ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಈಥರ್ HPMC ಯ ಉಷ್ಣ ಜೆಲೇಶನ್ ತಾಪಮಾನ

ಪರಿಚಯಿಸಿ

ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಈಥರ್‌ಗಳು ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್‌ನಿಂದ ಪಡೆದ ಅಯಾನಿಕ್ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಕರಗುವ ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳಾಗಿವೆ. ಈ ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳು ದಪ್ಪವಾಗುವುದು, ಜೆಲ್ಲಿಂಗ್, ಫಿಲ್ಮ್-ರೂಪಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಎಮಲ್ಸಿಫೈಯಿಂಗ್‌ನಂತಹ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ ಆಹಾರ, ಔಷಧಗಳು, ಸೌಂದರ್ಯವರ್ಧಕಗಳು ಮತ್ತು ನಿರ್ಮಾಣದಂತಹ ವಿವಿಧ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಹಲವಾರು ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಈಥರ್‌ಗಳ ಪ್ರಮುಖ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಅವುಗಳ ಥರ್ಮಲ್ ಜೆಲೇಶನ್ ತಾಪಮಾನ (Tg), ಪಾಲಿಮರ್ ಸೋಲ್‌ನಿಂದ ಜೆಲ್‌ಗೆ ಹಂತದ ಪರಿವರ್ತನೆಗೆ ಒಳಗಾಗುವ ತಾಪಮಾನ. ವಿವಿಧ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಈಥರ್‌ಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವಲ್ಲಿ ಈ ಗುಣವು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ. ಈ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ, ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಈಥರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾದ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಪ್ರೊಪಿಲ್ ಮೀಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ (HPMC) ನ ಥರ್ಮಲ್ ಜೆಲೇಶನ್ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ನಾವು ಚರ್ಚಿಸುತ್ತೇವೆ.

HPMC ಯ ಉಷ್ಣ ಜಿಲೇಶನ್ ತಾಪಮಾನ

HPMC ಎಂಬುದು ಅರೆ-ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಈಥರ್ ಆಗಿದ್ದು, ಅದರ ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ ವಿವಿಧ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. HPMC ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಬಹಳ ಕರಗಬಲ್ಲದು, ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಪಷ್ಟವಾದ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯ ದ್ರಾವಣಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳಲ್ಲಿ, HPMC ಬಿಸಿ ಮತ್ತು ತಂಪಾಗಿಸಿದಾಗ ಹಿಂತಿರುಗಿಸಬಹುದಾದ ಜೆಲ್‌ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. HPMC ಯ ಉಷ್ಣ ಜೆಲೇಶನ್ ಎರಡು-ಹಂತದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದ್ದು, ಮೈಕೆಲ್‌ಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಮೈಕೆಲ್‌ಗಳ ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸುವಿಕೆಯು ಜೆಲ್ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 1).

HPMC ಯ ಉಷ್ಣ ಜೆಲೀಕರಣ ತಾಪಮಾನವು ಪರ್ಯಾಯದ ಮಟ್ಟ (DS), ಆಣ್ವಿಕ ತೂಕ, ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ದ್ರಾವಣದ pH ನಂತಹ ಹಲವಾರು ಅಂಶಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, HPMC ಯ DS ಮತ್ತು ಆಣ್ವಿಕ ತೂಕ ಹೆಚ್ಚಾದಷ್ಟೂ, ಉಷ್ಣ ಜೆಲೀಕರಣ ತಾಪಮಾನ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ HPMC ಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯು Tg ಯ ಮೇಲೆಯೂ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ, ಸಾಂದ್ರತೆ ಹೆಚ್ಚಾದಷ್ಟೂ Tg ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ದ್ರಾವಣದ pH ಸಹ Tg ಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ, ಆಮ್ಲೀಯ ದ್ರಾವಣಗಳು ಕಡಿಮೆ Tg ಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ.

HPMC ಯ ಉಷ್ಣ ಜೆಲೇಶನ್ ಹಿಂತಿರುಗಿಸಬಹುದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಶಿಯರ್ ಬಲ, ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಉಪ್ಪಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯಂತಹ ವಿವಿಧ ಬಾಹ್ಯ ಅಂಶಗಳಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಶಿಯರ್ ಜೆಲ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಮುರಿದು Tg ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದರಿಂದ ಜೆಲ್ ಕರಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು Tg ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ದ್ರಾವಣಕ್ಕೆ ಉಪ್ಪನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದರಿಂದ Tg ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಮತ್ತು ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್‌ನಂತಹ ಕ್ಯಾಟಯಾನ್‌ಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯು Tg ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.

