HPMC ଜେଲ୍ ତାପମାତ୍ରା ଉପରେ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିପ୍ରୋପିଲ୍ ବିଷୟବସ୍ତୁର ପ୍ରଭାବ

ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିପ୍ରୋପିଲ୍ ମିଥାଇଲସେଲୁଲୋଜ୍ (HPMC) ଏହା ଏକ ସାଧାରଣ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ଜଳ-ଦ୍ରବଣୀୟ ପଲିମର, ଯାହା ଔଷଧ, ପ୍ରସାଧନ ସାମଗ୍ରୀ, ଖାଦ୍ୟ ଏବଂ ଶିଳ୍ପ କ୍ଷେତ୍ରରେ ବହୁଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, ବିଶେଷକରି ଜେଲ୍ ପ୍ରସ୍ତୁତିରେ। ଏହାର ଭୌତିକ ଗୁଣ ଏବଂ ବିଲୋପ ଆଚରଣ ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରୟୋଗରେ ପ୍ରଭାବଶାଳୀତା ଉପରେ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପ୍ରଭାବ ପକାଇଥାଏ। HPMC ଜେଲ୍ ର ଜେଲେସନ୍ ତାପମାତ୍ରା ଏହାର ପ୍ରମୁଖ ଭୌତିକ ଗୁଣ ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ, ଯାହା ସିଧାସଳଖ ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରସ୍ତୁତିରେ ଏହାର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରେ, ଯେପରିକି ନିୟନ୍ତ୍ରିତ ମୁକ୍ତି, ଫିଲ୍ମ ଗଠନ, ସ୍ଥିରତା, ଇତ୍ୟାଦି।

1. HPMC ର ଗଠନ ଏବଂ ଗୁଣଧର୍ମ

HPMC ହେଉଛି ଏକ ଜଳ-ଦ୍ରବଣୀୟ ପଲିମର ଯାହା ସେଲୁଲୋଜ ଆଣବିକ କଙ୍କାଳରେ ଦୁଇଟି ପ୍ରତିସ୍ଥାପକ, ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିପ୍ରୋପିଲ ଏବଂ ମିଥାଇଲ ପ୍ରବେଶ କରାଇ ପ୍ରାପ୍ତ ହୁଏ। ଏହାର ଆଣବିକ ଗଠନରେ ଦୁଇ ପ୍ରକାରର ପ୍ରତିସ୍ଥାପକ ଥାଏ: ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିପ୍ରୋପିଲ (-CH2CHOHCH3) ଏବଂ ମିଥାଇଲ (-CH3)। ବିଭିନ୍ନ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିପ୍ରୋପିଲ ବିଷୟବସ୍ତୁ, ମିଥାଇଲେସନର ଡିଗ୍ରୀ ଏବଂ ପଲିମରାଇଜେସନର ଡିଗ୍ରୀ ଭଳି କାରକଗୁଡ଼ିକ HPMC ର ଦ୍ରବଣୀୟତା, ଜେଲିଂ ଆଚରଣ ଏବଂ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣ ଉପରେ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପ୍ରଭାବ ପକାଇବ।

ଜଳୀୟ ଦ୍ରବଣରେ, AnxinCel®HPMC ଜଳ ଅଣୁ ସହିତ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ ବନ୍ଧ ଗଠନ କରି ଏବଂ ଏହାର ସେଲୁଲୋଜ-ଆଧାରିତ କଙ୍କାଳ ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା କରି ସ୍ଥିର କୋଲଏଡାଲ୍ ଦ୍ରବଣ ଗଠନ କରେ। ଯେତେବେଳେ ବାହ୍ୟ ପରିବେଶ (ଯେପରିକି ତାପମାତ୍ରା, ଆୟନିକ୍ ଶକ୍ତି, ଇତ୍ୟାଦି) ପରିବର୍ତ୍ତନ ହୁଏ, HPMC ଅଣୁ ମଧ୍ୟରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ପରିବର୍ତ୍ତନ ହେବ, ଯାହା ଫଳରେ ଜେଲେସନ୍ ହେବ।

