HPMC je polusintetski polimer izveden iz celuloze. Zbog izvrsnih svojstava zadebljanja, stabilizacije i formiranja filma, široko se koristi u medicini, hrani, kozmetici i drugim industrijama. Proučavanje njegovog ponašanja viskoznosti ključno je za optimizaciju njegovih performansi u različitim aplikacijama.
1. Mjerenje viskoznosti:
Rotacijski viskometer: Rotacijski viskometer mjeri okretni moment potreban za rotiranje vretena konstantnom brzinom kada je uronjen u uzorak. Promjenom geometrije i rotacijske brzine vretena može se odrediti viskoznost pri različitim brzinama smicanja. Ova metoda omogućuje karakterizaciju viskoznosti HPMC u različitim uvjetima.
Kapilarni viscometer: Kapilarni viskometer mjeri protok tekućine kroz kapilarnu cijev pod utjecajem gravitacije ili tlaka. Otopina HPMC -a prisiljena je kroz kapilarnu cijev, a viskoznost se izračunava na temelju brzine protoka i pada tlaka. Ova se metoda može koristiti za proučavanje viskoznosti HPMC pri nižim brzinama smicanja.
2.Rheološko mjerenje:
Dinamička reometrija smicanja (DSR): DSR mjeri odgovor materijala na dinamičku deformaciju smicanja. Uzorci HPMC -a podvrgnuti su oscilatornom smicanju i izmjereni su rezultirajući sojevi. Viskoelastično ponašanje HPMC otopina može se okarakterizirati analizom složene viskoznosti (η*), kao i modulom za pohranu (G ') i modula gubitka (G ”).
Testovi puzanja i oporavka: Ovi testovi uključuju podvrgavanje uzoraka HPMC -a konstantnom naponu ili naprezanju dužeg vremenskog razdoblja (faza puzanja), a zatim praćenje naknadnog oporavka nakon ublažavanja naprezanja ili naprezanja. Ponašanje puzanja i oporavka pruža uvid u viskoelastična svojstva HPMC -a, uključujući njegove mogućnosti deformacije i oporavka.
3. Studije ovisnosti o koncentraciji i temperaturi:
Skeniranje koncentracije: Mjerenja viskoznosti provodi se u rasponu koncentracija HPMC -a kako bi se proučavao odnos između viskoznosti i koncentracije polimera. To pomaže u razumijevanju učinkovitosti zadebljanja polimera i njegovog ponašanja ovisnog o koncentraciji.
Skeniranje temperature: Mjerenja viskoznosti provodi se na različitim temperaturama kako bi se proučavao učinak temperature na viskoznost HPMC. Razumijevanje temperaturne ovisnosti presudno je za primjene u kojima HPMC doživljavaju temperaturne promjene, poput farmaceutskih formulacija.
4. Analiza molekularne mase:
Kromatografija za isključenje veličine (SEC): SEC odvaja polimerne molekule na temelju njihove veličine u otopini. Analizom profila elucije može se odrediti raspodjela molekularne mase u uzorku HPMC. Razumijevanje odnosa između molekularne mase i viskoznosti presudno je za predviđanje reološkog ponašanja HPMC -a.
5. Modeliranje i simulacija:
Teoretski modeli: Različiti teorijski modeli, poput modela Carreau-Yasuda, unakrsnog modela ili zakona snage, mogu se koristiti za opisivanje ponašanja viskoznosti HPMC-a u različitim uvjetima smicanja. Ovi modeli kombiniraju parametre kao što su brzina smicanja, koncentracija i molekularna masa kako bi precizno predvidjeli viskoznost.
Računalne simulacije: Simulacije Računalne dinamike fluida (CFD) pružaju uvid u ponašanje protoka HPMC otopina u složenim geometrijama. Numeričkim rješavanjem vladajućih jednadžbi protoka tekućine, simulacije CFD -a mogu predvidjeti raspodjelu viskoznosti i obrasce protoka u različitim uvjetima.
6. In situ i in vitro studije:
In-situ mjerenja: In-situ tehnike uključuju proučavanje promjena viskoznosti u stvarnom vremenu u određenom okruženju ili primjeni. Na primjer, u farmaceutskim formulacijama, in situ mjerenja mogu pratiti promjene viskoznosti tijekom dezintegracije tableta ili topikalne primjene gela.
In vitro ispitivanje: In vitro ispitivanje simulira fiziološke uvjete za procjenu ponašanja viskoznosti u formulacijama temeljenim na HPMC-u namijenjenih oralnoj, očnoj ili lokalnoj primjeni. Ovi testovi pružaju vrijedne informacije o učinkovitosti i stabilnosti formulacije u relevantnim biološkim uvjetima.
7.Advanzirana tehnologija:
Mikrorheologija: mikrorheološke tehnike, poput dinamičkog raspršivanja svjetla (DLS) ili praćenja mikroreologije čestica (PTM), omogućuju sondiranje viskoelastičnih svojstava složenih tekućina na mikroskopskoj skali. Ove tehnike mogu pružiti uvid u ponašanje HPMC -a na molekularnoj razini, nadopunjujući makroskopska reološka mjerenja.
Spektroskopija nuklearne magnetske rezonance (NMR): NMR spektroskopija može se koristiti za proučavanje molekularne dinamike i interakcije HPMC u otopini. Praćenjem kemijskih pomaka i vremena opuštanja, NMR pruža vrijedne informacije o HPMC konformacijskim promjenama i interakcijama polimera i otapala koji utječu na viskoznost.
Proučavanje ponašanja viskoznosti HPMC -a zahtijeva multidisciplinarni pristup, uključujući eksperimentalne tehnike, teorijsko modeliranje i napredne analitičke metode. Korištenjem kombinacije vismetrije, reometrije, molekularne analize, modeliranja i naprednih tehnika, istraživači mogu dobiti potpuno razumijevanje reoloških svojstava HPMC -a i optimizirati njegove performanse u raznim primjenama.
Post Vrijeme: veljače-29-2024