Гидроксипропил метилцеллюлоз (HPMC) нь түгээмэл хэрэглэгддэг усанд уусдаг полимер бөгөөд эм, гоо сайхан, хүнс, үйлдвэрлэлийн салбарт, ялангуяа гель бэлтгэхэд өргөн хэрэглэгддэг. Түүний физик шинж чанар, татан буулгах шинж чанар нь янз бүрийн хэрэглээний үр дүнтэй байдалд ихээхэн нөлөөлдөг. HPMC гелийн гелацийн температур нь түүний үндсэн физик шинж чанаруудын нэг бөгөөд хяналттай ялгарах, хальс үүсгэх, тогтвортой байдал гэх мэт янз бүрийн бэлдмэлийн гүйцэтгэлд шууд нөлөөлдөг.
1. HPMC-ийн бүтэц, шинж чанар
HPMC нь целлюлозын молекулын араг ясанд гидроксипропил ба метил гэсэн хоёр орлуулагчийг нэвтрүүлэх замаар олж авсан усанд уусдаг полимер юм. Түүний молекулын бүтэц нь гидроксипропил (-CH2CHOHCH3) ба метил (-CH3) гэсэн хоёр төрлийн орлуулагчийг агуулдаг. Гидроксипропилийн янз бүрийн агууламж, метилжилтийн түвшин, полимержих зэрэг хүчин зүйлүүд нь HPMC-ийн уусах чадвар, гель үүсэх байдал, механик шинж чанарт чухал нөлөө үзүүлнэ.
Усны уусмалд AnxinCel®HPMC нь усны молекулуудтай устөрөгчийн холбоо үүсгэж, целлюлоз дээр суурилсан араг ястай харилцан үйлчлэлцэж тогтвортой коллоид уусмал үүсгэдэг. Гаднах орчин (температур, ионы хүч гэх мэт) өөрчлөгдөхөд HPMC молекулуудын харилцан үйлчлэл өөрчлөгдөж, гелац үүсэх болно.
2. Целжилтийн температурын тодорхойлолт ба нөлөөлөх хүчин зүйлүүд
Уусмалын температур (Gelation Temperature, T_gel) нь уусмалын температур тодорхой түвшинд хүрэхэд HPMC уусмал шингэнээс хатуу руу шилжиж эхлэх температурыг хэлнэ. Энэ температурт HPMC молекулын гинжин хэлхээний хөдөлгөөн хязгаарлагдаж, гурван хэмжээст сүлжээний бүтцийг бүрдүүлж, гель шиг бодис үүсэх болно.
HPMC-ийн гелацийн температурт олон хүчин зүйл нөлөөлдөг бөгөөд хамгийн чухал хүчин зүйлүүдийн нэг нь гидроксипропилийн агууламж юм. Гидроксипропилийн агууламжаас гадна гель температурт нөлөөлдөг бусад хүчин зүйлүүд нь молекулын жин, уусмалын концентраци, рН-ийн утга, уусгагчийн төрөл, ионы хүч гэх мэт.
3. Гидроксипропилийн агууламжийн HPMC гель температурт үзүүлэх нөлөө
3.1 Гидроксипропилийн агууламж нэмэгдэх нь гель температурыг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг
HPMC-ийн гелацийн температур нь түүний молекул дахь гидроксипропилийн орлуулах зэрэгтэй нягт холбоотой байдаг. Гидроксипропилийн агууламж нэмэгдэхийн хэрээр HPMC молекулын гинжин хэлхээний гидрофил орлуулагчдын тоо нэмэгдэж, улмаар молекул ба усны хоорондын харилцан үйлчлэл сайжирна. Энэ харилцан үйлчлэл нь молекулын гинжийг улам сунгахад хүргэдэг бөгөөд ингэснээр молекулын гинж хоорондын харилцан үйлчлэлийн хүчийг бууруулдаг. Тодорхой концентрацийн хүрээнд гидроксипропилийн агууламжийг нэмэгдүүлэх нь чийгшлийн түвшинг дээшлүүлж, молекулын гинжин хэлхээний харилцан зохицуулалтыг дэмждэг бөгөөд ингэснээр илүү өндөр температурт сүлжээний бүтэц бий болно. Тиймээс гидроксипропилийн агууламж нэмэгдэх тусам гелацийн температур ихэвчлэн нэмэгддэг.