୨. ଜେଲେସନ୍ ତାପମାତ୍ରାର ପରିଭାଷା ଏବଂ ପ୍ରଭାବିତ କାରକଗୁଡ଼ିକ

ଗେଲେସନ୍ ତାପମାତ୍ରା (ଜେଲେସନ୍ ତାପମାତ୍ରା, T_gel) ସେହି ତାପମାତ୍ରାକୁ ବୁଝାଏ ଯେଉଁଠାରେ HPMC ଦ୍ରବଣ ତରଳରୁ କଠିନକୁ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହେବା ଆରମ୍ଭ କରେ ଯେତେବେଳେ ଦ୍ରବଣ ତାପମାତ୍ରା ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ସ୍ତରକୁ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ। ଏହି ତାପମାତ୍ରାରେ, HPMC ଆଣବିକ ଶୃଙ୍ଖଳର ଗତି ପ୍ରତିବନ୍ଧିତ ହେବ, ଏକ ତ୍ରି-ପରିମାଣ ନେଟୱାର୍କ ଗଠନ ଗଠନ ହେବ, ଯାହା ଫଳରେ ଏକ ଜେଲ୍ ପରି ପଦାର୍ଥ ସୃଷ୍ଟି ହେବ।

HPMCର ଜେଲେସନ୍ ତାପମାତ୍ରା ଅନେକ କାରଣ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରଭାବିତ ହୁଏ, ସବୁଠାରୁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ କାରଣଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ ହେଉଛି ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିପ୍ରୋପିଲ୍ ବିଷୟବସ୍ତୁ। ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିପ୍ରୋପିଲ୍ ବିଷୟବସ୍ତୁ ବ୍ୟତୀତ, ଜେଲ୍ ତାପମାତ୍ରାକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରୁଥିବା ଅନ୍ୟାନ୍ୟ କାରଣଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ଆଣବିକ ଓଜନ, ଦ୍ରବଣ ସାନ୍ଦ୍ରତା, pH ମୂଲ୍ୟ, ଦ୍ରାବକ ପ୍ରକାର, ଆୟନିକ୍ ଶକ୍ତି ଇତ୍ୟାଦି ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ।

3. HPMC ଜେଲ୍ ତାପମାତ୍ରା ଉପରେ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିପ୍ରୋପିଲ୍ ବିଷୟବସ୍ତୁର ପ୍ରଭାବ।

୩.୧ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିପ୍ରୋପିଲ୍ ପରିମାଣ ବୃଦ୍ଧି ଯୋଗୁଁ ଜେଲ୍ ତାପମାତ୍ରା ବୃଦ୍ଧି ପାଏ

HPMC ର ଜେଲେସନ୍ ତାପମାତ୍ରା ଏହାର ଅଣୁରେ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିପ୍ରୋପିଲ୍ ପ୍ରତିସ୍ଥାପନର ଡିଗ୍ରୀ ସହିତ ଘନିଷ୍ଠ ଭାବରେ ଜଡିତ। ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିପ୍ରୋପିଲ୍ ପରିମାଣ ବୃଦ୍ଧି ପାଇବା ସହିତ, HPMC ଆଣବିକ ଶୃଙ୍ଖଳରେ ହାଇଡ୍ରୋଫିଲିକ୍ ପ୍ରତିସ୍ଥାପକଙ୍କ ସଂଖ୍ୟା ବୃଦ୍ଧି ପାଏ, ଯାହା ଫଳରେ ଅଣୁ ଏବଂ ଜଳ ମଧ୍ୟରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ବୃଦ୍ଧି ପାଏ। ଏହି ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଆଣବିକ ଶୃଙ୍ଖଳଗୁଡ଼ିକୁ ଆହୁରି ବିସ୍ତାର କରିଥାଏ, ଯାହାଦ୍ୱାରା ଆଣବିକ ଶୃଙ୍ଖଳ ମଧ୍ୟରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାର ଶକ୍ତି ହ୍ରାସ ପାଏ। ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ସାନ୍ଦ୍ରତା ପରିସର ମଧ୍ୟରେ, ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିପ୍ରୋପିଲ୍ ପରିମାଣ ବୃଦ୍ଧି କରିବା ଦ୍ୱାରା ହାଇଡ୍ରେସନ୍ ଡିଗ୍ରୀ ବୃଦ୍ଧି କରିବାରେ ସାହାଯ୍ୟ ହୁଏ ଏବଂ ଆଣବିକ ଶୃଙ୍ଖଳର ପାରସ୍ପରିକ ବ୍ୟବସ୍ଥାକୁ ପ୍ରୋତ୍ସାହିତ କରେ, ଯାହା ଫଳରେ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ଏକ ନେଟୱାର୍କ ଗଠନ ଗଠନ କରାଯାଇପାରିବ। ତେଣୁ, ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିପ୍ରୋପିଲ୍ ବର୍ଦ୍ଧିତ ହେବା ସହିତ ଜେଲେସନ୍ ତାପମାତ୍ରା ସାଧାରଣତଃ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ।

