Հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզա (HPMC) ոչ իոնային ջրում լուծվող պոլիմերային միացություն է, որը ստացվում է բնական ցելյուլոզայի քիմիական փոփոխությամբ։ Այն լայնորեն օգտագործվում է սննդի, բժշկության, կոսմետիկայի և շինարարական արդյունաբերության մեջ, հատկապես որպես սոսինձ, խտացուցիչ, էմուլգատոր և կասեցնող նյութ դեղագործական պատրաստուկներում։ Կիրառման գործընթացում HPMC ջրային լուծույթի մածուցիկության բնութագրերը որոշիչ նշանակություն ունեն տարբեր ոլորտներում դրա կատարման համար:
1. Հիդրօքսիպրոպիլմեթիլցելյուլոզայի կառուցվածքը և հատկությունները
HPMC-ի մոլեկուլային կառուցվածքը պարունակում է երկու փոխարինող խմբեր՝ հիդրօքսիպրոպիլ (-CH₂ՉՈՀՉ₃) և մեթիլ (-OCH₃), ինչը նրան դարձնում է լավ ջրի լուծելիություն և փոփոխման ունակություն: HPMC-ի մոլեկուլային շղթան ունի որոշակի կոշտ կառուցվածք, սակայն այն կարող է նաև ձևավորել եռաչափ ցանցային կառուցվածք ջրային լուծույթում, ինչը հանգեցնում է մածուցիկության բարձրացման: Նրա մոլեկուլային քաշը, փոխարինողի տեսակը և փոխարինման աստիճանը (այսինքն՝ յուրաքանչյուր միավորի հիդրօքսիպրոպիլի և մեթիլային փոխարինման աստիճանը) կարևոր ազդեցություն ունեն լուծույթի մածուցիկության վրա։
2. Ջրային լուծույթի մածուցիկության բնութագրերը
HPMC ջրային լուծույթի մածուցիկության բնութագրերը սերտորեն կապված են այնպիսի գործոնների հետ, ինչպիսիք են կոնցենտրացիան, մոլեկուլային քաշը, ջերմաստիճանը և լուծիչի pH արժեքը: Ընդհանուր առմամբ, HPMC ջրային լուծույթի մածուցիկությունը մեծանում է կոնցենտրացիայի ավելացման հետ: Նրա մածուցիկությունը ցույց է տալիս ոչ նյուտոնյան ռեոլոգիական վարքագիծ, այսինքն՝ կտրվածքի արագության աճի հետ լուծույթի մածուցիկությունը աստիճանաբար նվազում է՝ ցույց տալով կտրվածքի նոսրացման երեւույթ։
(1) Համակենտրոնացման ազդեցությունը
Որոշակի կապ կա HPMC ջրային լուծույթի մածուցիկության և դրա կոնցենտրացիայի միջև: Քանի որ HPMC-ի կոնցենտրացիան մեծանում է, մոլեկուլային փոխազդեցությունները ջրային լուծույթում ուժեղանում են, և մոլեկուլային շղթաների խճճվածությունն ու խաչաձեւ կապը մեծանում են, ինչի հետևանքով ավելանում է լուծույթի մածուցիկությունը: Ավելի ցածր կոնցենտրացիաների դեպքում HPMC-ի ջրային լուծույթի մածուցիկությունը գծայինորեն մեծանում է կոնցենտրացիայի աճով, սակայն ավելի բարձր կոնցենտրացիաներում լուծույթի մածուցիկության աճը հակված է հարթ և հասնում է կայուն արժեքի:
(2) Մոլեկուլային քաշի ազդեցությունը
HPMC-ի մոլեկուլային քաշը ուղղակիորեն ազդում է նրա ջրային լուծույթի մածուցիկության վրա: Ավելի բարձր մոլեկուլային քաշ ունեցող HPMC-ն ունի ավելի երկար մոլեկուլային շղթաներ և կարող է ջրային լուծույթում ձևավորել ավելի բարդ եռաչափ ցանցային կառուցվածք, ինչը հանգեցնում է ավելի բարձր մածուցիկության: Ի հակադրություն, ավելի ցածր մոլեկուլային քաշ ունեցող HPMC-ն ունի ավելի թույլ ցանցային կառուցվածք և ավելի ցածր մածուցիկություն՝ իր ավելի կարճ մոլեկուլային շղթաներով: Հետևաբար, կիրառելիս շատ կարևոր է ընտրել HPMC-ն համապատասխան մոլեկուլային քաշով՝ իդեալական մածուցիկության էֆեկտի հասնելու համար:
(3) Ջերմաստիճանի ազդեցությունը
Ջերմաստիճանը կարևոր գործոն է, որն ազդում է HPMC ջրային լուծույթի մածուցիկության վրա: Ջերմաստիճանի բարձրացման հետ ջրի մոլեկուլների շարժումն ուժեղանում է, և լուծույթի մածուցիկությունը սովորաբար նվազում է։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է, HPMC մոլեկուլային շղթայի ազատությունը մեծանում է, և մոլեկուլների միջև փոխազդեցությունը թուլանում է, դրանով իսկ նվազեցնելով լուծույթի մածուցիկությունը: Այնուամենայնիվ, տարբեր խմբաքանակներից կամ ապրանքանիշերից HPMC-ի արձագանքը ջերմաստիճանին կարող է նաև տարբեր լինել, ուստի ջերմաստիճանի պայմանները պետք է ճշգրտվեն՝ կիրառման հատուկ պահանջներին համապատասխան:
