Hýdroxýprópýl metýlsellulósa (HPMC) er algengt vatnsleysanleg fjölliða, mikið notuð í lyfjum, snyrtivörum, matvælum og iðnaðarsviðum, sérstaklega við undirbúning gela. Líkamlegir eiginleikar þess og upplausnarhegðun hafa veruleg áhrif á árangur í mismunandi forritum. Gelation hitastig HPMC hlaupsins er einn af lykil eðlisfræðilegum eiginleikum þess, sem hefur bein áhrif á frammistöðu þess í ýmsum undirbúningi, svo sem stjórnaðri útgáfu, kvikmyndamyndun, stöðugleika osfrv.
1. uppbygging og eiginleikar HPMC
HPMC er vatnsleysanleg fjölliða fengin með því að setja tvö skiptihópa, hýdroxýprópýl og metýl, í sellulósa sameinda beinagrindina. Sameindauppbygging þess inniheldur tvenns konar skiptihópa: hýdroxýprópýl (-CH2CHOHCH3) og metýl (-CH3). Þættir eins og mismunandi hýdroxýprópýlinnihald, metýleringu og fjölliðunarstig munu hafa mikilvæg áhrif á leysni, gelningarhegðun og vélrænni eiginleika HPMC.
Í vatnslausnum myndar Anxincel®HPMC stöðugar kolloidal lausnir með því að mynda vetnistengi með vatnsameindum og hafa samskipti við sellulósa sem byggir á beinagrind þess. Þegar ytra umhverfi (svo sem hitastig, jónastyrkur osfrv.) Breytir, mun samspil HPMC sameinda breytast, sem leiðir til geljun.
2.
Gelation hitastig (hlaupshitastig, T_GEL) vísar til hitastigsins þar sem HPMC lausnin byrjar að breytast frá vökva í fast efni þegar hitastig lausnarinnar hækkar í ákveðið stig. Við þetta hitastig verður hreyfing HPMC sameindakeðjanna takmörkuð og myndar þrívíddar uppbyggingu netsins, sem leiðir til hlaupalíks efnis.
Margir þættir hafa áhrif á gelunarhita HPMC, einn mikilvægasti þátturinn er hýdroxýprópýlinnihaldið. Til viðbótar við hýdroxýprópýlinnihald, eru aðrir þættir sem hafa áhrif á hita hlaups mólmassa, styrkur lausnar, pH gildi, gerð leysi, jónastyrkur osfrv.
3. Áhrif hýdroxýprópýlsinnihalds á HPMC hlaup hitastig
3.1 Aukning á hýdroxýprópýni leiðir til hækkunar á hita hlaupi
Gelation hitastig HPMC er nátengt gráðu hýdroxýprópýlaskipta í sameind sinni. Eftir því sem hýdroxýprópýlinnihaldið eykst eykst fjöldi vatnssækinna staðgengla á HPMC sameindakeðjunni, sem leiðir til aukins samspils milli sameindarinnar og vatnsins. Þessi milliverkun veldur því að sameindakeðjurnar teygja sig lengra og draga þannig úr styrk samspilsins milli sameindakeðjanna. Innan ákveðins styrkssviðs hjálpar það að auka hýdroxýprópýlinnihaldið til að auka vökvunarstig og stuðlar að gagnkvæmu fyrirkomulagi sameindakeðjanna, þannig að hægt er að mynda netbyggingu við hærra hitastig. Þess vegna eykst gelunarhitastigið venjulega með hýdroxýprópýlinu með vaxandi innihaldi.
HPMC með hærra hýdroxýprópýlinnihald (svo sem HPMC K15M) hefur tilhneigingu til að sýna hærra gelunarhitastig við sama styrk en kvíðahindrunarhimnur með lægra hýdroxýprópýlinnihaldi (svo sem HPMC K4M). Þetta er vegna þess að hærra hýdroxýprópýlinnihald gerir það erfiðara fyrir sameindir að hafa samskipti og mynda net við lægra hitastig, sem krefst hærra hitastigs til að vinna bug á þessari vökva og stuðla að milliverkunum til að mynda þrívíddar netuppbyggingu. .
3.2 Samband milli hýdroxýprópýls og styrk lausnar
Styrkur lausnar er einnig mikilvægur þáttur sem hefur áhrif á gelunarhita HPMC. Í HPMC lausnum með háum styrk eru milliverkanir milli mólþéttni sterkari, þannig að hlaupshitastigið getur verið hærra jafnvel þó að hýdroxýprópýlinnihaldið sé lægra. Við lágan styrk er samspil HPMC sameinda veikt og líklegra er að lausnin hlaupi við lægra hitastig.
Þegar hýdroxýprópýlinnihaldið eykst, þó að vatnssækni eykst, er enn krafist hærra hitastigs til að mynda hlaup. Sérstaklega við lágt styrk skilyrði eykst gelunarhitastigið meira. Þetta er vegna þess að HPMC með mikið hýdroxýprópýlinnihald er erfiðara að framkalla samskipti milli sameinda keðjur með hitastigsbreytingum og gelunarferlið krefst frekari hitauppstreymis til að vinna bug á vökvunaráhrifum.
3.3 Áhrif hýdroxýprópýls á gelunarferli
Innan ákveðins sviðs hýdroxýprópýls innihalds er gelunarferlið einkennast af samspili vökvunar og sameindakeðja. Þegar hýdroxýprópýlinnihaldið í HPMC sameindinni er lítið, er vökvunin veik, samspil sameinda er sterkt og lægra hitastig getur stuðlað að myndun hlaups. Þegar hýdroxýprópýlinnihaldið er hærra er vökvunin aukin verulega, samspil sameindakeðjanna verður veikari og hita hlaupsins eykst.
Hærra hýdroxýprópýlinnihald getur einnig leitt til aukningar á seigju HPMC lausnarinnar, breyting sem eykur stundum upphafshitastig gelunar.
Hýdroxýprópýlinnihald hefur veruleg áhrif á gelunarhitaHPMC. Eftir því sem hýdroxýprópýlinnihaldið eykst eykst vatnssækni HPMC og samspil sameindakeðjanna veikist, þannig að gelunarhitastig þess eykst venjulega. Hægt er að skýra þetta fyrirbæri með samspili kerfisins milli vökvunar og sameinda keðjur. Með því að aðlaga hýdroxýprópýlinnihald HPMC er hægt að ná nákvæmri stjórn á gelunarhitastiginu og hámarka afköst HPMC í lyfjafræðilegum, matvælum og öðrum iðnaðarframkvæmdum.
Post Time: Jan-04-2025