Гідраксіпропил метилцеллюлоза (HPMC) Звычайна выкарыстоўваецца вадзяная палімер, які шырока выкарыстоўваецца ў фармацэўтычных прэпаратах, касметыцы, прадуктах харчавання і прамысловасці, асабліва ў падрыхтоўцы геляў. Яго фізічныя ўласцівасці і паводзіны растварэння аказваюць значны ўплыў на эфектыўнасць у розных дадатках. Тэмпература геля геля HPMC з'яўляецца адным з яго асноўных фізічных уласцівасцей, што непасрэдна ўплывае на яго прадукцыйнасць у розных прэпаратах, такіх як кантраляваны вызваленне, фарміраванне фільма, стабільнасць і г.д.
1. Структура і ўласцівасці HPMC
HPMC-гэта растваральны ў вадзе палімер, атрыманы шляхам увядзення двух заменнікаў-гідраксіпрапілу і метилу, у малекулярны шкілет цэлюлозы. Яго малекулярная структура змяшчае два тыпы заменнікаў: гидроксипропил (-ch2chohch3) і метил (-CH3). Такія фактары, як розныя ўтрыманне гидроксипропила, ступень метилирования і ступень палімерызацыі, будуць мець важны ўплыў на растваральнасць, паводзіны жэлі і механічныя ўласцівасці HPMC.
У водных растворах Anthincel®HPMC ўтварае стабільныя коллоідныя растворы, утвараючы вадародныя сувязі з малекуламі вады і ўзаемадзейнічаючы са сваім шкілетам на аснове цэлюлозы. Калі знешняе асяроддзе (напрыклад, тэмпература, іённая трываласць і г.д.) змяняецца, узаемадзеянне паміж малекуламі HPMC зменіцца, што прывядзе да гелявання.
2. Вызначэнне і ўплыў фактараў тэмпературы гелявання
Тэмпература гелявання (тэмпература гелявання, T_GEL) ставіцца да тэмпературы, пры якой раствор HPMC пачынае пераходзіць з вадкасці ў цвёрдае рэчыва, калі тэмпература раствора павышаецца да пэўнага ўзроўню. Пры гэтай тэмпературы рух малекулярных ланцугоў HPMC будзе абмежаваны, утвараючы трохмерную структуру сеткі, у выніку чаго гель-падобнае рэчыва.
На тэмпературу гелявання HPMC ўплывае мноства фактараў, адным з найважнейшых фактараў з'яўляецца ўтрыманне гидроксипропила. У дадатак да ўтрымання гидроксипропила, іншыя фактары, якія ўплываюць на тэмпературу геля, ўключаюць малекулярную масу, канцэнтрацыю раствора, значэнне рН, тып растваральніка, іённую трываласць і г.д.
3. Уплыў утрымання гідраксіпрапілу на тэмпературу геля HPMC
3.1 Павелічэнне ўтрымання гидроксипропила прыводзіць да павышэння тэмпературы геля
Тэмпература геляцыі HPMC цесна звязана са ступенню гідраксіпрапілавай замены ў яго малекуле. Па меры павелічэння ўтрымання гідраксіпрапілу колькасць гідрафільных заменнікаў на малекулярнай ланцугу HPMC павялічваецца, што прыводзіць да ўзмацнення ўзаемадзеяння паміж малекулай і вадой. Гэта ўзаемадзеянне прымушае малекулярныя ланцугі расцягвацца далей, тым самым зніжаючы трываласць узаемадзеяння паміж малекулярнымі ланцужкамі. У пэўным дыяпазоне канцэнтрацыі павелічэнне ўтрымання гидроксипропила дапамагае павысіць ступень гідратацыі і спрыяе ўзаемным размяшчэнні малекулярных ланцугоў, так што сеткавая структура можа ўтварацца пры больш высокай тэмпературы. Такім чынам, тэмпература гелявання звычайна ўзрастае, калі гідраксіпрапіл павышаецца з павелічэннем утрымання.
HPMC з больш высокім утрыманнем гидроксипропила (напрыклад, HPMC K15M), як правіла, праяўляе больш высокую тэмпературу гелявання ў той жа канцэнтрацыі, што і insicincel®HPMC з меншым утрыманнем гидроксипропила (напрыклад, HPMC K4M). Гэта таму, што больш высокае ўтрыманне гидроксипропила абцяжарвае ўзаемадзеянне малекул і фарміравання сетак пры больш нізкіх тэмпературах, патрабуючы больш высокіх тэмператур для пераадолення гэтай гідратацыі і садзейнічання міжмалекулярным узаемадзеянням, утвараючы трохмерную структуру сеткі. .
3.2 Узаемасувязь паміж утрыманнем гидроксипропила і канцэнтрацыяй раствора
Канцэнтрацыя раствора таксама з'яўляецца важным фактарам, які ўплывае на тэмпературу геляцыі HPMC. У рашэннях HPMC з высокай канцэнтрацыяй міжмалекулярныя ўзаемадзеянні мацнейшыя, таму тэмпература гелявання можа быць вышэйшай, нават калі ўтрыманне гідраксіпрапілу ніжэй. Пры нізкіх канцэнтрацыях узаемадзеянне паміж малекуламі HPMC слабы, і раствор, хутчэй за ўсё, гель пры больш нізкіх тэмпературах.
Калі ўтрыманне гидроксипропила павялічваецца, хоць гідрафільнасць павялічваецца, для фарміравання геля ўсё яшчэ патрабуецца больш высокая тэмпература. Асабліва ва ўмовах нізкай канцэнтрацыі тэмпература гелявання павялічваецца больш. Гэта таму, што HPMC з высокім утрыманнем гидроксипропила складаней выклікаць узаемадзеянне паміж малекулярнымі ланцужкамі праз змены тэмпературы, а працэс гелявання патрабуе дадатковай цеплавой энергіі для пераадолення эфекту гідратацыі.
3.3 Уплыў утрымання гидроксипропила на працэс гелеобразацыі
У пэўным дыяпазоне ўтрымання гидроксипропила ў працэсе гелявання пераважае ўзаемадзеянне паміж гідратацыяй і малекулярнымі ланцужкамі. Калі ўтрыманне гидроксипропила ў малекуле HPMC нізкая, гідратацыя слабая, узаемадзеянне паміж малекуламі моцнае, і больш нізкая тэмпература можа спрыяць адукацыі геля. Калі ўтрыманне гидроксипропила вышэй, гідратацыя значна ўзмацняецца, узаемадзеянне паміж малекулярнымі ланцужкамі становіцца слабейшым, а тэмпература гелявання павялічваецца.
Больш высокае ўтрыманне гидроксипропила таксама можа прывесці да павелічэння глейкасці раствора HPMC, што часам павышае тэмпературу гелеостра.
Змест гідраксіпрапілу аказвае значны ўплыў на тэмпературу геляцыіHPMC. Па меры павелічэння ўтрымання гідраксіпрапілу гідрафільнасць HPMC павялічваецца, а ўзаемадзеянне паміж малекулярнымі ланцужкамі аслабляе, таму яго тэмпература гелявання звычайна павялічваецца. Гэта з'ява можна растлумачыць механізмам узаемадзеяння паміж гідратацыяй і малекулярнымі ланцужкамі. Карэкціруючы ўтрыманне гидроксипропила ў HPMC, можа быць дасягнуты дакладны кантроль над тэмпературай гелеобраза, тым самым аптымізуючы прадукцыйнасць HPMC у фармацэўтычных, харчовых і іншых прамысловых прыкладаннях.
Час паведамлення: студзень-04-2025