HPMC je polsintetični polimer, pridobljen iz celuloze. Zaradi odličnih zgostitve, stabilizacijskih in filmskih lastnosti se pogosto uporablja v medicini, hrani, kozmetiki in drugih panogah. Preučevanje njegovega viskoznega vedenja je ključnega pomena za optimizacijo njene učinkovitosti v različnih aplikacijah.
1. merjenje viskoznosti:
Rotacijski viskometer: Rotacijski viskometer meri navor, potreben za vrtenje vretena s konstantno hitrostjo, ko je potopljen v vzorec. S spreminjanjem geometrije in vrtilne hitrosti vretena je mogoče določiti viskoznost z različnimi strižnimi hitrostmi. Ta metoda omogoča karakterizacijo viskoznosti HPMC v različnih pogojih.
Kapilarni viskometer: Kapilarni viskometer meri pretok tekočine skozi kapilarno cev pod vplivom gravitacije ali tlaka. Raztopina HPMC je prisiljena skozi kapilarno cev, viskoznost pa se izračuna na podlagi pretoka in padca tlaka. To metodo lahko uporabimo za preučevanje viskoznosti HPMC z nižjimi hitrostmi striženja.
2.Rheološka meritev:
Dinamična strižna reometrija (DSR): DSR meri odziv materiala na dinamično strižno deformacijo. Vzorci HPMC so bili podvrženi nihalnemu strižnemu stresu in izmerili so nastali sevi. Viskoelastično vedenje raztopin HPMC je mogoče značilno z analizo kompleksne viskoznosti (η*), pa tudi modula za shranjevanje (G ') in modula izgube (G ").
Preskusi lezenja in obnovitve: Ti testi vključujejo podvrženost vzorcev HPMC na stalen stres ali obremenitev za daljše časovno obdobje (faza lezenja) in nato spremljanje nadaljnjega okrevanja po razbremenitvi napetosti ali obremenitve. Obnašanje lezenja in obnavljanja zagotavljata vpogled v viskoelastične lastnosti HPMC, vključno z njegovimi zmožnostmi deformacije in okrevanja.
3. Študije odvisnosti od koncentracije in temperature:
Pregled koncentracije: Meritve viskoznosti se izvajajo v različnih koncentracijah HPMC, da se preuči razmerje med viskoznostjo in koncentracijo polimera. To pomaga razumeti učinkovitost zgoščevanja polimera in njegovo koncentracijsko odvisno vedenje.
Temperaturno skeniranje: Meritve viskoznosti se izvajajo pri različnih temperaturah, da se preuči vpliv temperature na viskoznost HPMC. Razumevanje temperaturne odvisnosti je ključnega pomena za aplikacije, pri katerih HPMC doživljajo temperaturne spremembe, kot so farmacevtske formulacije.
4. Analiza molekulske teže:
Kromatografija za izključitev velikosti (SEC): SEC loči polimerne molekule glede na njihovo velikost v raztopini. Z analizo profila elucije lahko določimo porazdelitev molekulske mase vzorca HPMC. Razumevanje razmerja med molekulsko maso in viskoznostjo je ključnega pomena za napovedovanje reološkega vedenja HPMC.
5. Modeliranje in simulacija:
Teoretični modeli: Za opis viskoznosti HPMC v različnih strižnih pogojih lahko uporabimo različne teoretične modele, kot so model Carreau-Yasuda, model navzkrižnega modela ali moči moči. Ti modeli združujejo parametre, kot so hitrost striženja, koncentracija in molekulska masa, da natančno napovedujejo viskoznost.
Računalniške simulacije: Računalniška dinamika tekočine (CFD) simulacije omogočajo vpogled v pretočno vedenje raztopin HPMC v zapletenih geometrijah. S številčnim reševanjem upravnih enačb pretoka tekočine lahko simulacije CFD v različnih pogojih napovedujejo porazdelitev viskoznosti in vzorce pretoka.
6. Študije in situ in in vitro:
Meritve in situ: Tehnike in situ vključujejo preučevanje sprememb viskoznosti v realnem času v določenem okolju ali uporabi. Na primer, v farmacevtskih formulacijah lahko meritve in situ spremljajo spremembe viskoznosti med razpadom tablet ali lokalno uporabo gela.
In vitro testiranje: in vitro testiranje simulira fiziološke pogoje za oceno viskoznega obnašanja formulacij na osnovi HPMC, namenjenih za oralno, očesno ali lokalno dajanje. Ti testi zagotavljajo dragocene informacije o uspešnosti in stabilnosti formulacije v ustreznih bioloških pogojih.
7. Napredna tehnologija:
Mikroroologija: mikrorheološke tehnike, kot so dinamično razprševanje svetlobe (DLS) ali mikrorheologija za sledenje delcev (PTM), omogočajo sondiranje viskoelastičnih lastnosti kompleksnih tekočin na mikroskopski lestvici. Te tehnike lahko nudijo vpogled v obnašanje HPMC na molekularni ravni in dopolnjujejo makroskopske reološke meritve.
Spektroskopija jedrske magnetne resonance (NMR): NMR spektroskopija lahko uporabimo za preučevanje molekularne dinamike in interakcij HPMC v raztopini. S spremljanjem kemičnih premikov in časov sprostitve NMR zagotavlja dragocene informacije o konformacijskih spremembah HPMC in medsebojnih interakcijah s polimernimi topili, ki vplivajo na viskoznost.
Študij vedenja viskoznosti HPMC zahteva multidisciplinarni pristop, vključno z eksperimentalnimi tehnikami, teoretičnim modeliranjem in naprednimi analitičnimi metodami. Z uporabo kombinacije vizumetrije, reometrije, molekularne analize, modeliranja in naprednih tehnik lahko raziskovalci pridobijo popolno razumevanje reoloških lastnosti HPMC in optimizirajo njegovo učinkovitost v različnih aplikacijah.
Čas objave: februar-29-2024