ವಿವಿಧ Tg HPMC ಗಳ ಅನ್ವಯ

HPMC ಯ ಥರ್ಮೋಜೆಲ್ಲಿಂಗ್ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ವಿಭಿನ್ನ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಮಾಡಬಹುದು. ಕಡಿಮೆ Tg HPMC ಗಳನ್ನು ತ್ವರಿತ ಸಿಹಿತಿಂಡಿ, ಸಾಸ್ ಮತ್ತು ಸೂಪ್ ಸೂತ್ರೀಕರಣಗಳಂತಹ ತ್ವರಿತ ಜಿಲೇಷನ್ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ Tg ಹೊಂದಿರುವ HPMC ಯನ್ನು ಔಷಧ ವಿತರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಸೂತ್ರೀಕರಣ, ನಿರಂತರ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾತ್ರೆಗಳು ಮತ್ತು ಗಾಯದ ಡ್ರೆಸ್ಸಿಂಗ್‌ಗಳಂತಹ ವಿಳಂಬಿತ ಅಥವಾ ದೀರ್ಘಕಾಲದ ಜಿಲೇಷನ್ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಆಹಾರ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ, HPMC ಅನ್ನು ದಪ್ಪಕಾರಿ, ಸ್ಥಿರಕಾರಿ ಮತ್ತು ಜೆಲ್ಲಿಂಗ್ ಏಜೆಂಟ್ ಆಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕಡಿಮೆ Tg HPMC ಅನ್ನು ಅಪೇಕ್ಷಿತ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ಬಾಯಿಯ ಭಾವನೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ತ್ವರಿತ ಜೆಲೇಶನ್ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ತ್ವರಿತ ಸಿಹಿ ಸೂತ್ರೀಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ Tg ಹೊಂದಿರುವ HPMC ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ-ಕೊಬ್ಬಿನ ಸ್ಪ್ರೆಡ್ ಫಾರ್ಮುಲೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಸಿನೆರೆಸಿಸ್ ಅನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು ಮತ್ತು ಸ್ಪ್ರೆಡ್ ರಚನೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ವಿಳಂಬವಾದ ಅಥವಾ ದೀರ್ಘಕಾಲದ ಜೆಲೇಶನ್ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.

ಔಷಧೀಯ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ, HPMC ಅನ್ನು ಬೈಂಡರ್, ವಿಘಟನೆ ಮತ್ತು ನಿರಂತರ ಬಿಡುಗಡೆ ಏಜೆಂಟ್ ಆಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ Tg ಹೊಂದಿರುವ HPMC ಅನ್ನು ವಿಸ್ತೃತ-ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾತ್ರೆಗಳ ಸೂತ್ರೀಕರಣದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ ಔಷಧವನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಲು ವಿಳಂಬಿತ ಅಥವಾ ದೀರ್ಘಕಾಲದ ಜೆಲೇಶನ್ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಕಡಿಮೆ Tg HPMC ಅನ್ನು ಮೌಖಿಕವಾಗಿ ವಿಘಟನೆಯಾಗುವ ಮಾತ್ರೆಗಳ ಸೂತ್ರೀಕರಣದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಬಾಯಿಯ ಅನುಭವ ಮತ್ತು ನುಂಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಸುಲಭಗೊಳಿಸಲು ವೇಗದ ವಿಘಟನೆ ಮತ್ತು ಜೆಲೇಶನ್ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.

ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ

HPMC ಯ ಉಷ್ಣ ಜೆಲೇಶನ್ ತಾಪಮಾನವು ವಿವಿಧ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಅದರ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವ ಪ್ರಮುಖ ಆಸ್ತಿಯಾಗಿದೆ. HPMC ತನ್ನ Tg ಅನ್ನು ಪರ್ಯಾಯದ ಮಟ್ಟ, ಆಣ್ವಿಕ ತೂಕ, ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ದ್ರಾವಣದ pH ಮೌಲ್ಯದ ಮೂಲಕ ವಿಭಿನ್ನ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಸರಿಹೊಂದಿಸಬಹುದು. ಕಡಿಮೆ Tg ಹೊಂದಿರುವ HPMC ಅನ್ನು ತ್ವರಿತ ಜೆಲೇಶನ್ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ Tg ಹೊಂದಿರುವ HPMC ಅನ್ನು ವಿಳಂಬಿತ ಅಥವಾ ದೀರ್ಘಕಾಲದ ಜೆಲೇಶನ್ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. HPMC ವಿವಿಧ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಅನೇಕ ಸಂಭಾವ್ಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಬಹುಮುಖ ಮತ್ತು ಬಹುಮುಖ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಈಥರ್ ಆಗಿದೆ.