Hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC)je vodní rozpustný polymerní materiál široce používaný ve farmaceutickém, konstrukci, jídle, kosmetice a dalších oborech. Jeho vlastnost viskozity je důležitým parametrem pro měření jeho reologického chování v různých prostředích. Porozumění vlastnosti viskozity vodného roztoku HPMC nám pomáhá lépe porozumět jeho chování a funkci v různých aplikacích.
1. Chemická struktura a vlastnosti HPMC
HPMC se získává chemickou modifikací přirozené celulózy, hlavně vytvořené hydroxypropylací a methylací molekul celulózy. V chemické struktuře HPMC, zavedení skupin methyl (-Och₃) a hydroxypropyl (-och₂chohch₃) je rozpustné ve vodě a má dobrou schopnost nastavení viskozity. Viskozita jeho vodného roztoku při různých koncentracích a teplotách je ovlivněna mnoha faktory, jako je molekulová hmotnost, stupeň substituce, koncentrace roztoku atd.
2. vztah mezi viskozitou a koncentrací
Viskozita vodného roztoku Reasincel®HPMC se obvykle zvyšuje se zvyšující se koncentrací. Je to proto, že při vyšších koncentracích je interakce mezi molekulami zvýšena, což vede ke zvýšené odolnosti proti toku. Charakteristika rozpustnosti a viskozity HPMC ve vodě jsou však také ovlivněny molekulovou hmotností. HPMC s vysokou molekulovou hmotností obvykle vykazuje vyšší viskozitu, zatímco nízká molekulová hmotnost je relativně nízká.
Při nízkých koncentracích: HPMC roztok vykazuje nižší viskozitu při nižších koncentracích (například pod 0,5%). V této době je interakce mezi molekulami slabá a plynulost je dobrá. Obvykle se používá v aplikacích, jako jsou povlaky a trvalé uvolňování drog.
Při vysokých koncentracích: Při vyšších koncentracích (jako je 2% nebo vyšší) se viskozita vodného roztoku HPMC významně zvyšuje, což ukazuje vlastnosti podobné koloidním roztokům. V této době je plynulost roztoku předmětem větší odporu.
3. vztah mezi viskozitou a teplotou
Viskozita vodného roztoku HPMC je velmi citlivá na teplotu. Jak se teplota zvyšuje, pohyb mezi molekulami vody se zvyšuje a interakce mezi molekulami HPMC je slabší, což vede ke snížení viskozity. Tato charakteristika způsobuje, že aplikace HPMC při různých teplotách vykazuje silnou nastavitelnost. Například za podmínek vysokých teplot se viskozita HPMC obvykle snižuje, což je zvláště důležité ve farmaceutickém procesu, zejména ve formě dávkování trvalého uvolňování léčiva, kde mohou změny teploty ovlivnit stabilitu a účinek roztoku.
4. Vliv pH na viskozitu
Viskozita vodného roztoku HPMC může být také ovlivněna hodnotou pH roztoku. Ačkoli HPMC je neiontová látka, jeho hydrofilita a viskozitní vlastnosti jsou ovlivněny hlavně molekulární strukturou a prostředím roztoku. Za extrémně kyselých nebo alkalických podmínek se však může rozpustnost a molekulární struktura HPMC změnit, což ovlivňuje viskozitu. Například za kyselých podmínek může být rozpustnost HPMC mírně oslabena, což vede ke zvýšené viskozitě; Zatímco za alkalických podmínek může hydrolýza některých HPMC způsobit snížení jeho molekulové hmotnosti, čímž se sníží jeho viskozita.
5. Molekulová hmotnost a viskozita
Molekulová hmotnost je jedním z důležitých faktorů ovlivňujících viskozitu vodného roztoku HPMC. Vyšší molekulová hmotnost zvyšuje zapletení a zesíťování mezi molekulami, což vede ke zvýšené viskozitě. Nízká molekulová hmotnost Hersincel®HPMC má lepší rozpustnost ve vodě a nižší viskozitě. Různé požadavky na aplikaci obvykle vyžadují výběr HPMC s různými molekulovými hmotnostmi. Například v povlacích a lepicích je HPMC s vysokou molekulovou hmotností obvykle vybráno pro lepší adhezi a tekutost; Zatímco ve farmaceutických přípravcích může být HPMC s nízkou molekulovou hmotností použit k kontrole rychlosti uvolňování léčiv.
6. Vztah mezi smykovou rychlostí a viskozitou
Viskozita vodného roztoku HPMC se obvykle mění s rychlostí smyku, což ukazuje typické pseudoplastické reologické chování. Pseudoplastická tekutina je tekutina, jejíž viskozita se postupně snižuje se zvyšováním smykové rychlosti. Tato charakteristika umožňuje roztoku HPMC udržovat vysokou viskozitu při nízké rychlosti smyku při aplikaci a zvyšuje plynulost při vyšší rychlosti smyku. Například v povlakovém průmyslu musí roztok HPMC často vykazovat vyšší viskozitu při nižší rychlosti smyku, když je aplikován, aby se zajistila adheze a vyrovnání povlaku, zatímco během konstrukčního procesu je nutné zvýšit rychlost smyku, aby bylo možné dosáhnout je to plynulejší.
7. Charakteristiky aplikací a viskozity HPMC
Charakteristiky viskozityHPMCaby byl široce používán v mnoha polích. Například ve farmaceutickém průmyslu se HPMC často používá jako činidlo s udržovaným uvolňováním léčiva a jeho regulace viskozity se používá k řízení rychlosti uvolňování léčiva; Ve stavebnictví se HPMC používá jako zahušťovadlo ke zlepšení zpracovatelnosti a plynulosti malty a lepidel; V potravinářském průmyslu lze HPMC použít jako zahušťovač, emulgátor a stabilizátor ke zlepšení chuti a vzhledu potravin.
Klíčem k jeho aplikaci v různých oborech jsou klíčem k jeho aplikaci v různých oborech. Pochopení jeho vztahu s faktory, jako je koncentrace, teplota, pH, molekulová hmotnost a rychlost smyku, má velký význam pro optimalizaci výkonu produktu a zlepšení aplikačních účinků.
Čas příspěvku: leden-27-2025