Hidroksipropil metilceluloza (HPMC)je polimerni materijal topiv u vodi koji se široko koristi u farmaciji, građevinarstvu, hrani, kozmetici i drugim područjima. Njegovo svojstvo viskoznosti važan je parametar za mjerenje njegovog reološkog ponašanja u različitim okruženjima. Razumijevanje svojstva viskoznosti HPMC vodene otopine pomaže nam da bolje razumijemo njeno ponašanje i funkciju u različitim primjenama.
1. Kemijska struktura i svojstva HPMC
HPMC se dobiva kemijskom modifikacijom prirodne celuloze, uglavnom nastale hidroksipropilacijom i metilacijom celuloznih molekula. U kemijskoj strukturi HPMC-a, uvođenje metilnih (-OCH3) i hidroksipropilnih (-OCH₂CHOHCH3) skupina čini ga topivim u vodi i ima dobru sposobnost podešavanja viskoznosti. Na viskoznost njegove vodene otopine pri različitim koncentracijama i temperaturama utječu mnogi čimbenici kao što su molekularna težina, stupanj supstitucije, koncentracija otopine itd.
2. Odnos između viskoznosti i koncentracije
Viskoznost vodene otopine AnxinCel®HPMC obično raste s povećanjem koncentracije. To je zato što se pri višim koncentracijama pojačava interakcija između molekula, što rezultira povećanim otporom protoku. Međutim, karakteristike topljivosti i viskoznosti HPMC u vodi također su pod utjecajem molekularne težine. HPMC visoke molekularne težine obično pokazuje veću viskoznost, dok je niska molekularna težina relativno niska.
Pri niskim koncentracijama: HPMC otopina pokazuje nižu viskoznost pri nižim koncentracijama (kao što je ispod 0,5%). U to vrijeme interakcija između molekula je slaba, a fluidnost dobra. Obično se koristi u primjenama kao što su premazi i produženo otpuštanje lijeka.
Pri visokim koncentracijama: Pri višim koncentracijama (kao što je 2% ili više), viskoznost HPMC vodene otopine značajno se povećava, pokazujući svojstva slična koloidnim otopinama. U to je vrijeme fluidnost otopine podložna većem otporu.
3. Odnos između viskoznosti i temperature
Viskoznost HPMC vodene otopine vrlo je osjetljiva na temperaturu. Kako temperatura raste, kretanje između molekula vode se povećava, a interakcija između HPMC molekula postaje slabija, što rezultira smanjenjem viskoznosti. Zbog ove karakteristike primjena HPMC-a na različitim temperaturama pokazuje snažnu prilagodljivost. Na primjer, u uvjetima visoke temperature, viskoznost HPMC-a se obično smanjuje, što je posebno važno u farmaceutskom procesu, posebno u oblicima doziranja s produljenim otpuštanjem, gdje promjene temperature mogu utjecati na stabilnost i učinak otopine.
4. Učinak pH na viskoznost
Na viskoznost HPMC vodene otopine također može utjecati pH vrijednost otopine. Iako je HPMC neionska tvar, na njezinu hidrofilnost i svojstva viskoznosti uglavnom utječu molekularna struktura i okolina otopine. Međutim, u izrazito kiselim ili alkalnim uvjetima, topljivost i molekularna struktura HPMC-a mogu se promijeniti, što utječe na viskoznost. Na primjer, u kiselim uvjetima, topljivost HPMC može biti malo oslabljena, što rezultira povećanom viskoznošću; dok u alkalnim uvjetima, hidroliza nekih HPMC može uzrokovati smanjenje njihove molekularne težine, čime se smanjuje njihova viskoznost.
5. Molekulska težina i viskoznost
Molekularna težina jedan je od važnih čimbenika koji utječu na viskoznost HPMC vodene otopine. Veća molekularna težina povećava isprepletenost i umrežavanje između molekula, što rezultira povećanom viskoznošću. AnxinCel®HPMC niske molekularne težine ima bolju topljivost u vodi i manju viskoznost. Različiti zahtjevi primjene obično zahtijevaju odabir HPMC-a s različitim molekulskim težinama. Na primjer, u premazima i ljepilima, HPMC visoke molekularne težine obično se odabire radi boljeg prianjanja i fluidnosti; dok se u farmaceutskim pripravcima HPMC niske molekularne težine može koristiti za kontrolu brzine otpuštanja lijekova.
6. Odnos između brzine smicanja i viskoznosti
Viskoznost HPMC vodene otopine obično se mijenja s brzinom smicanja, pokazujući tipično pseudoplastično reološko ponašanje. Pseudoplastična tekućina je tekućina čija viskoznost postupno opada s povećanjem brzine smicanja. Ova karakteristika omogućuje HPMC otopini da održi visoku viskoznost pri niskoj brzini smicanja kada se nanese i poboljša fluidnost pri višoj brzini smicanja. Na primjer, u industriji premaza, HPMC otopina često treba pokazati veću viskoznost pri nižoj brzini smicanja kada se nanosi kako bi se osiguralo prianjanje i izravnavanje premaza, dok je tijekom procesa izrade potrebno povećati brzinu smicanja kako bi bio fluidniji.
7. Primjena i karakteristike viskoznosti HPMC
Karakteristike viskoznostiHPMCčine ga široko korištenim u mnogim područjima. Na primjer, u farmaceutskoj industriji, HPMC se često koristi kao sredstvo za produljeno otpuštanje lijeka, a njegova regulacija viskoznosti koristi se za kontrolu brzine otpuštanja lijeka; u građevinskoj industriji HPMC se koristi kao zgušnjivač za poboljšanje obradivosti i fluidnosti morta i ljepila; u prehrambenoj industriji HPMC se može koristiti kao zgušnjivač, emulgator i stabilizator za poboljšanje okusa i izgleda hrane.
Karakteristike viskoznosti vodene otopine AnxinCel®HPMC ključ su njezine primjene u različitim područjima. Razumijevanje njegovog odnosa s faktorima kao što su koncentracija, temperatura, pH, molekularna težina i brzina smicanja od velike je važnosti za optimizaciju učinka proizvoda i poboljšanje učinaka primjene.
Vrijeme objave: 27. siječnja 2025