A HPMC egy cellulózból származó félszintetikus polimer. Kiváló sűrítő, stabilizáló és filmképző tulajdonságai miatt széles körben használják a gyógyászatban, élelmiszeriparban, kozmetikában és más iparágakban. A viszkozitási viselkedés tanulmányozása kulcsfontosságú a teljesítmény optimalizálása érdekében a különböző alkalmazásokban.
1. Viszkozitásmérés:
Rotációs viszkoziméter: A rotációs viszkoziméter azt a nyomatékot méri, amely az orsó állandó fordulatszámú elforgatásához szükséges, amikor a mintába merül. Az orsó geometriájának és forgási sebességének változtatásával meghatározható a viszkozitás különböző nyírási sebességeknél. Ez a módszer lehetővé teszi a HPMC viszkozitásának jellemzését különböző körülmények között.
Kapilláris viszkoziméter: A kapilláris viszkoziméter méri a folyadék áramlását a kapilláris csövön gravitáció vagy nyomás hatására. A HPMC oldatot átnyomják a kapilláris csövön, és a viszkozitást az áramlási sebesség és a nyomásesés alapján számítják ki. Ez a módszer használható a HPMC viszkozitás vizsgálatára alacsonyabb nyírási sebesség mellett.
2. Reológiai mérés:
Dinamikus nyírási reometria (DSR): a DSR méri az anyag dinamikus nyírási deformációra adott reakcióját. A HPMC mintákat oszcillációs nyírófeszültségnek vetettük alá, és megmértük a keletkező alakváltozásokat. A HPMC oldatok viszkoelasztikus viselkedése a komplex viszkozitás (η*), valamint a tárolási modulus (G') és a veszteségi modulus (G) elemzésével jellemezhető.
Kúszási és helyreállítási tesztek: Ezek a tesztek magukban foglalják a HPMC-minták állandó feszültségnek vagy igénybevételnek kitéve hosszabb ideig (a kúszási fázis), majd a későbbi felépülés monitorozását, miután a stressz vagy feszültség megszűnt. A kúszási és helyreállítási viselkedés betekintést nyújt a HPMC viszkoelasztikus tulajdonságaiba, beleértve a deformációs és visszanyerési képességeit.
3. Koncentráció- és hőmérsékletfüggési vizsgálatok:
Koncentráció szkennelés: A viszkozitásméréseket HPMC-koncentrációk széles tartományában végezzük, hogy tanulmányozzuk a viszkozitás és a polimerkoncentráció közötti kapcsolatot. Ez segít megérteni a polimer sűrítési hatékonyságát és koncentrációfüggő viselkedését.
Hőmérséklet letapogatás: A viszkozitásméréseket különböző hőmérsékleteken végezzük a hőmérséklet HPMC viszkozitásra gyakorolt hatásának tanulmányozására. A hőmérséklet-függés megértése kritikus fontosságú olyan alkalmazásoknál, ahol a HPMC-k hőmérséklet-változást tapasztalnak, például gyógyszerkészítmények esetében.
4. Molekulatömeg-elemzés:
Méretkizárásos kromatográfia (SEC): A SEC az oldatban lévő méretük alapján választja el a polimer molekulákat. Az elúciós profil elemzésével meghatározható a HPMC minta molekulatömeg-eloszlása. A molekulatömeg és a viszkozitás közötti kapcsolat megértése kritikus fontosságú a HPMC reológiai viselkedésének előrejelzéséhez.
5. Modellezés és szimuláció:
Elméleti modellek: Különféle elméleti modellek, mint például Carreau-Yasuda modell, Cross-modell vagy hatványtörvény modell, használhatók a HPMC viszkozitási viselkedésének leírására különböző nyírási körülmények között. Ezek a modellek olyan paramétereket kombinálnak, mint a nyírási sebesség, a koncentráció és a molekulatömeg a viszkozitás pontos előrejelzése érdekében.
Számítási szimulációk: A Computational Fluid Dynamics (CFD) szimulációk betekintést nyújtanak a HPMC megoldások áramlási viselkedésébe összetett geometriákban. A folyadékáramlás irányító egyenletek numerikus megoldásával a CFD szimulációk megjósolhatják a viszkozitáseloszlást és az áramlási mintákat különböző körülmények között.
6. In situ és in vitro vizsgálatok:
In situ mérések: Az in-situ technikák magukban foglalják a viszkozitás változásának valós idejű tanulmányozását egy adott környezetben vagy alkalmazásban. Például a gyógyszerkészítményekben az in situ mérésekkel nyomon követhető a viszkozitás változása a tabletta szétesése vagy helyi gél alkalmazása során.
In vitro tesztelés: Az in vitro tesztelés fiziológiai körülményeket szimulál az orális, okuláris vagy helyi adagolásra szánt HPMC-alapú készítmények viszkozitási viselkedésének értékelésére. Ezek a tesztek értékes információkat szolgáltatnak a készítmény teljesítményéről és stabilitásáról releváns biológiai körülmények között.
7. Fejlett technológia:
Mikrorheológia: A mikroreológiai technikák, mint például a dinamikus fényszórás (DLS) vagy a részecskekövető mikroreológia (PTM), lehetővé teszik a komplex folyadékok viszkoelasztikus tulajdonságainak mikroszkópos skálán történő vizsgálatát. Ezek a technikák betekintést nyújthatnak a HPMC molekuláris szintű viselkedésébe, kiegészítve a makroszkopikus reológiai méréseket.
Mágneses magrezonancia (NMR) spektroszkópia: Az NMR spektroszkópia használható a HPMC molekuláris dinamikájának és kölcsönhatásainak tanulmányozására oldatban. A kémiai eltolódások és relaxációs idők nyomon követésével az NMR értékes információkat szolgáltat a HPMC konformációs változásairól és a viszkozitást befolyásoló polimer-oldószer kölcsönhatásokról.
A HPMC viszkozitási viselkedésének tanulmányozása multidiszciplináris megközelítést igényel, beleértve a kísérleti technikákat, az elméleti modellezést és a fejlett analitikai módszereket. A viszkozimetria, a reometria, a molekuláris analízis, a modellezés és a fejlett technikák kombinációjának használatával a kutatók teljes mértékben megérthetik a HPMC reológiai tulajdonságait, és optimalizálhatják teljesítményét számos alkalmazásban.
Feladás időpontja: 2024.02.29