Hydroksipropyylimetyyliselluloosa (HPMC) on modifioitu selluloosaeetteri, jota käytetään laajasti farmaseuttisissa valmisteissa, elintarvikkeiden lisäaineissa, rakennusmateriaaleissa, kosmetiikassa ja muissa kentissä. HPMC: llä on paksuuntuminen, kalvonmuodostus, tarttuvuus ja muut ominaisuudet. Vesipitoisen liuoksen viskositeetin ja pitoisuuden välisellä suhteella on suuri merkitys erilaisille sovelluksille.
HPMC -vesiliuoksen viskositeetin ominaisuudet
Perusominaisuudet
HPMC muodostaa läpinäkyvän tai läpikuultavan viskoosisen liuoksen liuottamisen jälkeen veteen. Sen viskositeetti vaikuttaa paitsi HPMC: n konsentraatio, myös tekijöillä, kuten molekyylipaino, substituenttityyppi ja liuoksen lämpötila.
Molekyylipaino: Mitä suurempi HPMC: n molekyylipaino, sitä suurempi liuos viskositeetti. Tämä johtuu siitä, että makromolekyylit muodostavat liuoksen monimutkaisemman takertuvan rakenteen, mikä lisää kitkaa molekyylien välillä.
Substituenttityyppi: Metoksian ja hydroksipropoksi -substituenttien suhde vaikuttaa HPMC: n liukoisuuteen ja viskositeettiin. Yleensä, kun metoksipitoisuus on korkeampi, HPMC: n liukoisuus on parempi ja myös liuoksen viskositeetti on suurempi.
Pitoisuuden ja viskositeetin välinen suhde
Laimea liuosvaihe:
Kun HPMC: n konsentraatio on alhainen, molekyylien välinen vuorovaikutus on heikko ja liuoksella on Newtonin nesteen ominaisuudet, ts. Viskositeetti on pohjimmiltaan riippumaton leikkausnopeudesta.
Tässä vaiheessa liuoksen viskositeetti kasvaa lineaarisesti pitoisuuden kasvaessa. Tämä lineaarinen suhde voidaan ilmaista yksinkertaisella viskositeettiyhtälöllä:
| Pitoisuus (%) | Viskositeetti (MPA · s) |
| 0,5 | 100 |
| 1.0 | 300 |
| 2,0 | 1000 |
| 5.0 | 5000 |
| 10.0 | 20000 |
Tiedoista voidaan nähdä, että HPMC -vesiliuoksen viskositeetti kasvaa eksponentiaalisesti pitoisuuden lisääntyessä. Kasvu ilmestyy kaavioon jyrkästi nousevana käyränä, etenkin korkean pitoisuuden alueilla.
Vaikuttavat tekijät
Lämpötilan vaikutus
Lämpötilalla on merkittävä vaikutus HPMC -liuoksen viskositeettiin. Yleisesti ottaen lämpötilan nousu vähentää liuoksen viskositeettia. Tämä johtuu siitä, että lisääntynyt lämpötila aiheuttaa lisääntynyttä molekyylin liikettä ja heikentää molekyyliketjujen välistä vuorovaikutusta vähentäen siten viskositeettia.
Leikkausnopeuden vaikutus
HPMC-ratkaisujen korkean kestävyyden osalta leikkausnopeus vaikuttaa myös viskositeettiin. Korkealla leikkausnopeudella molekyyliketjujen suunta muuttuu johdonmukaisemmaksi ja sisäinen kitka vähenee, mikä johtaa liuoksen näkyvään viskositeettiin. Tätä ilmiötä kutsutaan leikkaus ohenemiseksi.
Sovellukset
Farmaseuttisissa valmisteissa HPMC: tä käytetään yleisesti tablet-pinnoitteissa, jatkuvasti vapautuneissa annosmuodoissa ja sakeutusaineissa. Ymmärtäminen, kuinka HPMC -vesiliuoksen viskositeetti muuttuu pitoisuuden kanssa, on ratkaisevan tärkeää sopivien lääkeaineformulaatioiden suunnittelussa. Esimerkiksi tablet -pinnoitteessa sopiva HPMC -pitoisuus voi varmistaa, että pinnoitteen nesteellä on riittävä viskositeetti tabletin pinnan peittämiseksi, vaikka se ei ole liian korkea, jotta se olisi vaikea käsitellä.
Elintarviketeollisuudessa HPMC: tä käytetään sakeutusaineena ja stabilointinä. Pitoisuuden ja viskositeetin välisen suhteen ymmärtäminen voi auttaa määrittämään optimaalisen pitoisuuden ruoan maun ja tekstuurin varmistamiseksi.
HPMC -vesiliuoksen viskositeetissa on merkittävä positiivinen korrelaatio konsentraatioon. Se osoittaa laimennetun liuosvaiheen lineaarisen lisääntymisen ja korkean pitoisuuden eksponentiaalisen nousun. Tämä viskositeetin ominaisuus on ratkaisevan tärkeä monissa teollisissa sovelluksissa, ja HPMC: n viskositeetin muutosten ymmärtäminen ja hallinta on suuri merkitys prosessien optimoinnissa ja tuotteiden laadun parantamisessa.
Viestin aika: heinäkuu-08-2024