HPMC ஜெல் வெப்பநிலையில் ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் உள்ளடக்கத்தின் விளைவு

ஹைட்ராக்சிப்ரோபில் மெத்தில்செல்லுலோஸ் (HPMC) பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் நீரில் கரையக்கூடிய பாலிமர், மருந்துகள், அழகுசாதனப் பொருட்கள், உணவு மற்றும் தொழில்துறை துறைகளில், குறிப்பாக ஜெல் தயாரிப்பில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அதன் இயற்பியல் பண்புகள் மற்றும் கலைப்பு நடத்தை ஆகியவை வெவ்வேறு பயன்பாடுகளில் செயல்திறனில் குறிப்பிடத்தக்க தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகின்றன. HPMC ஜெல்லின் ஜெலேஷன் வெப்பநிலை அதன் முக்கிய இயற்பியல் பண்புகளில் ஒன்றாகும், இது கட்டுப்படுத்தப்பட்ட வெளியீடு, திரைப்பட உருவாக்கம், நிலைத்தன்மை போன்ற பல்வேறு தயாரிப்புகளில் அதன் செயல்திறனை நேரடியாக பாதிக்கிறது.

1. HPMC இன் கட்டமைப்பு மற்றும் பண்புகள்

ஹெச்பிஎம்சி என்பது நீரில் கரையக்கூடிய பாலிமர் ஆகும், இது ஹைட்ராக்சிப்ரோபில் மற்றும் மீதைல் ஆகிய இரண்டு மாற்றீடுகளை செல்லுலோஸ் மூலக்கூறு எலும்புக்கூட்டில் அறிமுகப்படுத்துவதன் மூலம் பெறப்படுகிறது. அதன் மூலக்கூறு அமைப்பில் இரண்டு வகையான மாற்றீடுகள் உள்ளன: ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் (-CH2CHOHCH3) மற்றும் மெத்தில் (-CH3). வெவ்வேறு ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் உள்ளடக்கம், மெத்திலேஷன் அளவு மற்றும் பாலிமரைசேஷன் அளவு போன்ற காரணிகள் HPMC இன் கரைதிறன், ஜெல்லிங் நடத்தை மற்றும் இயந்திர பண்புகளில் முக்கியமான தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும்.

நீர்க்கரைசல்களில், AnxinCel®HPMC ஆனது நீர் மூலக்கூறுகளுடன் ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளை உருவாக்கி அதன் செல்லுலோஸ் அடிப்படையிலான எலும்புக்கூட்டுடன் தொடர்புகொள்வதன் மூலம் நிலையான கூழ் தீர்வுகளை உருவாக்குகிறது. வெளிப்புற சூழல் (வெப்பநிலை, அயனி வலிமை போன்றவை) மாறும்போது, ​​HPMC மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான தொடர்பு மாறும், இதன் விளைவாக ஜெலேஷன் ஏற்படுகிறது.

2. ஜெலேஷன் வெப்பநிலையின் வரையறை மற்றும் செல்வாக்கு காரணிகள்

Gelation வெப்பநிலை (Gelation Temperature, T_gel) என்பது HPMC கரைசல் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிற்கு தீர்வு வெப்பநிலை உயரும் போது திரவத்திலிருந்து திட நிலைக்கு மாறத் தொடங்கும் வெப்பநிலையைக் குறிக்கிறது. இந்த வெப்பநிலையில், HPMC மூலக்கூறு சங்கிலிகளின் இயக்கம் கட்டுப்படுத்தப்பட்டு, ஒரு முப்பரிமாண நெட்வொர்க் கட்டமைப்பை உருவாக்குகிறது, இதன் விளைவாக ஜெல் போன்ற பொருள் உருவாகிறது.

