Гидроксипропилметилцеллюлоза (HPMC) фармацевтикада, косметикада, тамақ және өнеркәсіп салаларында, әсіресе гельдер дайындауда кеңінен қолданылатын суда еритін полимер болып табылады. Оның физикалық қасиеттері мен еріту әрекеті әртүрлі қолданбалардағы тиімділікке айтарлықтай әсер етеді. HPMC гелінің гельдену температурасы оның негізгі физикалық қасиеттерінің бірі болып табылады, ол оның әртүрлі препараттардағы өнімділігіне тікелей әсер етеді, мысалы, бақыланатын босату, пленка түзу, тұрақтылық және т.б.
1. HPMC құрылымы мен қасиеттері
HPMC целлюлозаның молекулалық қаңқасына екі алмастырғышты, гидроксипропилді және метилді енгізу арқылы алынған суда еритін полимер болып табылады. Оның молекулалық құрылымында алмастырғыштардың екі түрі бар: гидроксипропил (-CH2CHOHCH3) және метил (-CH3). Гидроксипропилдің әртүрлі мазмұны, метилдену дәрежесі және полимерлену дәрежесі сияқты факторлар HPMC-тің ерігіштігіне, гельдік әрекетіне және механикалық қасиеттеріне маңызды әсер етеді.
Су ерітінділерінде AnxinCel®HPMC су молекулаларымен сутектік байланыстар құру және оның целлюлоза негізіндегі қаңқасымен әрекеттесу арқылы тұрақты коллоидты ерітінділер түзеді. Сыртқы орта (мысалы, температура, иондық күш және т.б.) өзгерген кезде HPMC молекулалары арасындағы өзара әрекеттесу өзгереді, нәтижесінде гельденеді.
2. Гельдену температурасының анықтамасы және әсер етуші факторлары
Геляция температурасы (Gelation Temperature, T_gel) ерітінді температурасы белгілі бір деңгейге көтерілген кезде HPMC ерітіндісі сұйық күйден қатты күйге ауыса бастайтын температураны білдіреді. Бұл температурада HPMC молекулалық тізбектерінің қозғалысы шектеліп, үш өлшемді желі құрылымын құрайды, нәтижесінде гель тәрізді зат пайда болады.
HPMC гельдену температурасына көптеген факторлар әсер етеді, ең маңызды факторлардың бірі - гидроксипропилдің құрамы. Гидроксипропил мазмұнынан басқа, гель температурасына әсер ететін басқа факторларға молекулалық масса, ерітінді концентрациясы, рН мәні, еріткіш түрі, иондық күш және т.б.
3. Гидроксипропил құрамының HPMC гелінің температурасына әсері
3.1 Гидроксипропил құрамының жоғарылауы гель температурасының жоғарылауына әкеледі
HPMC гельдену температурасы оның молекуласындағы гидроксипропилді алмастыру дәрежесімен тығыз байланысты. Гидроксипропил мөлшері артқан сайын, HPMC молекулалық тізбегіндегі гидрофильді алмастырғыштардың саны артады, нәтижесінде молекула мен су арасындағы өзара әрекеттесу күшейеді. Бұл әрекеттесу молекулалық тізбектердің одан әрі созылуына әкеледі, осылайша молекулалық тізбектер арасындағы өзара әрекеттесу күшін төмендетеді. Белгілі бір концентрация диапазонында гидроксипропил құрамын жоғарылату гидратация дәрежесін жоғарылатуға көмектеседі және молекулалық тізбектердің өзара орналасуына ықпал етеді, осылайша жоғары температурада желі құрылымын қалыптастыруға болады. Сондықтан гельдену температурасы әдетте гидроксипропил мөлшерінің жоғарылауымен жоғарылайды.
Гидроксипропил мөлшері жоғары HPMC (мысалы, HPMC K15M) гидроксипропил мөлшері төмен AnxinCel®HPMC-ге қарағанда (мысалы, HPMC K4M) бірдей концентрацияда жоғары гельдену температурасын көрсетуге бейім. Бұл жоғары гидроксипропил мазмұны молекулалардың өзара әрекеттесуін және төменгі температурада желілерді құруын қиындатады, бұл гидратацияны жеңу және үш өлшемді желі құрылымын қалыптастыру үшін молекулааралық өзара әрекеттесулерді ынталандыру үшін жоғары температураны талап етеді. .
3.2 Гидроксипропил құрамы мен ерітінді концентрациясы арасындағы байланыс
Ерітінді концентрациясы да HPMC гельдену температурасына әсер ететін маңызды фактор болып табылады. Жоғары концентрациялы HPMC ерітінділерінде молекулааралық өзара әрекеттесу күштірек болады, сондықтан гидроксипропил мөлшері төмен болса да, гельдену температурасы жоғары болуы мүмкін. Төмен концентрацияларда HPMC молекулалары арасындағы өзара әрекеттесу әлсіз, ал ерітіндінің төменгі температурада гельге айналу ықтималдығы жоғары.
Гидроксипропил мөлшері жоғарылағанда, гидрофильділік артқанымен, гельді қалыптастыру үшін әлі де жоғары температура қажет. Әсіресе төмен концентрация жағдайында гельдену температурасы айтарлықтай артады. Себебі жоғары гидроксипропилді құрайтын HPMC температураның өзгеруі арқылы молекулалық тізбектер арасындағы өзара әрекеттесулерді тудыру қиынырақ және гельдеу процесі гидратация әсерін жеңу үшін қосымша жылу энергиясын қажет етеді.
3.3 Гидроксипропил құрамының гельдену процесіне әсері
Гидроксипропил мазмұнының белгілі бір диапазонында гельдеу процесі гидратация мен молекулалық тізбектер арасындағы өзара әрекеттесу арқылы басым болады. HPMC молекуласындағы гидроксипропил мөлшері төмен болғанда, гидратация әлсіз, молекулалар арасындағы өзара әрекеттесу күшті және төмен температура гельдің пайда болуына ықпал етуі мүмкін. Гидроксипропил мөлшері жоғары болған кезде гидратация айтарлықтай күшейеді, молекулалық тізбектер арасындағы өзара әрекеттесу әлсірейді және гельдену температурасы жоғарылайды.
Гидроксипропил мөлшерінің жоғары болуы HPMC ерітіндісінің тұтқырлығының жоғарылауына әкелуі мүмкін, бұл кейде гельденудің басталу температурасын арттырады.
Гидроксипропил құрамы гельдену температурасына айтарлықтай әсер етедіHPMC. Гидроксипропил мөлшері артқан сайын HPMC гидрофильділігі артады және молекулалық тізбектер арасындағы өзара әрекеттесу әлсірейді, сондықтан оның гельдену температурасы әдетте жоғарылайды. Бұл құбылысты гидратация мен молекулалық тізбектердің өзара әрекеттесу механизмімен түсіндіруге болады. HPMC гидроксипропил мазмұнын реттеу арқылы гельдеу температурасын дәл бақылауға қол жеткізуге болады, осылайша HPMC фармацевтикалық, тамақ және басқа өнеркәсіптік қолданбалардағы өнімділігін оңтайландыруға болады.
Жіберу уақыты: 04.04.2025 ж