Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) ialah sebatian polimer larut air yang digunakan secara meluas dalam perubatan, makanan, bahan binaan dan bidang lain. Oleh kerana sifat penebalan, pembentuk filem, pengemulsi, pengikatan dan lain-lain yang baik, ia digunakan secara meluas sebagai pemekat, penstabil dan agen penggantungan. Sifat reologi HPMC, terutamanya prestasinya pada suhu yang berbeza, adalah faktor penting yang mempengaruhi kesan penggunaannya.
1. Gambaran Keseluruhan Sifat Rheologi HPMC
Sifat reologi adalah pantulan menyeluruh tentang ciri ubah bentuk dan aliran bahan di bawah daya luar. Untuk bahan polimer, kelikatan dan kelakuan penipisan ricih adalah dua parameter reologi yang paling biasa. Sifat reologi HPMC dipengaruhi terutamanya oleh faktor seperti berat molekul, kepekatan, sifat pelarut dan suhu. Sebagai eter selulosa bukan ionik, HPMC mempamerkan pseudoplastisitas dalam larutan akueus, iaitu, kelikatannya berkurangan dengan peningkatan kadar ricih.
2. Kesan Suhu pada Kelikatan HPMC
Suhu adalah salah satu faktor utama yang mempengaruhi sifat reologi HPMC. Apabila suhu meningkat, kelikatan larutan HPMC biasanya berkurangan. Ini kerana peningkatan suhu melemahkan interaksi ikatan hidrogen antara molekul air, dengan itu mengurangkan daya interaksi antara rantai molekul HPMC, menjadikan rantai molekul lebih mudah untuk menggelongsor dan mengalir. Oleh itu, pada suhu yang lebih tinggi, penyelesaian HPMC mempamerkan kelikatan yang lebih rendah.
Walau bagaimanapun, perubahan kelikatan HPMC bukanlah hubungan linear. Apabila suhu meningkat ke tahap tertentu, HPMC mungkin mengalami proses pembubaran-kerpasan. Untuk HPMC, hubungan antara keterlarutan dan suhu adalah lebih rumit: dalam julat suhu tertentu, HPMC akan mendakan daripada larutan, yang ditunjukkan sebagai peningkatan mendadak dalam kelikatan larutan atau pembentukan gel. Fenomena ini biasanya berlaku apabila ia menghampiri atau melebihi suhu pelarutan HPMC.
3. Kesan suhu ke atas kelakuan reologi larutan HPMC
Tingkah laku reologi larutan HPMC biasanya menunjukkan kesan penipisan ricih, iaitu kelikatan berkurangan apabila kadar ricih meningkat. Perubahan suhu mempunyai kesan yang ketara ke atas kesan penipisan ricih ini. Secara amnya, apabila suhu meningkat, kelikatan larutan HPMC berkurangan, dan kesan penipisan ricihnya menjadi lebih jelas. Ini bermakna pada suhu tinggi, kelikatan larutan HPMC menjadi lebih bergantung kepada kadar ricih, iaitu pada kadar ricih yang sama, larutan HPMC pada suhu tinggi mengalir dengan lebih mudah berbanding pada suhu rendah.
Selain itu, peningkatan suhu juga mempengaruhi thixotropy larutan HPMC. Thixotropy merujuk kepada sifat bahawa kelikatan larutan berkurangan di bawah tindakan daya ricih, dan kelikatan beransur pulih selepas daya ricih dibuang. Secara amnya, peningkatan suhu membawa kepada peningkatan dalam thixotropy larutan HPMC, iaitu, selepas daya ricih disingkirkan, kelikatan pulih lebih perlahan berbanding dalam keadaan suhu rendah.
4. Kesan suhu ke atas tingkah laku penggelapan HPMC
HPMC mempunyai sifat gelilasi terma yang unik, iaitu selepas dipanaskan pada suhu tertentu (suhu gel), larutan HPMC akan berubah daripada keadaan larutan kepada keadaan gel. Proses ini dipengaruhi dengan ketara oleh suhu. Apabila suhu meningkat, interaksi antara substituen hidroksipropil dan metil dalam molekul HPMC meningkat, mengakibatkan keterjeratan rantai molekul, dengan itu membentuk gel. Fenomena ini sangat penting dalam industri farmaseutikal dan makanan kerana ia boleh digunakan untuk melaraskan tekstur dan sifat pelepasan produk.
5. Aplikasi dan kepentingan praktikal
Kesan suhu pada sifat reologi HPMC adalah sangat penting dalam aplikasi praktikal. Untuk aplikasi penyelesaian HPMC, seperti sediaan pelepasan berterusan ubat, pemekat makanan atau pengawal selia untuk bahan binaan, kesan suhu pada sifat reologi mesti dipertimbangkan untuk memastikan kestabilan dan kefungsian produk di bawah keadaan suhu yang berbeza. Sebagai contoh, apabila menyediakan ubat sensitif haba, kesan perubahan suhu ke atas kelikatan dan kelakuan geli matriks HPMC perlu dipertimbangkan untuk mengoptimumkan kadar pelepasan ubat.
Suhu mempunyai kesan ketara ke atas sifat reologi hidroksipropil metilselulosa. Peningkatan suhu biasanya mengurangkan kelikatan larutan HPMC, meningkatkan kesan penipisan ricih dan thixotropy, dan juga boleh menyebabkan gelasi terma. Dalam aplikasi praktikal, memahami dan mengawal kesan suhu pada sifat reologi HPMC adalah kunci untuk mengoptimumkan prestasi produk dan parameter proses.
Masa siaran: Sep-05-2024