לְהַצִיג
אתרי תאית הם פולימרים מסיסים במים אניוניים הנגזרים מתאי. לפולימרים אלה יש יישומים רבים בענפים שונים כמו מזון, תרופות, קוסמטיקה ובנייה בגלל תכונותיהם כמו עיבוי, גריל, יצירת סרטים והתחליבות. אחת התכונות החשובות ביותר של אתרי תאית היא טמפרטורת הג'לציה התרמית שלהם (TG), הטמפרטורה בה הפולימר עובר מעבר שלב מסול לג'ל. מאפיין זה הוא קריטי בקביעת הביצועים של אתרי תאית ביישומים שונים. במאמר זה אנו דנים בטמפרטורת הג'לציה התרמית של Hydroxypropyl Methylcellulose (HPMC), אחד האתרים התאית הנפוצים ביותר בענף.
טמפרטורת ג'לציה תרמית של HPMC
HPMC הוא אתר תאית חצי סינתטי הנמצא בשימוש נרחב ביישומים שונים בשל תכונותיו הייחודיות. HPMC מסיס מאוד במים, ויוצר פתרונות צמיגים ברורים בריכוזים נמוכים. בריכוזים גבוהים יותר, HPMC יוצר ג'לים הפיכים עם חימום וקירור. ג'לציה תרמית של HPMC היא תהליך דו-שלבי הכולל היווצרות של מיקרונים ואחריו צבירה של מיקרונים ליצירת רשת ג'ל (איור 1).
טמפרטורת הג'לציה התרמית של HPMC תלויה במספר גורמים כמו דרגת החלפה (DS), משקל מולקולרי, ריכוז ו- pH של התמיסה. באופן כללי, ככל שה- DS והמשקל המולקולרי של HPMC גבוה יותר, כך טמפרטורת הג'לציה התרמית גבוהה יותר. ריכוז ה- HPMC בתמיסה משפיע גם הוא על TG, ככל שהריכוז גבוה יותר, כך ה- TG גבוה יותר. ה- pH של התמיסה משפיע גם על ה- TG, עם תמיסות חומציות המביאות ל- TG נמוך יותר.
ג'לציה תרמית של HPMC היא הפיכה ויכולה להיות מושפעת מגורמים חיצוניים שונים כמו כוח גזירה, טמפרטורה וריכוז מלח. הגזירה שוברת את מבנה הג'ל ומורידה את ה- TG, תוך הגדלת הטמפרטורה גורמת לג'ל להתמוסס ומורידה את ה- TG. הוספת מלח לתמיסה משפיעה גם על TG, ונוכחותם של קטיונים כמו סידן ומגנזיום מגדילה את TG.
יישום של TG HPMC שונה
ניתן להתאים את התנהגות התרמוגלינג של HPMC ליישומים שונים. HPMCs נמוכים TG משמשים ביישומים הדורשים ג'לציה מהירה, כגון ניסוחים מיידיים, רוטב ומרק. HPMC עם TG גבוה משמש ביישומים הדורשים ג'לציה מעוכבת או ממושכת, כגון ניסוח מערכות מסירת תרופות, טבליות שחרור מתמשכות וחבישות פצעים.
בתעשיית המזון, HPMC משמשת כמעבה, מייצב וסוכן ג'לינג. TG HPMC נמוך משמש בפורמולות קינוח מיידי הדורשות ג'לציה מהירה כדי לספק את המרקם הרצוי ואת תחושת הפה. HPMC עם TG גבוה משמש בפורמולות של התפשטות נמוכה בשומן, כאשר רצוי ג'לציה מעוכבת או ממושכת כדי למנוע סינרזה ולשמור על מבנה התפשטות.
בתעשיית התרופות, HPMC משמשת כקלסר, מתפרק ומתמשך סוכן שחרור. HPMC עם TG גבוה משמש בניסוח טבליות לשחרור מורחב, שם נדרש ג'לציה מעוכבת או ממושכת כדי לשחרר את התרופה לאורך תקופה ממושכת. TG HPMC נמוך משמש בניסוח טבליות מתפוררות דרך הפה, כאשר התפוררות המהירה והג'לציה נדרשים כדי לספק את תחושת הפה הרצויה וקלות הבליעה.
לסיכום
טמפרטורת הג'לציה התרמית של HPMC היא מאפיין מפתח שקובע את התנהגותו ביישומים שונים. HPMC יכול להתאים את ה- TG שלה דרך מידת ההחלפה, המשקל המולקולרי, הריכוז וערך ה- pH של הפיתרון כך שיתאים ליישומים שונים. HPMC עם TG נמוך משמש ליישומים הדורשים ג'לציה מהירה, ואילו HPMC עם TG גבוה משמש ליישומים הדורשים ג'לציה מעוכבת או ממושכת. HPMC הוא אתר תאית רב -תכליתי ורב -תכליתי עם יישומים פוטנציאליים רבים בענפים שונים.
זמן ההודעה: אוגוסט -24-2023