Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) ni polima inayomumunyisha maji inayotumika sana, inayotumika sana katika dawa, vipodozi, chakula na mashamba ya viwandani, hasa katika utayarishaji wa jeli. Sifa zake za kimaumbile na tabia ya myeyusho zina athari kubwa kwa ufanisi katika matumizi tofauti. Joto la gelation la gel ya HPMC ni mojawapo ya mali zake muhimu za kimwili, ambazo huathiri moja kwa moja utendaji wake katika maandalizi mbalimbali, kama vile kutolewa kwa kudhibitiwa, uundaji wa filamu, utulivu, nk.
1. Muundo na mali ya HPMC
HPMC ni polima inayoweza kuyeyuka katika maji iliyopatikana kwa kuanzisha vibadala viwili, hydroxypropyl na methyl, kwenye mifupa ya molekuli ya selulosi. Muundo wake wa molekuli una aina mbili za vibadala: hydroxypropyl (-CH2CHOHCH3) na methyl (-CH3). Mambo kama vile maudhui tofauti ya hydroxypropyl, kiwango cha methylation, na kiwango cha upolimishaji yatakuwa na athari muhimu kwenye umumunyifu, tabia ya gelling na sifa za kiufundi za HPMC.
Katika miyeyusho yenye maji, AnxinCel®HPMC huunda miyeyusho ya koloidi thabiti kwa kutengeneza vifungo vya hidrojeni na molekuli za maji na kuingiliana na mifupa yake yenye msingi wa selulosi. Wakati mazingira ya nje (kama vile halijoto, nguvu ya ioni, n.k.) yanapobadilika, mwingiliano kati ya molekuli za HPMC utabadilika, na hivyo kusababisha mageuko.
2. Ufafanuzi na mambo ya kushawishi ya joto la gelation
Joto la kijiometri (Gelation Joto, T_gel) inahusu halijoto ambayo suluji la HPMC huanza kubadilika kutoka kioevu hadi kigumu wakati joto la suluhisho linapoongezeka hadi kiwango fulani. Kwa joto hili, harakati za minyororo ya molekuli ya HPMC itazuiliwa, na kutengeneza muundo wa mtandao wa tatu-dimensional, na kusababisha dutu inayofanana na gel.
Joto la gelation la HPMC linaathiriwa na mambo mengi, moja ya mambo muhimu zaidi ni maudhui ya hydroxypropyl. Mbali na maudhui ya hydroxypropyl, mambo mengine yanayoathiri joto la gel ni pamoja na uzito wa Masi, mkusanyiko wa ufumbuzi, thamani ya pH, aina ya kutengenezea, nguvu za ionic, nk.
3. Athari ya maudhui ya hydroxypropyl kwenye joto la gel ya HPMC
3.1 Kuongezeka kwa maudhui ya hydroxypropyl husababisha ongezeko la joto la gel
Joto la ujiaji la HPMC linahusiana kwa karibu na kiwango cha uingizwaji wa hydroxypropyl katika molekuli yake. Maudhui ya hidroksipropyl yanapoongezeka, idadi ya viambajengo haidrofili kwenye mnyororo wa molekuli ya HPMC huongezeka, na hivyo kusababisha mwingiliano ulioimarishwa kati ya molekuli na maji. Mwingiliano huu husababisha minyororo ya Masi kunyoosha zaidi, na hivyo kupunguza nguvu ya mwingiliano kati ya minyororo ya Masi. Ndani ya safu fulani ya mkusanyiko, kuongeza yaliyomo ya hydroxypropyl husaidia kuongeza kiwango cha unyevu na kukuza mpangilio wa pamoja wa minyororo ya Masi, ili muundo wa mtandao uweze kuunda kwa joto la juu. Kwa hiyo, joto la gelation kawaida huongezeka kwa kuongezeka kwa hydroxypropyl na maudhui yanayoongezeka.
HPMC iliyo na maudhui ya juu ya hydroxypropyl (kama vile HPMC K15M) huwa na halijoto ya juu ya kuyeyuka katika mkusanyiko sawa na AnxinCel®HPMC yenye maudhui ya chini ya hidroksipropyl (kama vile HPMC K4M). Hii ni kwa sababu maudhui ya juu ya hydroxypropyl hufanya iwe vigumu zaidi kwa molekuli kuingiliana na kuunda mitandao katika halijoto ya chini, na hivyo kuhitaji halijoto ya juu zaidi kushinda ugavi huu na kukuza mwingiliano kati ya molekuli kuunda muundo wa mtandao wa pande tatu. .
3.2 Uhusiano kati ya maudhui ya hydroxypropyl na mkusanyiko wa suluhisho
Mkusanyiko wa suluhisho pia ni jambo muhimu linaloathiri joto la gelation la HPMC. Katika ufumbuzi wa HPMC wa mkusanyiko wa juu, mwingiliano wa intermolecular ni nguvu zaidi, hivyo joto la gelation linaweza kuwa la juu hata kama maudhui ya hydroxypropyl ni ya chini. Katika viwango vya chini, mwingiliano kati ya molekuli za HPMC ni dhaifu, na suluhisho linawezekana zaidi kwa gel kwa joto la chini.
Wakati maudhui ya hydroxypropyl yanapoongezeka, ingawa hidrophilicity huongezeka, joto la juu bado linahitajika ili kuunda gel. Hasa chini ya hali ya chini ya mkusanyiko, joto la gelation huongezeka kwa kiasi kikubwa. Hii ni kwa sababu HPMC yenye maudhui ya juu ya hydroxypropyl ni vigumu zaidi kushawishi mwingiliano kati ya minyororo ya molekuli kupitia mabadiliko ya joto, na mchakato wa uwekaji unahitaji nishati ya ziada ya mafuta ili kuondokana na athari ya ugavi.
3.3 Athari ya maudhui ya hydroxypropyl kwenye mchakato wa ujiaji
Ndani ya aina fulani ya maudhui ya hydroxypropyl, mchakato wa gelation unaongozwa na mwingiliano kati ya hydration na minyororo ya molekuli. Wakati maudhui ya hydroxypropyl katika molekuli ya HPMC ni ya chini, unyevu ni dhaifu, mwingiliano kati ya molekuli ni nguvu, na joto la chini linaweza kukuza uundaji wa gel. Wakati maudhui ya hydroxypropyl ni ya juu, unyevu huimarishwa kwa kiasi kikubwa, mwingiliano kati ya minyororo ya molekuli inakuwa dhaifu, na joto la gelation huongezeka.
Maudhui ya juu ya hydroxypropyl yanaweza pia kusababisha ongezeko la viscosity ya ufumbuzi wa HPMC, mabadiliko ambayo wakati mwingine huongeza joto la mwanzo la gelation.
Maudhui ya Hydroxypropyl yana athari kubwa kwenye joto la mageuzi yaHPMC. Kadiri yaliyomo ya hydroxypropyl yanavyoongezeka, haidrophilicity ya HPMC huongezeka na mwingiliano kati ya minyororo ya molekuli hudhoofika, kwa hivyo joto lake la ujimaji huongezeka kwa kawaida. Jambo hili linaweza kuelezewa na utaratibu wa mwingiliano kati ya hydration na minyororo ya Masi. Kwa kurekebisha maudhui ya hydroxypropyl ya HPMC, udhibiti sahihi wa halijoto ya kuyeyusha unaweza kupatikana, na hivyo kuboresha utendaji wa HPMC katika matumizi ya dawa, chakula na viwanda vingine.
Muda wa kutuma: Jan-04-2025