Hidroxipropil metilcel·lulosa (HPMC)és un material polimèric soluble en aigua àmpliament utilitzat en farmacèutica, construcció, alimentació, cosmètica i altres camps. La seva propietat de viscositat és un paràmetre important per mesurar el seu comportament reològic en diferents entorns. Comprendre la propietat de viscositat de la solució aquosa HPMC ens ajuda a entendre millor el seu comportament i funció en diverses aplicacions.
1. Estructura química i propietats de les HPMC
HPMC s'obté per modificació química de la cel·lulosa natural, formada principalment per hidroxipropilació i metilació de molècules de cel·lulosa. A l'estructura química de HPMC, la introducció de grups metil (-OCH₃) i hidroxipropil (-OCH₂CHOHCH₃) el fa soluble en aigua i té una bona capacitat d'ajust de la viscositat. El rendiment de la viscositat de la seva solució aquosa a diferents concentracions i temperatures es veu afectat per molts factors com ara el pes molecular, el grau de substitució, la concentració de la solució, etc.
2. Relació entre viscositat i concentració
La viscositat de la solució aquosa AnxinCel®HPMC sol augmentar amb l'augment de la concentració. Això es deu al fet que a concentracions més altes, es millora la interacció entre molècules, donant lloc a una major resistència al flux. No obstant això, les característiques de solubilitat i viscositat de HPMC a l'aigua també es veuen afectades pel pes molecular. Les HPMC amb pes molecular elevat solen presentar una viscositat més alta, mentre que el pes molecular baix és relativament baix.
A concentracions baixes: la solució HPMC presenta una viscositat més baixa a concentracions més baixes (com ara per sota del 0,5%). En aquest moment, la interacció entre molècules és feble i la fluïdesa és bona. Normalment s'utilitza en aplicacions com ara recobriments i alliberament sostingut de fàrmacs.
A concentracions elevades: a concentracions més altes (com ara un 2% o superior), la viscositat de la solució aquosa HPMC augmenta significativament, mostrant propietats similars a les solucions col·loïdals. En aquest moment, la fluïdesa de la solució està subjecta a una major resistència.
3. Relació entre viscositat i temperatura
La viscositat de la solució aquosa HPMC és molt sensible a la temperatura. A mesura que augmenta la temperatura, augmenta el moviment entre les molècules d'aigua i la interacció entre les molècules HPMC es fa més feble, donant lloc a una disminució de la viscositat. Aquesta característica fa que l'aplicació de HPMC a diferents temperatures mostri una gran capacitat d'ajust. Per exemple, en condicions d'alta temperatura, la viscositat de HPMC sol disminuir, cosa que és particularment important en el procés farmacèutic, especialment en les formes de dosificació d'alliberament sostingut de fàrmacs, on els canvis de temperatura poden afectar l'estabilitat i l'efecte de la solució.
4. Efecte del pH sobre la viscositat
La viscositat de la solució aquosa HPMC també es pot veure afectada pel valor de pH de la solució. Tot i que HPMC és una substància no iònica, les seves propietats d'hidrofilia i viscositat es veuen afectades principalment per l'estructura molecular i l'entorn de la solució. Tanmateix, en condicions extremadament àcides o alcalines, la solubilitat i l'estructura molecular de HPMC poden canviar, afectant així la viscositat. Per exemple, en condicions àcides, la solubilitat de les HPMC es pot debilitar lleugerament, donant lloc a un augment de la viscositat; mentre que en condicions alcalines, la hidròlisi d'alguns HPMC pot fer que el seu pes molecular disminueixi, reduint així la seva viscositat.
5. Pes molecular i viscositat
El pes molecular és un dels factors importants que afecten la viscositat de la solució aquosa HPMC. Un pes molecular més alt augmenta l'entrellat i la reticulació entre molècules, donant lloc a un augment de la viscositat. AnxinCel®HPMC de baix pes molecular té una millor solubilitat en aigua i una viscositat més baixa. Els diferents requisits d'aplicació solen requerir la selecció de HPMC amb diferents pesos moleculars. Per exemple, en recobriments i adhesius, se sol seleccionar HPMC d'alt pes molecular per a una millor adherència i fluïdesa; mentre que en les preparacions farmacèutiques, es pot utilitzar HPMC de baix pes molecular per controlar la velocitat d'alliberament de fàrmacs.
6. Relació entre velocitat de cisalla i viscositat
La viscositat de la solució aquosa HPMC sol canviar amb la velocitat de cisalla, mostrant un comportament reològic pseudoplàstic típic. El fluid pseudoplàstic és un fluid la viscositat del qual disminueix gradualment amb l'augment de la velocitat de cisalla. Aquesta característica permet a la solució HPMC mantenir una alta viscositat a una velocitat de cisalla baixa quan s'aplica i millorar la fluïdesa a una velocitat de cisalla més alta. Per exemple, a la indústria del recobriment, la solució HPMC sovint necessita mostrar una viscositat més alta a una velocitat de cisalla més baixa quan s'aplica per garantir l'adhesió i l'anivellament del recobriment, mentre que durant el procés de construcció, és necessari augmentar la velocitat de cisalla per fer-lo més fluid.
7. Característiques d'aplicació i viscositat de les HPMC
Les característiques de viscositat deHPMCfan que sigui àmpliament utilitzat en molts camps. Per exemple, a la indústria farmacèutica, HPMC s'utilitza sovint com a agent d'alliberament sostingut de fàrmacs i la seva regulació de viscositat s'utilitza per controlar la velocitat d'alliberament del fàrmac; a la indústria de la construcció, HPMC s'utilitza com a espessidor per millorar la treballabilitat i la fluïdesa del morter i els adhesius; a la indústria alimentària, HPMC es pot utilitzar com a espessidor, emulsionant i estabilitzador per millorar el gust i l'aspecte dels aliments.
Les característiques de viscositat de la solució aquosa AnxinCel®HPMC són la clau per a la seva aplicació en diferents camps. Comprendre la seva relació amb factors com la concentració, la temperatura, el pH, el pes molecular i la velocitat de cisalla és de gran importància per optimitzar el rendiment del producte i millorar els efectes de l'aplicació.
Hora de publicació: 27-gen-2025