HPMC는 셀룰로오스에서 추출한 반합성 고분자입니다. 탁월한 증점제, 안정화 및 필름 형성 특성으로 인해 의약, 식품, 화장품 및 기타 산업 분야에서 널리 사용됩니다. 다양한 응용 분야에서 성능을 최적화하려면 점도 거동을 연구하는 것이 중요합니다.
1. 점도 측정:
회전 점도계: 회전 점도계는 샘플에 담갔을 때 스핀들을 일정한 속도로 회전시키는 데 필요한 토크를 측정합니다. 스핀들의 기하학적 구조와 회전 속도를 변화시킴으로써 다양한 전단 속도에서의 점도를 결정할 수 있습니다. 이 방법을 사용하면 다양한 조건에서 HPMC 점도 특성을 분석할 수 있습니다.
모세관 점도계: 모세관 점도계는 중력이나 압력의 영향을 받아 모세관을 통과하는 액체의 흐름을 측정합니다. HPMC 용액을 모세관을 통해 강제로 통과시키고 유속과 압력 강하를 기준으로 점도를 계산합니다. 이 방법은 낮은 전단 속도에서 HPMC 점도를 연구하는 데 사용할 수 있습니다.
2.유변학적 측정:
동적 전단 유변학(DSR): DSR은 동적 전단 변형에 대한 재료의 반응을 측정합니다. HPMC 샘플에 진동 전단 응력을 가하고 생성된 변형률을 측정했습니다. HPMC 용액의 점탄성 거동은 복소 점도(eta*), 저장 탄성률(G') 및 손실 탄성률(G”)을 분석하여 특성화할 수 있습니다.
크리프 및 회복 테스트: 이 테스트에는 HPMC 샘플에 장기간 동안 일정한 응력이나 변형을 가한 다음(크리프 단계) 응력이나 변형이 완화된 후 후속 회복을 모니터링하는 작업이 포함됩니다. 크리프 및 회복 동작은 변형 및 회복 기능을 포함하여 HPMC의 점탄성 특성에 대한 통찰력을 제공합니다.
3. 농도 및 온도 의존성 연구:
농도 스캔: 점도 측정은 점도와 폴리머 농도 사이의 관계를 연구하기 위해 다양한 HPMC 농도에 대해 수행됩니다. 이는 폴리머의 농축 효율과 농도에 따른 거동을 이해하는 데 도움이 됩니다.
온도 스캔: 온도가 HPMC 점도에 미치는 영향을 연구하기 위해 다양한 온도에서 점도 측정을 수행합니다. 제약 제제와 같이 HPMC가 온도 변화를 겪는 응용 분야에서는 온도 의존성을 이해하는 것이 중요합니다.
4. 분자량 분석:
크기 배제 크로마토그래피(SEC): SEC는 용액 내 크기를 기준으로 폴리머 분자를 분리합니다. 용리 프로파일을 분석함으로써 HPMC 샘플의 분자량 분포를 결정할 수 있습니다. HPMC의 유변학적 거동을 예측하려면 분자량과 점도 사이의 관계를 이해하는 것이 중요합니다.
5. 모델링 및 시뮬레이션:
이론 모델: Carreau-Yasuda 모델, 교차 모델 또는 거듭제곱 모델과 같은 다양한 이론 모델을 사용하여 다양한 전단 조건에서 HPMC의 점도 거동을 설명할 수 있습니다. 이 모델은 전단율, 농도, 분자량 등의 매개변수를 결합하여 점도를 정확하게 예측합니다.
전산 시뮬레이션: 전산 유체 역학(CFD) 시뮬레이션은 복잡한 형상에서 HPMC 솔루션의 유동 동작에 대한 통찰력을 제공합니다. CFD 시뮬레이션은 유체 흐름의 지배 방정식을 수치적으로 풀어 다양한 조건에서 점도 분포와 흐름 패턴을 예측할 수 있습니다.
6. 현장 및 시험관 내 연구:
현장 측정: 현장 기술에는 특정 환경이나 응용 분야에서 실시간 점도 변화를 연구하는 작업이 포함됩니다. 예를 들어, 제약 제제의 경우 현장 측정을 통해 정제 분해 또는 국소 젤 도포 중 점도 변화를 모니터링할 수 있습니다.
시험관 내 시험: 시험관 내 시험은 생리학적 조건을 시뮬레이션하여 경구, 안구 또는 국소 투여용 HPMC 기반 제제의 점도 거동을 평가합니다. 이러한 테스트는 관련 생물학적 조건에서 제제의 성능과 안정성에 대한 귀중한 정보를 제공합니다.
7. 고급 기술:
미세유변학: 동적 광산란(DLS) 또는 입자 추적 미세유변학(PTM)과 같은 미세유변학 기술을 사용하면 복잡한 유체의 점탄성 특성을 미세한 규모로 조사할 수 있습니다. 이러한 기술은 거시적 유변학적 측정을 보완하여 분자 수준에서 HPMC의 거동에 대한 통찰력을 제공할 수 있습니다.
핵자기공명(NMR) 분광학: NMR 분광학은 용액 내 HPMC의 분자 역학 및 상호작용을 연구하는 데 사용할 수 있습니다. NMR은 화학적 이동과 이완 시간을 모니터링함으로써 점도에 영향을 미치는 HPMC 구조 변화 및 폴리머-용매 상호 작용에 대한 귀중한 정보를 제공합니다.
HPMC의 점도 거동을 연구하려면 실험 기법, 이론적 모델링, 고급 분석 방법을 포함한 다학제적 접근 방식이 필요합니다. 점도 측정, 유변 측정, 분자 분석, 모델링 및 고급 기술의 조합을 사용하여 연구원은 HPMC의 유변학적 특성을 완전히 이해하고 다양한 응용 분야에서 성능을 최적화할 수 있습니다.
게시 시간: 2024년 2월 29일