HPMC இன் ஜெலேஷன் வெப்பநிலை பல காரணிகளால் பாதிக்கப்படுகிறது, மிக முக்கியமான காரணிகளில் ஒன்று ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் உள்ளடக்கம் ஆகும். ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் உள்ளடக்கத்துடன் கூடுதலாக, ஜெல் வெப்பநிலையை பாதிக்கும் பிற காரணிகளில் மூலக்கூறு எடை, கரைசல் செறிவு, pH மதிப்பு, கரைப்பான் வகை, அயனி வலிமை போன்றவை அடங்கும்.

3. HPMC ஜெல் வெப்பநிலையில் ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் உள்ளடக்கத்தின் விளைவு

3.1 ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் உள்ளடக்கத்தின் அதிகரிப்பு ஜெல் வெப்பநிலையில் அதிகரிப்புக்கு வழிவகுக்கிறது

HPMC இன் ஜெலேஷன் வெப்பநிலை அதன் மூலக்கூறில் உள்ள ஹைட்ராக்சிப்ரோபில் மாற்றீட்டின் அளவோடு நெருக்கமாக தொடர்புடையது. ஹைட்ராக்சிப்ரோபில் உள்ளடக்கம் அதிகரிக்கும் போது, ​​HPMC மூலக்கூறு சங்கிலியில் ஹைட்ரோஃபிலிக் மாற்றீடுகளின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கிறது, இதன் விளைவாக மூலக்கூறு மற்றும் தண்ணீருக்கு இடையே மேம்பட்ட தொடர்பு ஏற்படுகிறது. இந்த தொடர்பு மூலக்கூறு சங்கிலிகளை மேலும் நீட்டச் செய்கிறது, இதனால் மூலக்கூறு சங்கிலிகளுக்கு இடையிலான தொடர்புகளின் வலிமையைக் குறைக்கிறது. ஒரு குறிப்பிட்ட செறிவு வரம்பிற்குள், ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் உள்ளடக்கத்தை அதிகரிப்பது நீரேற்றத்தின் அளவை அதிகரிக்க உதவுகிறது மற்றும் மூலக்கூறு சங்கிலிகளின் பரஸ்பர ஏற்பாட்டை ஊக்குவிக்கிறது, இதனால் அதிக வெப்பநிலையில் பிணைய கட்டமைப்பை உருவாக்க முடியும். எனவே, ஹைட்ராக்சிப்ரோபில் அதிகரிப்புடன், அதிகரிக்கும் உள்ளடக்கத்துடன் ஜெலேஷன் வெப்பநிலை பொதுவாக அதிகரிக்கிறது.

அதிக ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் உள்ளடக்கம் கொண்ட HPMC (HPMC K15M போன்றவை) குறைந்த ஹைட்ராக்சிப்ரோபில் உள்ளடக்கத்துடன் (HPMC K4M போன்றவை) AnxinCel®HPMC ஐ விட அதே செறிவில் அதிக ஜெலேஷன் வெப்பநிலையை வெளிப்படுத்துகிறது. ஏனென்றால், அதிக ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் உள்ளடக்கமானது மூலக்கூறுகள் தொடர்புகொள்வதையும், குறைந்த வெப்பநிலையில் நெட்வொர்க்குகளை உருவாக்குவதையும் கடினமாக்குகிறது, இந்த நீரேற்றத்தை சமாளிக்க அதிக வெப்பநிலை தேவைப்படுகிறது மற்றும் முப்பரிமாண நெட்வொர்க் கட்டமைப்பை உருவாக்குவதற்கு இடைக்கணிப்பு இடைவினைகளை ஊக்குவிக்கிறது. .

3.2 ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் உள்ளடக்கம் மற்றும் தீர்வு செறிவு ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான உறவு

தீர்வு செறிவு HPMC இன் ஜெலேஷன் வெப்பநிலையை பாதிக்கும் ஒரு முக்கிய காரணியாகும். உயர்-செறிவு HPMC தீர்வுகளில், மூலக்கூறு இடைவினைகள் வலுவாக இருக்கும், எனவே ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் உள்ளடக்கம் குறைவாக இருந்தாலும் ஜெலேஷன் வெப்பநிலை அதிகமாக இருக்கலாம். குறைந்த செறிவுகளில், HPMC மூலக்கூறுகளுக்கிடையேயான தொடர்பு பலவீனமாக உள்ளது, மேலும் தீர்வு குறைந்த வெப்பநிலையில் ஜெல் ஆகும் வாய்ப்பு அதிகம்.

