Hidroxipropiletako metilcellulosa (HPMC)Erabilitako ur-polimero disolbagarria da, hainbat aplikazio dituena, bereziki farmaziak, elikagaiak eta produktu kosmetikoak. Geldiko soluzio lodiak eratzeko duen gaitasuna, urarekin nahastuta dagoenean osagai polifazetikoa da. Kimacell®HPMC soluzioen biskositateak funtsezko eginkizuna du formulazio desberdinetan duten errendimendua zehazteko. HPMC soluzio akuosoen biskositatearen ezaugarriak ulertzea ezinbestekoa da hainbat industrietan erabiltzea optimizatzeko.
1. HydroxyPropyl methilcellulosa (HPMC) sarrera
Hidroxipropil metilcellulosa zelulosaren eratorritako erdi sintetikoa da. Zelulosa hidroxipropil taldeekin eta metil taldeekin ordezkatzeak sortzen du. Ordezkapen horien proportzioa aldatu egin daiteke, HPMC-ko kalifikazio desberdinak ezaugarri desberdinak sor ditzakete, biskositatea barne. HPMCren egitura tipikoa glukosa unitateei atxikitako hidroxipropil eta metil taldeekin erlazionatutako zelulosa bizkarrezurra da.
Hpmc hainbat industrietan erabiltzen da, bere bionpresagarritasuna, gelak osatzeko gaitasuna eta uretan disolbagarritasun erraztasuna. Soluzio akuosoetan, HPMC-k ioidiko ez den polimero gisa jokatzen du, soluzioaren propietate erreologikoetan nabarmen eragina duena, bereziki biskositatea.
2. HPMC soluzioen biskositatearen ezaugarriak
HPMC soluzioen biskositateak hainbat faktoreren eragina du, HPMC kontzentrazioa, polimeroaren, tenperaturaren eta gatz edo beste solutuen presentzia barne. Jarraian, HPMCren biskositatearen ezaugarriak arautzen dituzten faktore nagusiak dira:
HPMC-ren kontzentrazioa: Biskositatea handitzen da HPMC-ren kontzentrazioa handitzen doan heinean. Kontzentrazio handiagoetan, HPMC molekulek elkarreragin handiagoa dute elkarren artean, emariarekiko erresistentzia handiagoa lortuz.
HPMC-ren pisu molekularra: HPMC soluzioen biskositatea biziki erlazionatuta dago polimeroaren pisu molekularrarekin. HPMC kalifikazio molekular altuagoak soluzio likatsuagoak ekoizteko joera dute. Izan ere, polimero handien molekula handiagoak erresistentzia nabarmenagoa sortzen dute fluxu eta marruskadura handitzen direlako.
Tenperatura: Biskositatea normalean tenperatura handitzen da. Izan ere, tenperatura altuagoak HPMC molekulen arteko indar intermolekularrak murriztea eragiten dute, eta, beraz, fluxua erresistitzeko gaitasuna murrizten da.
Zizaila tasa: HPMC soluzioen biskositatea Zizaila-tasa-menpekoa da, batez ere newtoniar fluidoetan, polimeroen irtenbide tipikoak dira. Zizaila baxuko tarifetan, HPMC soluzioek biskositate handia erakusten dute, zizaila tasa handietan, biskositatea gutxitzen da zizaila mehearen portaera dela eta.
Indar ionikoaren eragina: Soluzioan elektrolitoek (esaterako, gatzak) duten presentziak biskositatea alda dezake. Zenbait gatzak polimeroen kateen arteko indar errepikatzaileak pantailatu ditzakete, agregatu eta biskositatearen beherakada eraginez.
3. Viscosessess vs Kontzentrazioa: behaketa esperimentalak
Esperimentuetan ikusitako joera orokorra da HPMCko soluzioen biskositatea handitzen dela esponentzialki polimeroen kontzentrazioa handituz. Biskositatearen eta kontzentrazioaren arteko harremana honako ekuazio enpirikoaren bidez deskribatu daiteke, askotan polimero kontzentratutako irtenbideetarako erabiltzen dena:
η = ACN \ eta = AC ^ nη = ACN
Non:
η \ etaη biskositatea da
CCC HPMC-ren kontzentrazioa da
AAA eta NNN konstante enpirikoak dira, HPMC mota zehatzaren mende dauden eta irtenbidearen baldintzak dira.
Kontzentrazio baxuagoak direla eta, harremana lineala da, baina kontzentrazioa handitzen doan heinean, biskositatea etengabe igotzen da, polimero kateen arteko elkarrekintza areagotuz.
