsisaldus on suurem, on HPMC lahustuvus parem ja ka lahuse viskoossus on suurem.
Seos kontsentratsiooni ja viskoossuse vahel
Lahjendatud lahuse etapp:
Kui HPMC kontsentratsioon on madal, on molekulide vastastikmõju nõrk ja lahusel on Newtoni vedeliku omadused, see tähendab, et viskoossus on põhimõtteliselt sõltumatu nihkekiirusest.
Selles etapis suureneb lahuse viskoossus kontsentratsiooni suurenemisega lineaarselt. Seda lineaarset suhet saab väljendada lihtsa viskoossuse võrrandi abil:
| Kontsentratsioon (%) | Viskoossus (MPA · S) |
| 0,5 | 100 |
| 1,0 | 300 |
| 2.0 | 1000 |
| 5,0 | 5000 |
| 10,0 | 20000 |
Andmete põhjal on näha, et HPMC vesilahuse viskoossus suureneb kontsentratsiooni suurenemisega hüppeliselt. See kasv ilmub graafikul järsult kasvava kõverana, eriti kõrge kontsentratsiooniga piirkondades.
Mõjutavad tegurid
Temperatuuri mõju
Temperatuuril on märkimisväärne mõju HPMC lahuse viskoossusele. Üldiselt vähendab temperatuuri tõus lahuse viskoossust. Selle põhjuseks on asjaolu, et temperatuur põhjustab suurenenud molekulaarset liikumist ja nõrgendab molekulaarsete ahelate vastastikmõju, vähendades sellega viskoossust.
Nihkekiiruse mõju
Suure kontsentratsiooniga HPMC lahuste korral mõjutab viskoossust ka nihkekiirus. Kõrge nihkekiiruse korral muutub molekulaarsete ahelate orientatsioon ühtlasemaks ja sisemine hõõrdumine väheneb, mille tulemuseks on lahuse madalam viskoossus. Seda nähtust nimetatakse nihkevedeldamiseks.
Rakendused
Farmatseutilistes preparaatides kasutatakse HPMC-d tavaliselt tablettide kattekihtides, püsiva vabastamisvormides ja paksendajates. Mõistmine, kuidas HPMC vesilahuste viskoossus kontsentratsiooniga muutub, on sobivate ravimite koostiste kavandamisel ülioluline. Näiteks tableti kattes võib asjakohane HPMC kontsentratsioon tagada, et kattevedelikul on piisav viskoossus tableti pinna katmiseks, samas kui seda pole liiga kõrge, et seda keeruliseks käsitseda.
Toiduainetööstuses kasutatakse HPMC -d paksendaja ja stabilisaatorina. Kontsentratsiooni ja viskoossuse seose mõistmine võib aidata kindlaks teha optimaalset kontsentratsiooni, et tagada toidu maitse ja tekstuur.
HPMC vesilahuse viskoossus on oluline positiivne korrelatsioon kontsentratsiooniga. See näitab lahjendatud lahuse etapi lineaarset suurenemist ja kõrge kontsentratsiooni eksponentsiaalset suurenemist. See viskoossuse omadus on ülioluline erinevates tööstuslikes rakendustes ning HPMC viskoossuse muutuste mõistmine ja kontrollimine on protsesside optimeerimisel ja toodete kvaliteedi parandamisel suur tähtsus.
Postiaeg: juuli-08-2024