HPMC yra pusiau sintetinis polimeras, gautas iš celiuliozės. Dėl puikių tirštinimo, stabilizavimo ir plėvelę formuojančių savybių plačiai naudojamas medicinos, maisto, kosmetikos ir kitose pramonės šakose. Norint optimizuoti jo veikimą įvairiose srityse, labai svarbu ištirti jo klampumą.
1. Klampumo matavimas:
Sukamasis viskozimetras: Sukamasis viskozimetras matuoja sukimo momentą, reikalingą sukliui pasukti pastoviu greičiu, kai jis panardinamas į mėginį. Keičiant veleno geometriją ir sukimosi greitį, galima nustatyti klampumą esant įvairiems šlyties greičiams. Šis metodas leidžia apibūdinti HPMC klampumą skirtingomis sąlygomis.
Kapiliarinis viskozimetras: Kapiliarinis viskozimetras matuoja skysčio srautą per kapiliarinį vamzdelį, veikiant gravitacijai ar slėgiui. HPMC tirpalas išleidžiamas per kapiliarinį vamzdelį, o klampumas apskaičiuojamas pagal srautą ir slėgio kritimą. Šis metodas gali būti naudojamas tiriant HPMC klampumą esant mažesniam šlyties greičiui.
2. Reologiniai matavimai:
Dinaminė šlyties reometrija (DSR): DSR matuoja medžiagos reakciją į dinaminę šlyties deformaciją. HPMC mėginiai buvo paveikti svyruojančiu šlyties įtempimu ir išmatuotos susidariusios deformacijos. HPMC tirpalų klampumą galima apibūdinti analizuojant kompleksinį klampumą (η*), taip pat saugojimo modulį (G') ir nuostolių modulį (G).
Šliaužimo ir atsistatymo testai: atliekant šiuos bandymus, HPMC mėginiai ilgą laiką veikiami nuolatiniu įtempimu arba įtempimu (šliaužimo fazė), o paskui stebimas tolesnis atsigavimas, kai įtampa arba įtampa išnyksta. Šliaužimas ir atsistatymo elgsena suteikia įžvalgos apie HPMC viskoelastines savybes, įskaitant jo deformacijos ir atsistatymo galimybes.
3. Koncentracijos ir temperatūros priklausomybės tyrimai:
Koncentracijos nuskaitymas: klampumo matavimai atliekami HPMC koncentracijų diapazone, siekiant ištirti ryšį tarp klampos ir polimero koncentracijos. Tai padeda suprasti polimero tirštinimo efektyvumą ir nuo jo koncentracijos priklausomą elgesį.
Temperatūros nuskaitymas: Klampumo matavimai atliekami skirtingomis temperatūromis, siekiant ištirti temperatūros poveikį HPMC klampumui. Priklausomybės nuo temperatūros supratimas yra labai svarbus tais atvejais, kai HPMC patiria temperatūros pokyčius, pvz., farmacinėms formulėms.
4. Molekulinės masės analizė:
Dydžio išskyrimo chromatografija (SEC): SEC atskiria polimerų molekules pagal jų dydį tirpale. Analizuojant eliuavimo profilį, galima nustatyti HPMC mėginio molekulinės masės pasiskirstymą. Norint nuspėti HPMC reologinį elgesį, labai svarbu suprasti ryšį tarp molekulinės masės ir klampos.
5. Modeliavimas ir modeliavimas:
Teoriniai modeliai: Įvairūs teoriniai modeliai, tokie kaip Carreau-Yasuda modelis, Cross modelis arba galios dėsnio modelis, gali būti naudojami HPMC klampumo elgsenai apibūdinti skirtingomis šlyties sąlygomis. Šie modeliai sujungia tokius parametrus kaip šlyties greitis, koncentracija ir molekulinė masė, kad tiksliai prognozuotų klampumą.
Skaičiavimo modeliavimas: Skaičiavimo skysčių dinamikos (CFD) modeliavimas suteikia įžvalgos apie HPMC sprendimų srauto elgesį sudėtingose geometrijose. Skaitmeniškai išsprendus reguliuojančias skysčio srauto lygtis, CFD modeliavimas gali numatyti klampos pasiskirstymą ir srauto modelius skirtingomis sąlygomis.
6. In situ ir in vitro tyrimai:
In situ matavimai: In situ metodai apima klampos pokyčių realiuoju laiku tyrimą konkrečioje aplinkoje ar pritaikyme. Pavyzdžiui, farmacinėse kompozicijose atliekant in situ matavimus galima stebėti klampos pokyčius tabletės suirimo ar vietinio gelio tepimo metu.
In vitro bandymai: In vitro bandymai imituoja fiziologines sąlygas, kad įvertintų HPMC pagrindu pagamintų preparatų, skirtų vartoti per burną, akis arba vietiškai, klampumo elgseną. Šie bandymai suteikia vertingos informacijos apie preparato veikimą ir stabilumą atitinkamomis biologinėmis sąlygomis.
7. Pažangi technologija:
Mikroreologija: Mikroreologijos metodai, tokie kaip dinaminė šviesos sklaida (DLS) arba dalelių sekimo mikroreologija (PTM), leidžia mikroskopiniu mastu ištirti sudėtingų skysčių viskoelastines savybes. Šie metodai gali suteikti įžvalgų apie HPMC elgesį molekuliniu lygiu, papildydami makroskopinius reologinius matavimus.
Branduolinio magnetinio rezonanso (BMR) spektroskopija: BMR spektroskopija gali būti naudojama tiriant HPMC molekulinę dinamiką ir sąveiką tirpale. Stebėdamas cheminius poslinkius ir atsipalaidavimo laiką, BMR suteikia vertingos informacijos apie HPMC konformacinius pokyčius ir polimero ir tirpiklio sąveiką, turinčią įtakos klampumui.
Norint tirti HPMC klampumo elgseną, reikalingas daugiadisciplininis požiūris, įskaitant eksperimentinius metodus, teorinį modeliavimą ir pažangius analizės metodus. Naudodami viskozimetrijos, reometrijos, molekulinės analizės, modeliavimo ir pažangių metodų derinį, mokslininkai gali visiškai suprasti HPMC reologines savybes ir optimizuoti jo veikimą įvairiose srityse.
Paskelbimo laikas: 2024-02-29