ଅଧିକ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିପ୍ରୋପିଲ୍ ବିଷୟବସ୍ତୁ (ଯେପରିକି HPMC K15M) ସହିତ HPMC, କମ୍ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିପ୍ରୋପିଲ୍ ବିଷୟବସ୍ତୁ (ଯେପରିକି HPMC K4M) ସହିତ AnxinCel®HPMC ତୁଳନାରେ ସମାନ ସାନ୍ଦ୍ରତାରେ ଅଧିକ ଜେଲେସନ୍ ତାପମାତ୍ରା ପ୍ରଦର୍ଶନ କରିଥାଏ। ଏହାର କାରଣ ହେଉଛି ଅଧିକ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିପ୍ରୋପିଲ୍ ବିଷୟବସ୍ତୁ ଅଣୁଗୁଡ଼ିକ ପାଇଁ କମ୍ ତାପମାତ୍ରାରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଏବଂ ନେଟୱାର୍କ ଗଠନ କରିବା କଷ୍ଟକର କରିଥାଏ, ଏହି ଜଳୀୟତାକୁ ଦୂର କରିବା ପାଇଁ ଏବଂ ଏକ ତ୍ରି-ପରିମାଣ ନେଟୱାର୍କ ଗଠନ ଗଠନ ପାଇଁ ଆନ୍ତଃଆଣବିକ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାକୁ ପ୍ରୋତ୍ସାହିତ କରିବା ପାଇଁ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ଆବଶ୍ୟକ କରିଥାଏ।

୩.୨ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିପ୍ରୋପିଲ୍ ବିଷୟବସ୍ତୁ ଏବଂ ଦ୍ରବଣ ସାନ୍ଦ୍ରତା ମଧ୍ୟରେ ସମ୍ପର୍କ

HPMC ର ଜେଲେସନ୍ ତାପମାତ୍ରାକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରୁଥିବା ଦ୍ରବଣ ସାନ୍ଦ୍ରତା ମଧ୍ୟ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ କାରଣ। ଉଚ୍ଚ-ସାନ୍ଦ୍ରତା HPMC ଦ୍ରବଣରେ, ଆନ୍ତଃଆଣବିକ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଅଧିକ ଶକ୍ତିଶାଳୀ ହୋଇଥାଏ, ତେଣୁ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିପ୍ରୋପିଲ୍ ପରିମାଣ କମ୍ ଥିଲେ ମଧ୍ୟ ଜେଲେସନ୍ ତାପମାତ୍ରା ଅଧିକ ହୋଇପାରେ। କମ ସାନ୍ଦ୍ରତାରେ, HPMC ଅଣୁ ମଧ୍ୟରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଦୁର୍ବଳ ହୋଇଥାଏ, ଏବଂ ଦ୍ରବଣ କମ୍ ତାପମାତ୍ରାରେ ଜେଲେସନ୍ ହେବାର ସମ୍ଭାବନା ଅଧିକ ଥାଏ।

ଯେତେବେଳେ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିପ୍ରୋପିଲ୍ ପରିମାଣ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ, ଯଦିଓ ଜଳଫିଲିସିଟି ବୃଦ୍ଧି ପାଏ, ଏକ ଜେଲ୍ ଗଠନ ପାଇଁ ଏକ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ଆବଶ୍ୟକ ହୁଏ। ବିଶେଷକରି କମ୍ ସାନ୍ଦ୍ରତା ପରିସ୍ଥିତିରେ, ଜେଲେସନ୍ ତାପମାତ୍ରା ଅଧିକ ଉଲ୍ଲେଖନୀୟ ଭାବରେ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ। କାରଣ ଉଚ୍ଚ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିପ୍ରୋପିଲ୍ ପରିମାଣ ସହିତ HPMC ତାପମାତ୍ରା ପରିବର୍ତ୍ତନ ମାଧ୍ୟମରେ ଆଣବିକ ଶୃଙ୍ଖଳ ମଧ୍ୟରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାକୁ ପ୍ରେରଣା ଦେବା କଷ୍ଟକର, ଏବଂ ଜେଲେସନ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ଜଳୀୟ ପ୍ରଭାବକୁ ଦୂର କରିବା ପାଇଁ ଅତିରିକ୍ତ ତାପଜ ଶକ୍ତି ଆବଶ୍ୟକ ହୁଏ।

