HPMC (hüdroksüpropüülmetüültselluloos) on tavaline polümeer, mida kasutatakse farmaatsia-, toidu- ja kosmeetikatööstuses. See on tselluloosi derivaat, mis on valmistatud keemiliselt modifitseerides looduslikku tselluloosi. HPMC üks peamisi omadusi on selle viskoossus, mis muutub sõltuvalt mitmesugustest teguritest, näiteks temperatuurist.
Viskoossus on vedeliku või materjali voolukindluse mõõt. HPMC polümeeride puhul on viskoossus võtmeparameeter, mis mõjutab materjali jõudlust erinevates rakendustes. HPMC viskoossust mõjutavad mitmed tegurid, näiteks molekulmass, asendamise aste ja temperatuur.
HPMC polümeeride viskoossuse-temperatuuri suhe
HPMC polümeeridel on viskoossuse ja temperatuuri vahel mittelineaarne seos. Üldiselt põhjustab temperatuuri tõus viskoossuse langust. Seda käitumist saab seletada:
1. temperatuur mõjutab vesiniksidemeid
HPMC polümeerides vastutavad tugeva võrgustruktuuri moodustamise eest molekulaarsed vesiniksidemed. See võrgustruktuur aitab suurendada materjali viskoossust. Suurenenud temperatuur põhjustab vesiniksidemete purunemist, vähendades seeläbi molekulidevahelisi atraktsioonijõude ja vähendades seeläbi viskoossust. Vastupidiselt põhjustab temperatuuri langus rohkem vesiniksidemeid, mille tulemuseks on viskoossuse suurenemine.
2. temperatuur mõjutab molekulaarset liikumist
Kõrgematel temperatuuridel on HPMC polümeeriahelatel sisalduvatel molekulidel kõrgem kineetiline energia ja need võivad liikuda vabamalt. See suurenenud molekulaarne liikumine häirib polümeeri struktuuri ja vähendab selle viskoossust.
3. Temperatuur mõjutab lahusti omadusi
HPMC polümeerilahuste viskoossus sõltub ka lahusti olemusest. Mõnedel lahustitel, näiteks vesi, on vesiniksidemete nõrgenemise tõttu temperatuuri tõustes viskoossuse vähenemine. Seevastu mõnel lahustil on suurem viskoossus kõrgematel temperatuuridel, näiteks glütseroolil.
Väärib märkimist, et HPMC temperatuuri ja viskoossusega seose spetsiifika võib sõltuda kasutatud polümeeri konkreetsest astmest, samuti kasutatud kontsentratsioonist ja lahustist. Näiteks on mõnel HPMC hinnetel tugev temperatuurisõltuvus, teised aga stabiilsemad. Lisaks muutub kontsentratsiooni suurenedes HPMC viskoossus ning muutub ka temperatuuri ja viskoossuse suhe.
Viskoossuse tähtsus HPMC rakendustes
Farmaatsiatööstuses on HPMC ravimite manustamissüsteemides tavaliselt kasutatav polümeer, kus on vaja täpset kontrolli ravimite vabanemise kiiruse ja käitumise üle. Viskoossus mängib üliolulist rolli ravimi vabanemise määras, kuna see mõjutab ravimi difusiooni polümeermaatriksi kaudu. Lisaks on HPMC viskoossus oluline ka katmispreparaatide jaoks, kuna ühtlase ja pideva katte tagamiseks on vaja suuremat viskoossust.
Toidutooted, mis kasutavad HPMC -d geelistusainena ja emulgaatorina, vajavad spetsiifilisi viskoossuse väärtusi, et tagada toode tekstuuri ja töötlemise ajal stabiilseks ja järjepidevaks. Samuti nõuavad kosmeetikat, mis kasutavad HPMC -d pakseneva ainena, näiteks šampoonide ja vedelikena, HPMC kontsentratsiooni ja viskoossust kohandatakse vastavalt soovitud omadustele.
HPMC on väga mitmekülgne polümeer, millel on viskoossuse ja temperatuuri vahel mittelineaarne seos. Suurenenud temperatuur põhjustab viskoossuse langust, peamiselt temperatuuri mõju tõttu molekulidevahelise vesiniksideme, molekulaarse liikumise ja lahusti omadustele. HPMC polümeeride temperatuuri ja viskoossuste suhte mõistmine võib aidata sõnastada järjepidevate ja soovitud omadustega tooteid. Seetõttu on HPMC viskoossuse uuring ülioluline, et tagada optimaalne jõudlus erinevates rakendustes farmaatsia-, toidu- ja kosmeetikatööstuses.
Postiaeg: 19. veebruar-20125