Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC)HPMC-Filme weisen zwar hervorragende Eigenschaften auf, jedoch ist die Viskosität bei niedrigen Temperaturen aufgrund der Eigenschaft von HPMC als Thermogel zu gering. Dies erschwert das Beschichten (oder Eintauchen) und Trocknen bei niedrigen Temperaturen zur Herstellung essbarer Filme und führt zu einer unzureichenden Verarbeitung. Zudem schränken die hohen Kosten die Anwendung ein. Hydroxypropylstärke (HPS) ist ein kostengünstiges Kaltgel. Durch ihre Zugabe kann die Viskosität von HPMC bei niedrigen Temperaturen erhöht, die Verarbeitungseigenschaften verbessert und die Produktionskosten gesenkt werden. Darüber hinaus tragen die gleiche Hydrophilie sowie die Glucoseeinheiten und Hydroxypropylgruppen zur Verbesserung der Kompatibilität beider Polymere bei. Daher wurde ein Heiß-Kalt-Gel-Mischsystem durch Mischen von HPS und HPMC hergestellt. Der Einfluss der Temperatur auf die Gelstruktur dieses Systems wurde systematisch mittels Rheometrie und Kleinwinkel-Röntgenstreuung untersucht. , kombiniert mit dem Einfluss der Wärmebehandlungsbedingungen auf die Mikrostruktur und die Eigenschaften des Membransystems, und dann wurde die Beziehung zwischen der Gelstruktur des Mischsystems, der Membranstruktur und den Membraneigenschaften unter den Wärmebehandlungsbedingungen hergestellt.
Die Ergebnisse zeigen, dass bei hoher Temperatur das Gel mit höheremHPMCGele mit höherem HPS-Gehalt weisen einen höheren Modul und ein ausgeprägteres festkörperähnliches Verhalten auf. Die selbstähnliche Struktur der Gelpartikel ist dichter, und die Gelaggregate sind größer. Bei niedrigen Temperaturen weisen Gelproben mit höherem HPS-Gehalt ebenfalls einen höheren Modul, ein ausgeprägteres festkörperähnliches Verhalten und eine dichtere selbstähnliche Struktur der Gelpartikel auf. Bei Proben mit gleichem Mischungsverhältnis sind Modul, festkörperähnliches Verhalten und Dichte der selbstähnlichen Struktur der HPMC-dominierten Gele bei hohen Temperaturen höher als bei HPS-dominierten Gelen bei niedrigen Temperaturen. Die Trocknungstemperatur beeinflusst die Gelstruktur des Systems vor der Trocknung und somit die Kristall- und amorphe Struktur des Films. Dies hat letztendlich einen wesentlichen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften des Films, was dazu führt, dass die Zugfestigkeit und der Modul von Filmen, die bei hohen Temperaturen getrocknet wurden, höher sind als die von Filmen, die bei niedrigen Temperaturen getrocknet wurden. Die Abkühlgeschwindigkeit hat keinen nennenswerten Einfluss auf die Kristallstruktur des Systems, beeinflusst jedoch die Dichte der selbstähnlichen Mikrodomänen im Film. In diesem System kann die Dichte der selbstähnlichen Struktur des Films die mechanischen Eigenschaften des Films beeinflussen. Die Leistungsfähigkeit hat einen wesentlichen Einfluss.
Basierend auf der Herstellung der Mischmembran zeigte die Studie, dass die selektive Färbung der HPMC/HPS-Mischmembran mit Jodlösung eine neue Methode zur mikroskopischen Beobachtung der Phasenverteilung und des Phasenübergangs des Mischsystems darstellt. Diese Methode ist methodisch wegweisend für die Untersuchung der Phasenverteilung stärkebasierter Mischsysteme. Mithilfe dieser neuen Forschungsmethode, kombiniert mit Infrarotspektroskopie, Rasterelektronenmikroskopie und Extensometrie, wurden der Phasenübergang, die Kompatibilität und die mechanischen Eigenschaften des Systems analysiert und untersucht. Dabei wurde der Zusammenhang zwischen Kompatibilität, Phasenübergang und Filmaussehen ermittelt. Die mikroskopischen Beobachtungen zeigen, dass das System bei einem HPS-Anteil von 50 % einen Phasenübergang durchläuft und eine Phasenmischung im Film auftritt, was auf eine gewisse Kompatibilität hindeutet. Infrarotspektroskopie, Thermogravimetrie und REM-Untersuchungen bestätigen die Kompatibilität des Systems. Der Modul des Mischfilms ändert sich bei einem HPS-Gehalt von 50 %.HPSBei einem Gehalt von über 50 % weicht der Kontaktwinkel der Mischprobe von der Geraden ab, die die Kontaktwinkel der reinen Proben verbindet; bei einem Gehalt von unter 50 % weicht er negativ von dieser Geraden ab. Diese Abweichungen werden hauptsächlich durch Phasenübergänge verursacht.
Veröffentlichungsdatum: 25. April 2024