୩.୩ ଜେଲେସନ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଉପରେ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିପ୍ରୋପିଲ୍ ବିଷୟବସ୍ତୁର ପ୍ରଭାବ

ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିପ୍ରୋପିଲ୍ ପରିମାଣର ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପରିସର ମଧ୍ୟରେ, ଜେଲେସନ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଜଳୀୟକରଣ ଏବଂ ଆଣବିକ ଶୃଙ୍ଖଳ ମଧ୍ୟରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଦ୍ୱାରା ପ୍ରାଧାନ୍ୟ ପାଇଥାଏ। ଯେତେବେଳେ HPMC ଅଣୁରେ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିପ୍ରୋପିଲ୍ ପରିମାଣ କମ୍ ଥାଏ, ଜଳୀୟକରଣ ଦୁର୍ବଳ ଥାଏ, ଅଣବିକ ମଧ୍ୟରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଶକ୍ତିଶାଳୀ ଥାଏ, ଏବଂ ଏକ କମ ତାପମାତ୍ରା ଜେଲ୍ ଗଠନକୁ ପ୍ରୋତ୍ସାହିତ କରିପାରେ। ଯେତେବେଳେ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିପ୍ରୋପିଲ୍ ପରିମାଣ ଅଧିକ ଥାଏ, ଜଳୀୟକରଣ ଯଥେଷ୍ଟ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ, ଆଣବିକ ଶୃଙ୍ଖଳ ମଧ୍ୟରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଦୁର୍ବଳ ହୋଇଯାଏ ଏବଂ ଜେଲେସନ୍ ତାପମାତ୍ରା ବୃଦ୍ଧି ପାଏ।

ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିପ୍ରୋପିଲ୍‌ର ଅଧିକ ପରିମାଣ HPMC ଦ୍ରବଣର ସାନ୍ଦ୍ରତା ବୃଦ୍ଧି କରିପାରେ, ଏକ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଯାହା କେତେକ ସମୟରେ ଜେଲେସନ୍‌ର ଆରମ୍ଭ ତାପମାତ୍ରାକୁ ବୃଦ୍ଧି କରେ।

ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିପ୍ରୋପିଲ୍ କଣ୍ଟେଣ୍ଟର ଜେଲେସନ୍ ତାପମାତ୍ରା ଉପରେ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପ୍ରଭାବ ପଡ଼ିଥାଏଏଚପିଏମସି। ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିପ୍ରୋପିଲ୍ ପରିମାଣ ବୃଦ୍ଧି ପାଇବା ସହିତ, HPMC ର ଜଳଫିଲିସିଟି ବୃଦ୍ଧି ପାଏ ଏବଂ ଆଣବିକ ଶୃଙ୍ଖଳ ମଧ୍ୟରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଦୁର୍ବଳ ହୁଏ, ତେଣୁ ଏହାର ଜେଲେସନ୍ ତାପମାତ୍ରା ସାଧାରଣତଃ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ। ଏହି ଘଟଣାଟି ହାଇଡ୍ରେସନ୍ ଏବଂ ଆଣବିକ ଶୃଙ୍ଖଳ ମଧ୍ୟରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ପ୍ରଣାଳୀ ଦ୍ୱାରା ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରାଯାଇପାରେ। HPMC ର ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିପ୍ରୋପିଲ୍ ବିଷୟବସ୍ତୁକୁ ସଜାଡ଼ିବା ଦ୍ୱାରା, ଜେଲେସନ୍ ତାପମାତ୍ରାର ସଠିକ୍ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ହାସଲ କରାଯାଇପାରିବ, ଯାହାଦ୍ୱାରା ଔଷଧ, ଖାଦ୍ୟ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଶିଳ୍ପ ପ୍ରୟୋଗରେ HPMC ର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାକୁ ଅନୁକୂଳ କରାଯାଇପାରିବ।