תערובת ג'ל חם-קר של HPMC/HPS

הידרוקסיפרופיל מתילצלולוז (HPMC)לסרט יש ביצועים מצוינים, אך מכיוון ש-HPMC הוא ג'ל תרמי, הצמיגות בטמפרטורה נמוכה נמוכה מדי, מה שאינו תורם לציפוי (או טבילה) וייבוש בטמפרטורה נמוכה יותר להכנת סרט אכיל, וכתוצאה מכך ביצועי עיבוד ירודים; בנוסף, עלותו הגבוהה מגבילה את יישומו. עמילן הידרוקסיפרופיל (HPS) הוא ג'ל קר בעלות נמוכה, הוספתו יכולה להגביר את צמיגות ה-HPMC בטמפרטורה נמוכה, לשפר את ביצועי העיבוד של HPMC ולהפחית את עלות הייצור. בנוסף, אותה הידרופיליות, יחידות גלוקוז וקבוצות הידרוקסיפרופיל תורמים כולם לשיפור התאימות של שני פולימרים אלה. לכן, הוכנה מערכת תערובת ג'ל חם-קר על ידי ערבוב HPS ו-HPMC, והשפעת הטמפרטורה על מבנה הג'ל של מערכת תערובת הג'ל חם-קר HPMC/HPS נחקרה באופן שיטתי באמצעות טכניקות ריאומטר ופיזור קרני רנטגן בזווית קטנה, בשילוב עם השפעת תנאי טיפול בחום על המיקרו-מבנה ותכונות מערכת הממברנה, ולאחר מכן נבנתה הקשר בין מבנה הג'ל של מערכת התערובת - מבנה הממברנה - תכונות הממברנה בתנאי טיפול בחום.

התוצאות מראות שבטמפרטורה גבוהה, הג'ל עם ערך גבוה יותרHPMCלתוכן מודול גבוה יותר והתנהגות מוצקה משמעותית יותר, המבנה הדומה-עצמי של מפזרי ג'ל צפוף יותר, וגודל אגרגטי הג'ל גדול יותר; בטמפרטורה נמוכה, לדגימות ג'ל בעלות תוכן HPS גבוה יותר יש מודול גבוה יותר, התנהגות מוצקה בולטת יותר ומבנה דומה-עצמי צפוף יותר של מפזרי ג'ל. עבור דגימות עם אותו יחס ערבוב, מודול והתנהגות מוצקה משמעותית וצפיפות המבנה הדומה-עצמי של הג'לים הנשלטים על ידי HPMC בטמפרטורה גבוהה גבוהים יותר מאלה הנשלטים על ידי HPS בטמפרטורה נמוכה. טמפרטורת הייבוש יכולה להשפיע על מבנה הג'ל של המערכת לפני הייבוש, ולאחר מכן להשפיע על המבנה הגבישי והמבנה האמורפי של הסרט, ולבסוף יש השפעה חשובה על התכונות המכניות של הסרט, וכתוצאה מכך חוזק המתיחה והמודול של הסרט המיובש בטמפרטורה גבוהה. גבוה יותר מאשר ייבוש בטמפרטורה נמוכה. לקצב הקירור אין השפעה ברורה על המבנה הגבישי של המערכת, אך יש לו השפעה על צפיפות הגוף הדומה-עצמי של המיקרו-דומיין של הסרט. במערכת זו, צפיפות המבנה הדומה-עצמי של הסרט עשויה להשפיע על התכונות המכניות של הסרט. לביצועים יש השפעה גדולה.

בהתבסס על הכנת הממברנה המעורבבת, המחקר מצא כי השימוש בתמיסת יוד לצביעה סלקטיבית של הממברנה המעורבבת HPMC/HPS יצר שיטה חדשה לצפייה ברורה בהתפלגות הפאזה ובמעבר הפאזה של המערכת המעורבבת תחת מיקרוסקופ. שיטה זו, בעלת משמעות מתודולוגית מנחה לחקר התפלגות הפאזה של מערכות תערובת מבוססות עמילן. באמצעות שיטת מחקר חדשה זו, בשילוב עם ספקטרוסקופיית אינפרא אדום, מיקרוסקופ אלקטרונים סורק ואקסטנסומטר, נותחו ונחקרו מעבר הפאזה, התאימות והתכונות המכניות של המערכת, ונבנה הקשר בין התאימות, מעבר הפאזה ומראה הסרט. תוצאות התצפית במיקרוסקופ מראות שהמערכת עוברת מעבר פאזה כאשר יחס ה-HPS הוא 50%, ותופעת ערבוב בין-פאזיות קיימת בסרט, דבר המצביע על כך שלמערכת יש מידה מסוימת של תאימות; תוצאות אינפרא אדום, ניתוח תרמוגרבימטרי ו-SEM מאשרות עוד יותר את המיזוג. למערכת יש מידה מסוימת של תאימות. מודול הסרט המעורבב משתנה כאשר תכולת ה-HPS היא 50%. כאשר ה-HPSכאשר התוכן גדול מ-50%, זווית המגע של הדגימה המעורבבת סוטה מהקו הישר המחבר את זוויות המגע של הדגימות הטהורות, וכאשר היא קטנה מ-50%, היא סוטה באופן שלילי מקו ישר זה, אשר נגרמים בעיקר ממעברי פאזה.