(4) pH արժեքի ազդեցությունը
HPMC-ն ինքնին ոչ իոնային միացություն է, և նրա ջրային լուծույթի մածուցիկությունը զգայուն է pH-ի փոփոխությունների նկատմամբ: Չնայած HPMC-ն ցուցադրում է համեմատաբար կայուն մածուցիկության բնութագրեր թթվային կամ չեզոք միջավայրերում, HPMC-ի լուծելիությունն ու մածուցիկությունը կազդեն ծայրահեղ թթվային կամ ալկալային միջավայրերում: Օրինակ՝ ուժեղ թթվային կամ ուժեղ ալկալային պայմաններում HPMC-ի մոլեկուլները կարող են մասամբ քայքայվել՝ դրանով իսկ նվազեցնելով դրա ջրային լուծույթի մածուցիկությունը:
3. HPMC ջրային լուծույթի մածուցիկության բնութագրերի ռեոլոգիական վերլուծություն
HPMC ջրային լուծույթի ռեոլոգիական վարքը սովորաբար ցույց է տալիս ոչ նյուտոնյան հեղուկի բնութագրերը, ինչը նշանակում է, որ դրա մածուցիկությունը կապված է ոչ միայն այնպիսի գործոնների հետ, ինչպիսիք են լուծույթի կոնցենտրացիան և մոլեկուլային քաշը, այլ նաև կտրվածքի արագությունը: Ընդհանուր առմամբ, ցածր կտրման արագության դեպքում HPMC ջրային լուծույթը ցույց է տալիս ավելի բարձր մածուցիկություն, մինչդեռ կտրման արագության աճի հետ մածուցիկությունը նվազում է: Այս վարքագիծը կոչվում է «կտրող նոսրացում» կամ «կտրող նոսրացում» և շատ կարևոր է շատ գործնական կիրառություններում: Օրինակ՝ ծածկույթների, դեղագործական պատրաստուկների, սննդի վերամշակման և այլնի ոլորտներում HPMC-ի կտրվածքային նոսրացման բնութագրերը կարող են ապահովել, որ բարձր մածուցիկությունը պահպանվի ցածր արագությամբ կիրառման ժամանակ, և այն կարող է ավելի հեշտությամբ հոսել բարձր արագությամբ կտրվածքի պայմաններում:
4. HPMC ջրային լուծույթի մածուցիկության վրա ազդող այլ գործոններ
(1) Աղի ազդեցությունը
Աղի լուծված նյութերի ավելացումը (օրինակ՝ նատրիումի քլորիդը) կարող է մեծացնել HPMC ջրային լուծույթի մածուցիկությունը: Դա պայմանավորված է նրանով, որ աղը կարող է ուժեղացնել մոլեկուլների միջև փոխազդեցությունը՝ փոխելով լուծույթի իոնային ուժը, այնպես որ HPMC մոլեկուլները ձևավորեն ավելի կոմպակտ ցանցային կառուցվածք՝ դրանով իսկ մեծացնելով մածուցիկությունը: Այնուամենայնիվ, աղի տեսակի և կոնցենտրացիայի ազդեցությունը մածուցիկության վրա նույնպես պետք է ճշգրտվի՝ ըստ հատուկ հանգամանքների:
(2) Այլ հավելումների ազդեցությունը
HPMC ջրային լուծույթին այլ հավելումներ (օրինակ՝ մակերեսային ակտիվ նյութեր, պոլիմերներ և այլն) ավելացնելը նույնպես կազդի մածուցիկության վրա: Օրինակ, մակերեւութային ակտիվ նյութերը կարող են նվազեցնել HPMC-ի մածուցիկությունը, հատկապես, երբ մակերեսային ակտիվ նյութի կոնցենտրացիան բարձր է: Բացի այդ, որոշ պոլիմերներ կամ մասնիկներ կարող են նաև փոխազդել HPMC-ի հետ և փոխել դրա լուծույթի ռեոլոգիական հատկությունները:
Մածուցիկության բնութագրերըհիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզա ջրային լուծույթի վրա ազդում են բազմաթիվ գործոններ, ներառյալ կոնցենտրացիան, մոլեկուլային քաշը, ջերմաստիճանը, pH արժեքը և այլն: HPMC ջրային լուծույթը սովորաբար ցուցադրում է ոչ նյուտոնյան ռեոլոգիական հատկություններ, ունի լավ խտացնող և կտրող նոսրացնող հատկություններ և լայնորեն օգտագործվում է տարբեր արդյունաբերական և դեղագործական ոլորտներում: Այս մածուցիկության բնութագրերի ըմբռնումը և յուրացումը կօգնի օպտիմալացնել HPMC-ի օգտագործումը տարբեր ծրագրերում: Գործնական կիրառություններում HPMC-ի համապատասխան տեսակը և գործընթացի պայմանները պետք է ընտրվեն՝ ըստ հատուկ կարիքների՝ իդեալական մածուցիկություն և ռեոլոգիական հատկություններ ստանալու համար:
Հրապարակման ժամանակը՝ Մար-01-2025