ஹைட்ராக்சிப்ரோபில் உள்ளடக்கம் அதிகரிக்கும் போது, ​​ஹைட்ரோஃபிலிசிட்டி அதிகரித்தாலும், ஜெல் உருவாக அதிக வெப்பநிலை தேவைப்படுகிறது. குறிப்பாக குறைந்த செறிவு நிலைமைகளின் கீழ், ஜெலேஷன் வெப்பநிலை கணிசமாக அதிகரிக்கிறது. ஏனென்றால், உயர் ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் உள்ளடக்கம் கொண்ட HPMC, வெப்பநிலை மாற்றங்கள் மூலம் மூலக்கூறு சங்கிலிகளுக்கு இடையே தொடர்புகளைத் தூண்டுவது மிகவும் கடினம், மேலும் நீரேற்றம் விளைவைக் கடக்க ஜெலேஷன் செயல்முறைக்கு கூடுதல் வெப்ப ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது.

3.3 ஜெலேஷன் செயல்பாட்டில் ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் உள்ளடக்கத்தின் விளைவு

ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் உள்ளடக்கத்தின் ஒரு குறிப்பிட்ட வரம்பிற்குள், நீரேற்றம் மற்றும் மூலக்கூறு சங்கிலிகளுக்கு இடையிலான தொடர்பு மூலம் ஜெலேஷன் செயல்முறை ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது. HPMC மூலக்கூறில் ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் உள்ளடக்கம் குறைவாக இருக்கும்போது, ​​நீரேற்றம் பலவீனமாக இருக்கும், மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான தொடர்பு வலுவாக இருக்கும், மேலும் குறைந்த வெப்பநிலை ஜெல் உருவாவதை ஊக்குவிக்கும். ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் உள்ளடக்கம் அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​நீரேற்றம் கணிசமாக அதிகரிக்கிறது, மூலக்கூறு சங்கிலிகளுக்கு இடையிலான தொடர்பு பலவீனமடைகிறது, மேலும் ஜெலேஷன் வெப்பநிலை அதிகரிக்கிறது.

அதிக ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் உள்ளடக்கம் HPMC கரைசலின் பாகுத்தன்மையை அதிகரிக்க வழிவகுக்கும், இது சில நேரங்களில் ஜெலேஷன் வெப்பநிலையை அதிகரிக்கும்.

ஹைட்ராக்சிப்ரோபில் உள்ளடக்கம் ஜெலேஷன் வெப்பநிலையில் குறிப்பிடத்தக்க தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறதுHPMC. ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் உள்ளடக்கம் அதிகரிக்கும் போது, ​​HPMC இன் ஹைட்ரோஃபிலிசிட்டி அதிகரிக்கிறது மற்றும் மூலக்கூறு சங்கிலிகளுக்கு இடையிலான தொடர்பு பலவீனமடைகிறது, எனவே அதன் ஜெலேஷன் வெப்பநிலை பொதுவாக அதிகரிக்கிறது. இந்த நிகழ்வை நீரேற்றம் மற்றும் மூலக்கூறு சங்கிலிகளுக்கு இடையிலான தொடர்பு பொறிமுறையால் விளக்க முடியும். HPMC இன் ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் உள்ளடக்கத்தை சரிசெய்வதன் மூலம், ஜெலேஷன் வெப்பநிலையின் துல்லியமான கட்டுப்பாட்டை அடைய முடியும், இதன் மூலம் மருந்து, உணவு மற்றும் பிற தொழில்துறை பயன்பாடுகளில் HPMC இன் செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது.