Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC)er et vandopløseligt polymermateriale, der er meget udbredt inden for farmaceutiske, byggeri, fødevarer, kosmetik og andre områder. Dens viskositetsegenskab er en vigtig parameter til at måle dens rheologiske adfærd under forskellige miljøer. At forstå viskositetsegenskaberne for HPMC vandig opløsning hjælper os med bedre at forstå dens adfærd og funktion i forskellige applikationer.
1. Kemisk struktur og egenskaber af HPMC
HPMC opnås ved kemisk modifikation af naturlig cellulose, hovedsageligt dannet ved hydroxypropylering og methylering af cellulosemolekyler. I den kemiske struktur af HPMC gør indførelsen af methyl (-OCH3) og hydroxypropyl (-OCH2CHOHCH3) grupper det vandopløseligt og har god viskositetsjusteringsevne. Viskositeten af dens vandige opløsning ved forskellige koncentrationer og temperaturer påvirkes af mange faktorer såsom molekylvægt, substitutionsgrad, opløsningskoncentration osv.
2. Sammenhæng mellem viskositet og koncentration
Viskositeten af den vandige AnxinCel®HPMC-opløsning stiger normalt med stigende koncentration. Dette skyldes, at ved højere koncentrationer forbedres interaktionen mellem molekyler, hvilket resulterer i øget strømningsmodstand. Imidlertid påvirkes HPMC's opløselighed og viskositetskarakteristika i vand også af molekylvægten. HPMC med høj molekylvægt udviser normalt højere viskositet, mens lav molekylvægt er relativt lav.
Ved lave koncentrationer: HPMC-opløsning udviser lavere viskositet ved lavere koncentrationer (såsom under 0,5%). På dette tidspunkt er interaktionen mellem molekyler svag, og fluiditeten er god. Det bruges normalt i applikationer såsom belægninger og langvarig frigivelse af lægemidler.
Ved høje koncentrationer: Ved højere koncentrationer (såsom 2 % eller højere) stiger viskositeten af HPMC vandig opløsning betydeligt, hvilket viser egenskaber, der ligner kolloide opløsninger. På dette tidspunkt er opløsningens fluiditet underlagt større modstand.
3. Sammenhæng mellem viskositet og temperatur
Viskositeten af HPMC vandig opløsning er meget følsom over for temperatur. Når temperaturen stiger, øges bevægelsen mellem vandmolekyler, og interaktionen mellem HPMC-molekyler bliver svagere, hvilket resulterer i et fald i viskositeten. Denne egenskab gør, at anvendelsen af HPMC ved forskellige temperaturer viser stærk justerbarhed. For eksempel falder viskositeten af HPMC under høje temperaturforhold sædvanligvis, hvilket er særligt vigtigt i den farmaceutiske proces, især i lægemiddeldoseringsformer med forlænget frigivelse, hvor temperaturændringer kan påvirke opløsningens stabilitet og virkning.
4. Effekt af pH på viskositet
Viskositeten af HPMC-vandopløsningen kan også påvirkes af opløsningens pH-værdi. Selvom HPMC er et ikke-ionisk stof, påvirkes dets hydrofilicitet og viskositetsegenskaber hovedsageligt af den molekylære struktur og opløsningsmiljøet. Under ekstremt sure eller alkaliske forhold kan HPMC's opløselighed og molekylære struktur dog ændre sig og dermed påvirke viskositeten. For eksempel kan opløseligheden af HPMC under sure betingelser være svagt svækket, hvilket resulterer i øget viskositet; mens hydrolysen af nogle HPMC under alkaliske betingelser kan få dens molekylvægt til at falde, hvorved dens viskositet reduceres.
5. Molekylvægt og viskositet
Molekylvægt er en af de vigtige faktorer, der påvirker viskositeten af HPMC vandig opløsning. Højere molekylvægt øger sammenfiltringen og tværbindingen mellem molekyler, hvilket resulterer i øget viskositet. AnxinCel®HPMC med lav molekylvægt har bedre opløselighed i vand og lavere viskositet. Forskellige anvendelseskrav kræver normalt valg af HPMC med forskellige molekylvægte. For eksempel i belægninger og klæbemidler vælges HPMC med høj molekylvægt sædvanligvis for bedre vedhæftning og flydende; mens HPMC med lav molekylvægt i farmaceutiske præparater kan anvendes til at kontrollere frigivelseshastigheden af lægemidler.
6. Sammenhæng mellem forskydningshastighed og viskositet
Viskositeten af HPMC vandig opløsning ændres sædvanligvis med forskydningshastigheden, hvilket viser typisk pseudoplastisk rheologisk adfærd. Pseudoplastisk væske er en væske, hvis viskositet gradvist falder med stigningen i forskydningshastigheden. Denne egenskab gør det muligt for HPMC-opløsningen at opretholde en høj viskositet ved lav forskydningshastighed, når den påføres, og forbedre fluiditeten ved højere forskydningshastighed. For eksempel skal HPMC-opløsningen i coatingindustrien ofte vise en højere viskositet ved en lavere forskydningshastighed, når den påføres for at sikre vedhæftning og udjævning af coatingen, mens det under byggeprocessen er nødvendigt at øge forskydningshastigheden for at gøre den mere flydende.
7. Anvendelse og viskositetskarakteristika for HPMC
Viskositetsegenskaberne vedHPMCgøre det meget brugt på mange områder. I den farmaceutiske industri bruges HPMC f.eks. ofte som et middel til langvarig frigivelse af lægemidler, og dets viskositetsregulering bruges til at kontrollere lægemidlets frigivelseshastighed; i byggeindustrien bruges HPMC som fortykningsmiddel til at forbedre bearbejdeligheden og flydendeheden af mørtel og klæbemidler; i fødevareindustrien kan HPMC bruges som fortykningsmiddel, emulgator og stabilisator for at forbedre smagen og udseendet af fødevarer.
Viskositetsegenskaberne for AnxinCel®HPMC vandig opløsning er nøglen til dens anvendelse på forskellige områder. At forstå dets forhold til faktorer som koncentration, temperatur, pH, molekylvægt og forskydningshastighed er af stor betydning for at optimere produktets ydeevne og forbedre påføringseffekterne.
Indlægstid: 27-jan-2025