Hydroxypropylmetylcelulóza (HPMC)je bežne používaný prírodný polymérny materiál a široko sa používa vo farmaceutických prípravkoch, spracovaní potravín, konštrukcii, kozmetike a ďalších poliach. Jeho fyzické vlastnosti, najmä viskozita a priepustnosť, majú dôležitý vplyv na výkon jeho aplikácie.
1. Molekulová hmotnosť
Molekulová hmotnosť je jedným z dôležitých faktorov, ktoré určujú výkonnosť HPMC. Keď sa molekulová hmotnosť Kimacell®HPMC zvyšuje, molekulárny reťazec sa predlžuje dlhší a viskozita roztoku sa zvyčajne zvyšuje. Dôvodom je skutočnosť, že dlhšie molekulárne reťazce majú v roztoku silnejšie interakčné sily, čo vedie k zlej plynulosti roztoku, ktorá sa prejavuje ako vyššia viskozita. Naopak, roztoky HPMC s nižšou molekulovou hmotnosťou majú silnejšiu plynulosť a nižšiu viskozitu.
Molekulová hmotnosť má tiež určitý vzťah s priepustnosťou. Všeobecne povedané, roztoky HPMC s vyššou molekulovou hmotnosťou môžu tvoriť väčšie molekulárne aglomerácie štruktúr v dôsledku ich dlhších molekulárnych reťazcov, čo zase ovplyvňuje rozptyl svetla a vedie k zníženiu priepustnosti.
2. Hydroxypropyl a metylácia
Chemická štruktúra HPMC zahŕňa hydroxypropylové a metylové skupiny a zavedenie týchto skupín významne ovplyvňuje jeho rozpustnosť, viskozitu a priepustnosť. Všeobecne povedané, zvýšenie stupňa hydroxypropylácie môže zlepšiť rozpustnosť HPMC, zatiaľ čo zvýšenie stupňa metylácie môže pomôcť zvýšiť jeho viskozitu a udržať stabilitu koloidu.
Stupeň metylácie: Zvýšenie stupňa metylácie povedie k zvýšeniu interakcie medzi molekulami HPMC, čím sa zvýši viskozita roztoku. Príliš vysoký stupeň metylácie môže spôsobiť, že viskozita roztoku je príliš veľká, čo ovplyvňuje plynulosť.
Stupeň hydroxypropylácie: Zavedenie hydroxypropylových skupín zvyšuje hydrofilnosť molekúl, zlepšuje rozpustnosť HPMC a pomáha tvoriť stabilnejší koloidný systém. Príliš vysoký stupeň hydroxypropylácie môže znížiť transparentnosť roztoku, čím ovplyvňuje priepustnosť.
3. Vlastnosti rozpúšťadla
Rozpustnosť HPMC a viskozita roztoku sú veľmi ovplyvnené vlastnosťami rozpúšťadla. Všeobecne platí, že HPMC môže byť dobre rozpustená vo vode, ale jeho rozpustnosť je tiež ovplyvnená faktormi, ako je teplota, hodnota pH a koncentrácia solí vody.
Teplota: Zvýšená teplota zvyčajne pomáha HPMC rozpúšťať sa a znižuje viskozitu roztoku. Ak je však teplota príliš vysoká, môže spôsobiť degradáciu HPMC, čo ovplyvňuje jeho viskozitu a priepustnosť.
Hodnota pH: Rozpustnosť a viskozita HPMC sú tiež ovplyvnené pH. Rozpustnosť a viskozita roztoku HPMC sa môžu meniť pri rôznych hodnotách pH, najmä v prítomnosti vyšších koncentrácií kyseliny alebo alkali, kde sa rozpustnosť a viskozita HPMC môžu významne znížiť alebo zvýšiť.
Pevnosť rozpúšťadla: Ak sa do roztoku pridá veľké množstvo soli, zvyšuje sa iónová sila roztoku, ktorá môže ovplyvniť interakciu medzi molekulami HPMC, a tým zmeniť jeho viskozitu.
4. Koncentrácia HPMC
Koncentrácia HPMC má priamy vplyv na viskozitu roztoku. Všeobecne povedané, viskozita roztoku sa lineárne zvyšuje so zvýšením koncentrácie HPMC. Avšak pri vyšších koncentráciách môže roztok dosiahnuť určitý limit viskozity, v ktorom sa oslabí účinok ďalšieho zvýšenia koncentrácie na viskozitu.
Zvýšená koncentrácia môže tiež ovplyvniť priehľadnosť roztoku HPMC. Roztoky s vysokou koncentráciou môžu tvoriť väčšie častice alebo agregáty v dôsledku príliš silných interakcií medzi molekulami, čo vedie k zvýšenému rozptylu svetla a ovplyvňujúcej priepustnosť.
5. Šmyková rýchlosť a strihová história
Viskozita a priepustnosť roztokov Kimacell®HPMC sú do istej miery ovplyvnené šmykovou rýchlosťou (tj rýchlosť prietoku) a históriou šmyku. Čím vyššia je šmyková rýchlosť, tým silnejšia je plynulosť roztoku a nižšia viskozita. Dlhodobé strihanie môže viesť k degradácii molekulárnych reťazcov, čo ovplyvňuje viskozitu a priepustnosť roztoku.
História šmyku má veľký vplyv na reologické správanie roztoku HPMC. Ak je roztok podrobený dlhodobému strihaniu, interakcia medzi molekulami HPMC sa môže zničiť, čo vedie k zníženiu viskozity roztoku a môže tiež ovplyvniť priepustnosť.
6. Externé prísady
V roztoku HPMC bude mať vplyv na jeho viskozitu a priepustnosť rôzne typy prísad (ako sú zahusťovadlá, stabilizátory, soli atď.). Napríklad niektoré zahusťovadlá môžu interagovať s HPMC za vzniku komplexov, čím sa zvyšuje viskozita roztoku. Okrem toho môže pridanie určitých solí ďalej upravovať rozpustnosť a viskozitu HPMC zmenou iónovej sily roztoku.
Zahusťovače: Tieto prísady zvyčajne zvyšujú viskozitu roztoku HPMC, ale nadmerné použitie môže spôsobiť, že roztok bude mať nadmernú viskozitu.
Povrchovo aktívne látky: Pridanie povrchovo aktívnych látok môže zlepšiť stabilitu roztoku HPMC, ale niekedy môže tiež zmeniť jeho priepustnosť, pretože molekuly povrchovo aktívnej látky môžu interagovať s molekulami HPMC a ovplyvniť šírenie svetla.
7. Podmienky skladovania roztoku
Podmienky skladovania roztoku Kimacell®HPMC majú tiež dôležitý vplyv na jeho viskozitu a priepustnosť. Dlhodobé skladovanie môže spôsobiť zmeny vo viskozite roztoku HPMC, najmä v prostredí s nestabilnou teplotou alebo silným svetlom. Vysoko teplotná alebo dlhodobá expozícia ultrafialovému svetlu môže spôsobiť degradáciu HPMC, čo ovplyvňuje viskozitu roztoku a môže tiež spôsobiť zmeny priepustnosti.
Viskozita a priepustnosťHpmcsú ovplyvnené mnohými faktormi, najmä vrátane molekulovej hmotnosti, stupňa hydroxypropylu a metylácie, vlastností rozpúšťadla, koncentrácie, šmykovej rýchlosti, vonkajších prísad a ukladacích podmienok roztoku. Primeranou úpravou týchto faktorov môžu byť riešenia HPMC so špecifickými vlastnosťami navrhnuté tak, aby vyhovovali potrebám aplikácie rôznych polí.
Čas príspevku: február-24-2025