Гидроксипропилийн агууламж өндөртэй HPMC (HPMC K15M гэх мэт) нь гидроксипропилийн агууламж багатай (HPMC K4M гэх мэт) AnxinCel®HPMC-тэй харьцуулахад ижил концентрацид гелацийн температур өндөр байх хандлагатай байдаг. Учир нь гидроксипропилийн агууламж өндөр байгаа нь молекулуудын харилцан үйлчлэлцэж, бага температурт сүлжээ үүсгэхэд хүндрэл учруулж, энэ чийгшлийг даван туулахын тулд илүү өндөр температур шаарддаг бөгөөд гурван хэмжээст сүлжээний бүтцийг бий болгохын тулд молекул хоорондын харилцан үйлчлэлийг дэмждэг. .
3.2 Гидроксипропилийн агууламж ба уусмалын концентраци хоорондын хамаарал
Уусмалын концентраци нь HPMC-ийн гелацийн температурт нөлөөлдөг чухал хүчин зүйл юм. Өндөр концентрацитай HPMC уусмалд молекул хоорондын харилцан үйлчлэл илүү хүчтэй байдаг тул гидроксипропилийн агууламж бага байсан ч гелацын температур өндөр байж болно. Бага концентрацитай үед HPMC молекулуудын харилцан үйлчлэл сул, уусмал нь бага температурт гель үүсэх магадлал өндөр байдаг.
Гидроксипропилийн агууламж ихсэх үед гидрофилик чанар нэмэгдэж байгаа ч гель үүсгэхийн тулд илүү өндөр температур шаардлагатай хэвээр байна. Ялангуяа бага концентрацитай нөхцөлд гелацийн температур илүү их нэмэгддэг. Учир нь гидроксипропилийн өндөр агууламжтай HPMC нь температурын өөрчлөлтөөр молекулын гинж хоорондын харилцан үйлчлэлийг өдөөхөд илүү төвөгтэй байдаг ба гелацийн процесс нь чийгшүүлэх нөлөөг даван туулахын тулд нэмэлт дулааны энерги шаарддаг.
3.3 Гидроксипропилийн агууламжийн гелацийн процесст үзүүлэх нөлөө
Гидроксипропилийн агууламжийн тодорхой хязгаарт гель үүсэх процесс нь усжилт ба молекулын гинжин хэлхээний харилцан үйлчлэлээр давамгайлдаг. HPMC молекул дахь гидроксипропилийн агууламж бага, чийгшил сул, молекулуудын харилцан үйлчлэл хүчтэй, бага температур нь гель үүсэхийг дэмждэг. Гидроксипропилийн агууламж өндөр байх үед усжилт мэдэгдэхүйц нэмэгдэж, молекулын гинжин хэлхээний харилцан үйлчлэл суларч, гелацийн температур нэмэгддэг.
Гидроксипропилийн агууламж өндөр байгаа нь HPMC уусмалын зуурамтгай чанарыг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг бөгөөд энэ нь заримдаа гелацийн эхлэх температурыг нэмэгдүүлдэг.
Гидроксипропилийн агууламж нь гелацийн температурт ихээхэн нөлөөлдөгHPMC. Гидроксипропилийн агууламж нэмэгдэхийн хэрээр HPMC-ийн гидрофилик чанар нэмэгдэж, молекулын гинжин хэлхээний харилцан үйлчлэл сулардаг тул түүний гелацийн температур ихэвчлэн нэмэгддэг. Энэ үзэгдлийг усжилт ба молекулын гинжин хэлхээний харилцан үйлчлэлийн механизмаар тайлбарлаж болно. HPMC-ийн гидроксипропилийн агууламжийг тохируулснаар гелацийн температурыг нарийн хянах боломжтой бөгөөд ингэснээр эм, хүнс болон бусад үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд HPMC-ийн гүйцэтгэлийг оновчтой болгодог.
Шуудангийн цаг: 2025-01-04