เจลผสมร้อน-เย็น HPMC/HPS

ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC)ฟิล์มมีประสิทธิภาพดีเยี่ยม แต่เนื่องจาก HPMC เป็นเจลเทอร์มอล ความหนืดที่อุณหภูมิต่ำจึงต่ำเกินไป ซึ่งไม่เอื้อต่อการเคลือบ (หรือการจุ่ม) และการอบแห้งที่อุณหภูมิต่ำกว่าเพื่อเตรียมฟิล์มที่รับประทานได้ ส่งผลให้ประสิทธิภาพการประมวลผลไม่ดี นอกจากนี้ ต้นทุนที่สูงยังจำกัดการใช้งานอีกด้วย แป้งไฮดรอกซีโพรพิล (HPS) เป็นเจลเย็นราคาประหยัด การเติมแป้งดังกล่าวสามารถเพิ่มความหนืดของ HPMC ที่อุณหภูมิต่ำ ปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลของ HPMC และลดต้นทุนการผลิต นอกจากนี้ ความชอบน้ำ หน่วยกลูโคส และกลุ่มไฮดรอกซีโพรพิลยังช่วยปรับปรุงความเข้ากันได้ของพอลิเมอร์ทั้งสองชนิดนี้ด้วย ดังนั้น จึงเตรียมระบบผสมเจลร้อน-เย็นโดยผสม HPS และ HPMC และศึกษาผลกระทบของอุณหภูมิต่อโครงสร้างเจลของระบบผสมเจลร้อน-เย็น HPMC/HPS อย่างเป็นระบบโดยใช้รีโอมิเตอร์และเทคนิคการกระเจิงรังสีเอกซ์มุมเล็ก โดยรวมกับอิทธิพลของสภาวะการอบด้วยความร้อนต่อโครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติของระบบเมมเบรน จากนั้นจึงสร้างความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างเจลของระบบผสม-โครงสร้างเมมเบรน-คุณสมบัติของเมมเบรนภายใต้สภาวะการอบด้วยความร้อน

ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าที่อุณหภูมิสูง เจลที่มีค่าสูงกว่าเอชพีเอ็มซีเนื้อหาจะมีโมดูลัสที่สูงขึ้นและมีพฤติกรรมคล้ายของแข็งที่สำคัญกว่า โครงสร้างที่คล้ายคลึงกันเองของตัวกระจายเจลจะมีความหนาแน่นมากกว่า และขนาดของมวลรวมของเจลจะมีขนาดใหญ่กว่า ที่อุณหภูมิต่ำ เนื้อหา HPS ของตัวอย่างเจลที่สูงกว่าจะมีโมดูลัสที่สูงขึ้น มีพฤติกรรมคล้ายของแข็งที่โดดเด่นกว่า และโครงสร้างที่คล้ายคลึงกันเองที่หนาแน่นกว่าของตัวกระจายเจล สำหรับตัวอย่างที่มีอัตราส่วนการผสมเท่ากัน ความสำคัญของโมดูลัสและพฤติกรรมคล้ายของแข็ง และความหนาแน่นของโครงสร้างที่คล้ายคลึงกันเองของเจลที่ถูกควบคุมโดย HPMC ที่อุณหภูมิสูงจะสูงกว่าที่ถูกควบคุมโดย HPS ที่อุณหภูมิต่ำ อุณหภูมิในการอบแห้งสามารถส่งผลต่อโครงสร้างเจลของระบบก่อนการอบแห้ง จากนั้นจึงส่งผลต่อโครงสร้างผลึกและโครงสร้างอสัณฐานของฟิล์ม และสุดท้ายมีผลกระทบอย่างสำคัญต่อคุณสมบัติเชิงกลของฟิล์ม ส่งผลให้ความแข็งแรงแรงดึงและโมดูลัสของฟิล์มเมื่ออบแห้งที่อุณหภูมิสูง สูงกว่าการอบแห้งที่อุณหภูมิต่ำ อัตราการระบายความร้อนไม่มีผลที่ชัดเจนต่อโครงสร้างผลึกของระบบ แต่มีผลต่อความหนาแน่นของไมโครโดเมนที่คล้ายคลึงกันเองของฟิล์ม ในระบบนี้ ความหนาแน่นของโครงสร้างที่คล้ายคลึงกันของฟิล์มอาจส่งผลต่อคุณสมบัติเชิงกลของฟิล์ม ประสิทธิภาพมีผลกระทบอย่างมาก

จากการเตรียมเมมเบรนผสม การศึกษาพบว่าการใช้สารละลายไอโอดีนในการย้อมเมมเบรนผสม HPMC/HPS แบบเลือกสรรทำให้เกิดวิธีการใหม่ในการสังเกตการกระจายเฟสและการเปลี่ยนเฟสของระบบผสมภายใต้กล้องจุลทรรศน์อย่างชัดเจน ซึ่งมีความสำคัญในเชิงวิธีการสำหรับการศึกษาการกระจายเฟสของระบบผสมที่ใช้แป้งเป็นฐาน โดยใช้การวิจัยวิธีใหม่นี้ร่วมกับการสเปกโตรสโคปีอินฟราเรด กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกน และเอ็กซ์เทนโซมิเตอร์ การเปลี่ยนเฟส ความเข้ากันได้ และคุณสมบัติเชิงกลของระบบได้รับการวิเคราะห์และศึกษา และสร้างความสัมพันธ์ระหว่างประสิทธิภาพ ความเข้ากันได้ การเปลี่ยนเฟส และลักษณะของฟิล์ม ผลการสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์แสดงให้เห็นว่าระบบจะผ่านการเปลี่ยนเฟสเมื่ออัตราส่วน HPS เท่ากับ 50% และมีปรากฏการณ์การผสมระหว่างเฟสในฟิล์ม ซึ่งบ่งชี้ว่าระบบมีความเข้ากันได้ในระดับหนึ่ง ผลการวิเคราะห์อินฟราเรด เทอร์โมกราวิเมทริก และ SEM ยืนยันการผสมเพิ่มเติม ระบบมีความเข้ากันได้ในระดับหนึ่ง โมดูลัสของฟิล์มผสมจะเปลี่ยนแปลงเมื่อปริมาณ HPS เท่ากับ 50% เมื่อเอชพีเอสหากมีเนื้อหามากกว่า 50% มุมสัมผัสของตัวอย่างผสมจะเบี่ยงเบนจากเส้นตรงที่เชื่อมต่อมุมสัมผัสของตัวอย่างบริสุทธิ์ และเมื่อน้อยกว่า 50% จะเบี่ยงเบนไปในเชิงลบจากเส้นตรงนี้ ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงเฟส