عوامل مؤثر بر ویسکوزیته و انتقال هیدروکسی پروپیل متیل سلولز چیست؟

هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC)یک ماده پلیمری طبیعی معمولاً مورد استفاده قرار می گیرد و به طور گسترده در آماده سازی دارویی ، فرآوری مواد غذایی ، ساخت و ساز ، مواد آرایشی و سایر زمینه ها مورد استفاده قرار می گیرد. خصوصیات بدنی آن ، به ویژه ویسکوزیته و انتقال ، تأثیر مهمی در عملکرد کاربرد آن دارد.

1. وزن مولکولی
وزن مولکولی یکی از عوامل مهمی است که عملکرد HPMC را تعیین می کند. با افزایش وزن مولکولی Kimacell®HPMC ، زنجیره مولکولی طولانی تر می شود و ویسکوزیته محلول معمولاً افزایش می یابد. این امر به این دلیل است که زنجیره های مولکولی طولانی تر نیروهای تعامل قوی تری در محلول دارند و در نتیجه سیالیت محلول ضعیف ایجاد می شود که به عنوان ویسکوزیته بالاتر ظاهر می شود. در مقابل ، محلول های HPMC با وزن مولکولی پایین تر از سیالیت قوی تر و ویسکوزیته پایین تر برخوردار هستند.

وزن مولکولی نیز با انتقال رابطه خاصی دارد. به طور کلی ، محلول های HPMC با وزن مولکولی بالاتر ممکن است به دلیل زنجیره های مولکولی طولانی تر ، ساختارهای تجمع مولکولی بزرگتر را تشکیل دهند ، که به نوبه خود بر پراکندگی نور تأثیر می گذارد و منجر به کاهش انتقال می شود.

2. درجه هیدروکسی پروپیل و متیلاسیون
ساختار شیمیایی HPMC شامل گروه های هیدروکسی پروپیل و متیل است و معرفی این گروه ها به طور قابل توجهی بر حلالیت ، ویسکوزیته و انتقال آن تأثیر می گذارد. به طور کلی ، افزایش میزان هیدروکسی پروپیلاسیون می تواند حلالیت HPMC را بهبود بخشد ، در حالی که افزایش درجه متیلاسیون می تواند به افزایش ویسکوزیته آن و حفظ پایداری کلوئید کمک کند.

درجه متیلاسیون: افزایش درجه متیلاسیون منجر به افزایش تعامل بین مولکول های HPMC می شود و در نتیجه افزایش ویسکوزیته محلول افزایش می یابد. درجه ای از متیلاسیون بسیار زیاد ممکن است باعث شود ویسکوزیته محلول بیش از حد زیاد شود و بر سیالیت تأثیر بگذارد.
درجه هیدروکسی پروپیلاسیون: معرفی گروه های هیدروکسی پروپیل باعث افزایش آبگریز مولکول ها می شود ، حلالیت HPMC را بهبود می بخشد و به تشکیل یک سیستم کلوئیدی پایدار کمک می کند. درجه ای از هیدروکسی پروپیلاسیون بسیار زیاد ممکن است شفافیت محلول را کاهش دهد و در نتیجه انتقال آن را تحت تأثیر قرار دهد.

3. خواص حلال
حلالیت HPMC و ویسکوزیته محلول تا حد زیادی تحت تأثیر خواص حلال قرار می گیرد. به طور کلی ، HPMC می تواند به خوبی در آب حل شود ، اما حلالیت آن نیز تحت تأثیر عواملی مانند دما ، مقدار pH و غلظت نمک آب است.

دما: افزایش دما معمولاً به حل HPMC کمک می کند و ویسکوزیته محلول را کاهش می دهد. با این حال ، اگر درجه حرارت خیلی زیاد باشد ، ممکن است باعث تخریب HPMC شود و بر ویسکوزیته و انتقال آن تأثیر بگذارد.
مقدار pH: حلالیت و ویسکوزیته HPMC نیز تحت تأثیر pH قرار دارد. حلالیت و ویسکوزیته محلول HPMC ممکن است در مقادیر مختلف pH متفاوت باشد ، به خصوص در حضور غلظت بالاتر اسید یا قلیایی ، جایی که حلالیت و ویسکوزیته HPMC ممکن است کاهش یا افزایش یابد.
استحکام یونی حلال: اگر مقدار زیادی نمک به محلول اضافه شود ، قدرت یونی محلول افزایش می یابد ، که ممکن است بر تعامل بین مولکول های HPMC تأثیر بگذارد و در نتیجه ویسکوزیته آن را تغییر دهد.

غلظت HPMC
غلظت HPMC تأثیر مستقیمی بر ویسکوزیته محلول دارد. به طور کلی ، ویسکوزیته محلول با افزایش غلظت HPMC به صورت خطی افزایش می یابد. با این حال ، در غلظت های بالاتر ، محلول ممکن است به حد ویسکوزیته خاصی برسد ، در این مرحله تأثیر افزایش بیشتر غلظت بر ویسکوزیته تضعیف می شود.

افزایش غلظت همچنین ممکن است بر شفافیت محلول HPMC تأثیر بگذارد. محلول های با غلظت بالا ممکن است به دلیل تعامل بیش از حد قوی بین مولکول ها ، ذرات یا مصالح بزرگتر را تشکیل دهند و در نتیجه باعث افزایش پراکندگی نور و تأثیرگذاری بر انتقال می شوند.

5. نرخ برشی و سابقه برشی
ویسکوزیته و انتقال راه حل های Kimacell®HPMC تا حدی تحت تأثیر میزان برشی (یعنی سرعت جریان) و تاریخ برشی قرار می گیرد. هرچه میزان برشی بالاتر باشد ، سیالیت محلول و ویسکوزیته پایین تر خواهد بود. برش طولانی مدت ممکن است منجر به تخریب زنجیره های مولکولی شود ، بنابراین بر ویسکوزیته و انتقال محلول تأثیر می گذارد.

تاریخ برشی تأثیر زیادی در رفتار رئولوژیکی راه حل HPMC دارد. اگر محلول در معرض برش طولانی مدت باشد ، ممکن است تعامل بین مولکول های HPMC از بین برود ، در نتیجه کاهش ویسکوزیته محلول و همچنین ممکن است بر انتقال تأثیر بگذارد.

6. مواد افزودنی خارجی

در محلول HPMC ، اضافه کردن انواع مواد افزودنی (مانند ضخیم کننده ها ، تثبیت کننده ها ، نمک ها و غیره) بر ویسکوزیته و انتقال آن تأثیر می گذارد. به عنوان مثال ، برخی از ضخیم کننده ها ممکن است با HPMC برای تشکیل مجتمع ها در تعامل باشند ، در نتیجه ویسکوزیته محلول را افزایش می دهند. علاوه بر این ، افزودن نمک های خاص ممکن است با تغییر استحکام یونی محلول ، حلالیت و ویسکوزیته HPMC را تنظیم کند.

ضخیم کننده ها: این مواد افزودنی معمولاً ویسکوزیته محلول HPMC را افزایش می دهد ، اما استفاده بیش از حد ممکن است باعث شود که محلول ویسکوزیته بیش از حد داشته باشد.

سورفاکتانت ها: افزودن سورفاکتانت ها ممکن است پایداری محلول HPMC را بهبود بخشد ، اما گاهی اوقات ممکن است انتقال آن را نیز تغییر دهد ، زیرا مولکول های سورفاکتانت ممکن است با مولکول های HPMC در تعامل باشند و بر انتشار نور تأثیر بگذارند.

7. شرایط ذخیره سازی راه حل

شرایط ذخیره سازی محلول Kimacell®HPMC نیز تأثیر مهمی در ویسکوزیته و انتقال آن دارد. ذخیره طولانی مدت ممکن است باعث تغییر در ویسکوزیته محلول HPMC شود ، به خصوص در محیطی با دمای ناپایدار یا نور قوی. درجه حرارت بالا یا قرار گرفتن در معرض طولانی مدت در برابر نور ماوراء بنفش ممکن است باعث تخریب HPMC شود و بر روی ویسکوزیته محلول تأثیر بگذارد و همچنین ممکن است باعث تغییر در انتقال شود.

ویسکوزیته و انتقالHPMCتحت تأثیر بسیاری از عوامل ، عمدتاً شامل وزن مولکولی ، درجه هیدروکسی پروپیل و متیلاسیون ، خواص حلال ، غلظت ، میزان برشی ، مواد افزودنی خارجی و شرایط ذخیره سازی محلول است. با تنظیم منطقی این عوامل ، راه حل های HPMC با خصوصیات خاص می توانند در صورت لزوم برای تأمین نیازهای کاربردی زمینه های مختلف طراحی شوند.