Гидроксипропилметилцеллюлоза (HPMC) фармацевтикада, тамақ өнімдерінде, жабындарда, құрылыс материалдарында және басқа салаларда кеңінен қолданылатын маңызды суда еритін полимер болып табылады. HPMC ерітіндісінің тұтқырлығы оның өнімділігі мен қолданылуына әсер ететін негізгі фактор болып табылады, ал температура HPMC су ерітіндісінің тұтқырлығына айтарлықтай әсер етеді.
1. HPMC ерітіндісінің тұтқырлық сипаттамалары
HPMC - термиялық қайтымды еріткіш қасиеттері бар полимерлі материал. HPMC суда ерітілгенде, түзілген сулы ерітінді Ньютондық емес сұйықтық сипаттамаларын көрсетеді, яғни ерітіндінің тұтқырлығы ығысу жылдамдығының өзгеруімен өзгереді. Қалыпты температурада HPMC ерітінділері әдетте псевдопластикалық сұйықтықтар сияқты әрекет етеді, яғни төмен ығысу жылдамдығында олардың тұтқырлығы жоғары болады, ал ығысу жылдамдығы артқан сайын тұтқырлық төмендейді.
2. HPMC ерітіндісінің тұтқырлығына температураның әсері
Температураның өзгеруі HPMC сулы ерітінділерінің тұтқырлығына екі негізгі әсер ету механизміне ие: молекулалық тізбектердің жылу қозғалысының жоғарылауы және ерітінділердің өзара әрекеттесуінің өзгеруі.
(1) Молекулярлық тізбектердің жылулық қозғалысы артады
Температура жоғарылағанда HPMC молекулалық тізбегінің жылулық қозғалысы артады, бұл молекулалар арасындағы сутегі байланыстары мен ван-дер-Ваальс күштерінің әлсіреуіне және ерітіндінің сұйықтығының жоғарылауына әкеледі. Ерітіндінің тұтқырлығы молекулярлық тізбектер арасындағы шиеленіс пен физикалық айқаспалы байланыстың төмендеуіне байланысты төмендейді. Сондықтан HPMC су ерітінділері жоғары температурада төмен тұтқырлықты көрсетеді.
(2) Шешімдердің өзара әрекеттесуіндегі өзгерістер
Температураның өзгеруі HPMC молекулаларының судағы ерігіштігіне әсер етуі мүмкін. HPMC - термогельдеуші қасиеттері бар полимер және оның судағы ерігіштігі температураға байланысты айтарлықтай өзгереді. Төмен температурада HPMC молекулалық тізбегіндегі гидрофильді топтар су молекулаларымен тұрақты сутегі байланыстарын құрайды, осылайша жақсы ерігіштік пен жоғары тұтқырлықты сақтайды. Дегенмен, температура белгілі бір деңгейге көтерілгенде, HPMC молекулалық тізбектері арасындағы гидрофобты әрекеттесу күшейеді, бұл ерітіндіде үш өлшемді желі құрылымының немесе гельденудің пайда болуына әкеледі, белгілі бір жағдайларда ерітінді тұтқырлығының кенеттен жоғарылауына әкеледі. Бұл құбылыс «жылу гелі» құбылысы деп аталады.
3. HPMC ерітіндісінің тұтқырлығы бойынша температураны эксперименттік бақылау
Эксперименттік зерттеулер кәдімгі температура диапазонында (мысалы, 20°C - 40°C) HPMC су ерітінділерінің тұтқырлығы температураның жоғарылауымен бірте-бірте төмендейтінін көрсетті. Себебі жоғары температура молекулалық тізбектердің кинетикалық энергиясын арттырады және молекулааралық әсерлесуді азайтады, сол арқылы ерітіндінің ішкі үйкелісін азайтады. Дегенмен, температура HPMC термиялық гель нүктесіне дейін көтерілуін жалғастырған кезде (әдетте HPMC алмастыру дәрежесіне және молекулалық салмағына байланысты 60 ° C пен 90 ° C арасында), ерітінді тұтқырлығы кенеттен артады. Бұл құбылыстың пайда болуы HPMC молекулалық тізбектерінің өзара түйісуімен және агрегациясымен байланысты.
4. Температура мен HPMC құрылымдық параметрлері арасындағы байланыс
HPMC ерітінді тұтқырлығына тек температура ғана әсер етпейді, сонымен қатар оның молекулалық құрылымымен де тығыз байланысты. Мысалы, алмастыру дәрежесі (яғни, гидроксипропил және метил алмастырғыштардың мазмұны) және HPMC молекулалық салмағы оның термиялық гель әрекетіне айтарлықтай әсер етеді. Ауыстыру дәрежесі жоғары HPMC гидрофильді топтарына байланысты кеңірек температура диапазонында төмен тұтқырлықты сақтайды, ал алмастыру дәрежесі төмен HPMC термиялық гельдерді түзу ықтималдығы жоғары. Сонымен қатар, жоғары молекулалық салмағы бар HPMC ерітінділері жоғары температурада тұтқырлықтың жоғарылауы ықтимал.
5. Өндірістік және практикалық қолдану мәселелері
Практикалық қолданбаларда сәйкес HPMC сорттарын белгілі бір температура жағдайларына сәйкес таңдау керек. Мысалы, жоғары температуралы орталарда термиялық гелденуді болдырмау үшін жоғары температураға төзімді HPMC таңдау керек. Төмен температура жағдайында HPMC ерігіштігі мен тұтқырлық тұрақтылығын ескеру қажет.
Температураның HPMC сулы ерітіндісінің тұтқырлығына әсері маңызды практикалық мәнге ие. Фармацевтикалық салада HPMC көбінесе фармацевтикалық препараттар үшін тұрақты шығарылатын материал ретінде пайдаланылады және оның тұтқырлық сипаттамалары препараттың босату жылдамдығына тікелей әсер етеді. Тамақ өнеркәсібінде HPMC өнімдердің құрылымы мен тұрақтылығын жақсарту үшін қолданылады және оның ерітінді тұтқырлығының температураға тәуелділігін өңдеу температурасына сәйкес реттеу қажет. Құрылыс материалдарында HPMC қоюландырғыш және суды сақтайтын агент ретінде пайдаланылады және оның тұтқырлық сипаттамалары құрылыс өнімділігі мен материалдың беріктігіне әсер етеді.
Температураның HPMC сулы ерітіндісінің тұтқырлығына әсері молекулалық тізбектің жылулық қозғалысын, ерітіндінің әрекеттесуін және полимердің құрылымдық қасиеттерін қамтитын күрделі процесс. Жалпы алғанда, HPMC су ерітінділерінің тұтқырлығы әдетте температураның жоғарылауымен төмендейді, бірақ белгілі бір температура диапазонында термиялық гельдену пайда болуы мүмкін. Бұл сипаттаманы түсіну HPMC процесін практикалық қолдану және оңтайландыру үшін маңызды жетекші мәнге ие.
Жіберу уақыты: 10 шілде 2024 ж