HPMC (Hydroxypropyl Methylcellulose) ialah bahan polimer yang digunakan secara meluas dalam salutan dan persediaan farmaseutikal, dengan pembentukan filem, penebalan, kestabilan dan lekatan yang baik. Dalam bidang salutan, HPMC digunakan terutamanya dalam sistem salutan berasaskan air, yang boleh meningkatkan lekatan salutan dan prestasi keseluruhannya dengan ketara.
1. Sifat asas HPMC
HPMC ialah terbitan selulosa bukan ionik dengan sifat fizikal dan kimia yang unik. Dalam larutan, HPMC boleh menghasilkan interaksi fizikal dan kimia dengan permukaan substrat melalui rantai molekulnya, dengan itu membentuk filem dengan kekuatan mekanikal dan keanjalan tertentu. Filem ini mempunyai fleksibiliti yang baik dan rintangan retak, yang boleh membantu salutan lebih menyesuaikan diri dengan ciri-ciri permukaan substrat, dengan itu meningkatkan lekatan.
Mekanisme pembentukan filem HPMC terutamanya berkaitan dengan pengagregatan dan ciri penghubung silang rantai molekulnya. Kumpulan hidroksipropil dan metil dalam molekul HPMC menjadikannya hidrofilik dan hidrofobik dalam larutan. Amfifilisiti ini membolehkan HPMC memasang sendiri ke dalam struktur padat dalam sistem salutan berasaskan air, dengan itu meningkatkan kekuatan mekanikal dan lekatan salutan.
2. Faktor yang mempengaruhi kekuatan lekatan salutan oleh HPMC
Kepekatan HPMC:
Kepekatan HPMC dalam salutan mempunyai kesan yang ketara ke atas kekuatan lekatan salutan. Kepekatan HPMC yang lebih tinggi meningkatkan kelikatan salutan dan meningkatkan sifat pembentuk filem, dengan itu meningkatkan lekatan salutan pada permukaan substrat. Walau bagaimanapun, kepekatan HPMC yang terlalu tinggi boleh menyebabkan ketebalan salutan tidak sekata dan menjejaskan kesan lekatan. Kajian telah menunjukkan bahawa kepekatan HPMC yang sesuai boleh mengikat salutan dengan lebih baik pada permukaan substrat, dan kepekatan terlalu rendah atau terlalu tinggi akan memberi kesan negatif pada lekatan.
nilai pH dan suhu larutan:
Keterlarutan HPMC dan sifat pembentuk filemnya dipengaruhi oleh nilai pH dan suhu. Dalam persekitaran berasid atau beralkali, keterlarutan molekul HPMC berubah, yang seterusnya menjejaskan kekuatan lekatan salutan. Secara umumnya, keadaan pH sederhana boleh mengekalkan kestabilan HPMC dan menggalakkan ikatannya dengan permukaan substrat. Selain itu, suhu juga mempengaruhi mobiliti dan kelajuan pembentukan filem rantai molekul HPMC. Suhu yang lebih tinggi biasanya boleh mempercepatkan kadar pemeruapan larutan dan membenarkan salutan terbentuk dengan cepat, tetapi boleh meningkatkan ketegangan dalaman lapisan filem, sekali gus menjejaskan kekuatan lekatan salutan.
Berat molekul HPMC:
Berat molekul HPMC secara langsung mempengaruhi sifat reologi dan sifat membentuk filem dalam salutan. HPMC dengan berat molekul yang lebih besar boleh membentuk lapisan filem yang lebih kuat, dengan itu meningkatkan lekatan salutan, tetapi keterlarutan dan kecairannya adalah lemah, yang dengan mudah boleh menyebabkan perataan salutan yang lemah dan permukaan yang kasar. Sebaliknya, walaupun HPMC dengan berat molekul yang lebih kecil mempunyai keterlarutan dan kecairan yang lebih baik, kekuatan mekanikalnya selepas pembentukan filem adalah rendah, dan peningkatan kekuatan lekatan salutan adalah terhad. Oleh itu, memilih HPMC dengan berat molekul yang sesuai boleh mencapai keseimbangan antara prestasi salutan dan lekatan.
Kesan penebalan HPMC:
Sebagai pemekat, HPMC boleh meningkatkan kelikatan sistem dengan ketara dalam salutan, dengan itu meningkatkan kecairan dan keseragaman salutan. Pembentukan lapisan filem yang seragam dan padat pada permukaan substrat adalah kunci untuk meningkatkan kekuatan lekatan, dan HPMC boleh menghalang salutan daripada kendur atau tanda aliran pada permukaan substrat dengan melaraskan kelikatan salutan, dengan itu meningkatkan prestasi lekatan salutan.
3. Penggunaan HPMC dalam substrat yang berbeza
Substrat logam:
Pada permukaan logam, lekatan salutan sering dipengaruhi oleh kelicinan permukaan logam dan lapisan oksida. HPMC menambah baik sifat pembentuk filem dan fleksibiliti salutan, menjadikan salutan lebih sesuai pada permukaan logam, mengurangkan kecacatan antara muka antara salutan dan logam, dengan itu meningkatkan lekatan salutan. Selain itu, HPMC juga boleh bekerja secara sinergi dengan tackifier lain untuk meningkatkan lagi kekuatan mekanikal salutan.
Substrat plastik:
Substrat plastik biasanya mempunyai tenaga permukaan yang rendah, dan sukar untuk salutan melekat dengan kuat pada permukaannya. Oleh kerana struktur molekulnya yang unik, HPMC boleh membentuk ikatan hidrogen yang kuat pada permukaan plastik, dengan itu meningkatkan lekatan salutan. Pada masa yang sama, sebagai pemekat, HPMC boleh mengoptimumkan perataan salutan pada permukaan plastik dan mengelakkan pengecutan atau keretakan salutan.
Substrat seramik dan kaca:
Permukaan bahan bukan organik seperti seramik dan kaca sangat licin, dan sukar untuk salutan melekat dengan berkesan. HPMC meningkatkan kebolehbasahan dan lekatan salutan pada permukaan substrat ini dengan bertindak sebagai bantuan pembentukan filem dalam salutan. Di samping itu, keupayaan membentuk filem HPMC boleh menampung retakan kecil yang dihasilkan oleh salutan pada permukaan substrat dan meningkatkan lekatan keseluruhan.
4. Had permohonan dan arahan penambahbaikan HPMC
Walaupun HPMC mempunyai kesan yang ketara dalam meningkatkan lekatan salutan, ia masih mempunyai beberapa batasan dalam aplikasi praktikal. Sebagai contoh, HPMC mempunyai kesan terhad untuk meningkatkan kestabilan salutan dalam persekitaran yang melampau, terutamanya di bawah kelembapan yang tinggi atau keadaan suhu tinggi, di mana sifat pembentukan filemnya mungkin berkurangan dan salutan itu terdedah kepada gugur. Oleh itu, penyelidik sedang meneroka cara untuk meningkatkan lagi prestasi HPMC melalui pengubahsuaian kimia atau sebatian dengan bahan polimer lain. Sebagai contoh, dengan memperkenalkan agen pemautan silang atau pelekat berkekuatan tinggi yang lain, kestabilan HPMC dalam keadaan yang teruk boleh dipertingkatkan.
Sebagai bahan tambahan salutan yang penting, HPMC boleh meningkatkan kekuatan lekatan salutan dengan ketara. Sifat membentuk filem, sifat penebalan, dan interaksi fizikal dan kimia dengan permukaan substrat adalah faktor utama dalam fungsinya. Dengan melaraskan kepekatan, berat molekul dan keadaan persekitaran HPMC secara munasabah, kesannya terhadap peningkatan lekatan salutan boleh dioptimumkan. Pada masa hadapan, peningkatan prestasi HPMC akan membawa lebih banyak peluang aplikasi kepada industri salutan, terutamanya dalam bidang salutan baharu yang mesra alam.
Masa siaran: 11-Okt-2024