4. Biskositatea vs pisu molekularra
Kimacell®HPMCren pisu molekularrak funtsezko eginkizuna du bere biskositatearen ezaugarrietan. Pisu molekular handiagoa HPMC polimeroek soluzio likatsuagoak eratzeko joera dute kontzentrazio txikietan, pisu molekular txikiko kalifikazioekin alderatuta. HPMC molekular-pisu handiko hpmc-rekin egindako soluzioen biskositatea HPMC-ko pisu txikiko pisuarekin egindako soluzioek baino handiagoa izan daiteke.
Adibidez, 100.000 DAko pisu molekular batekin HPMC soluzio batek likidositate handiagoa erakutsiko du kontzentrazio berean 50.000 da pisu molekular batekin.
5. Tenperatura efektua biskositatean
Tenperaturak HPMC soluzioen biskositatean eragin handia du. Tenperaturaren gehikuntzak irtenbidearen biskositatea murrizten du. Hau da, batez ere, polimero kateen higidura termikoa dela eta, askatasunez gehiago mugitzea eragiten dutenak, haien erresistentzia murriztuz. Tenperaturaren ikuspegia biskositatearen eragina maiz kuantifikatzen da Arregen motako ekuazio bat erabiliz:
η (t) = η0eart \ eta (t) = \ eta_0 e ^ {\ frac {E_A} {rt}} η (t) = η0 Ertea
Non:
η (t) \ eta (t) η (t) tenperatura TTT-ren biskositatea da
η0 \ eta_0η0 aurrez esponentzialki faktorea da (tenperatura infinituan biskositatea)
Eae_aea aktibazio-energia da
Rrr gas konstantea da
TTT tenperatura absolutua da
6. Jokabide erreologikoa
HPMC soluzioen erreologia newtoniarik ez den bezala deskribatzen da, hau da, irtenbidearen biskositatea ez da konstantea, baina aplikatutako zizaila tasa aldatu egiten da. Zizaila baxuko tarifetan, HPMC soluzioek nahiko biskositate handia erakusten dute polimero kateen eraginez. Hala ere, zizailaren tasa handitzen doan heinean, biskositatea gutxitzen da - zizaila mehe gisa ezagutzen den fenomenoa.
Zizaila-mehe jokabide hau polimeroen irtenbide ugarien tipikoa da, HPMC barne. Biskositatearen zizaila-tasa mendekotasuna Power-Lege eredua erabiliz deskribatu daiteke:
η (˙˙) = k˙˙n-1 \ eta (\ dot {\ gamma}) = k \ dot {\ gamma} ^ {n-1} η (˙˙) = k˙˙ n-1
Non:
˙˙ \ dot {\ gamma} ˙˙ zizaila tasa da
KKK koherentziaren indizea da
NNN fluxu portaeraren indizea da (zizaila mehetzeko zizaila eta 1
7. HPMC soluzioen biskositatea: Laburpen taula
Jarraian, HPMCko irtenbide akuosoen biskositatearen ezaugarriak laburbiltzen dituen taula bat da:
| Parametro | Biskositatean eragina |
| Kontzentrazio | Biskositatea handitzen da kontzentrazio gisa |
| Pisu molekularra | Pisu molekular handiagoa biskositatea handitzen da |
| Tenperatura | Tenperatura handitzeak biskositatea gutxitzen du |
| Zizaila tasa | Zizaila tasa altuagoa gutxitzen da biskositatea (zizaila mehe jokabidea) |
| Indar ionikoa | Gatzak egoteak biskositatea murriztu dezake polimeroen kateen arteko indar errepikatzaileak emanez |
| Adibidea: HPMC-ren biskositatea (% 2 / V) irtenbidea | Biskositatea (CP) |
| Hpmc (MW baxua) | ~ 50-100 CP |
| Hpmc (MW) | ~ 500-1.000 cp |
| Hpmc (mw altua) | ~ 2.000-5.000 cp |
Biskositatearen ezaugarriakHpmcIrtenbide akuosoek hainbat faktoreren eragina dute, kontzentrazioa, pisu molekularra, tenperatura eta zizaila tasa barne. HPMC material polifazetikoa da, eta bere propietate erreologikoak aplikazio zehatzetarako neurrira egokitu daitezke parametro hauek egokituz. Faktore horiek ulertzeak Kimacell®HPMC-k hainbat industritan, farmazietatik elikagaietara eta kosmetika erabiltzea ahalbidetzen du. HPMC disolbatzen den baldintzak manipulatuz, fabrikatzaileek nahi duten biskositatea eta fluxu propietateak lor ditzakete beren beharretarako.
Ordua: 20125eko urtarrilak 27