tutvustada
Tselluloosi eetrid on anioonsed veeslahustuvad polümeerid, mis on saadud tselluloosist. Nendel polümeeridel on palju rakendusi erinevates tööstusharudes, nagu toiduained, ravimid, kosmeetika ja ehitus, tänu nende omadustele, nagu paksenemine, geelistumine, kilet moodustav ja emulgeeriv toime. Tsellulooseetrite üks olulisemaid omadusi on nende termiline geelistumise temperatuur (Tg), temperatuur, mille juures polümeer läbib faasi ülemineku soolilt geeliks. See omadus on kriitiline tsellulooseetrite jõudluse määramisel erinevates rakendustes. Selles artiklis käsitleme hüdroksüpropüülmetüültselluloosi (HPMC) termilist geelistumistemperatuuri, mis on üks tööstuses kõige sagedamini kasutatavaid tsellulooseetreid.
HPMC termilise geelistumise temperatuur
HPMC on poolsünteetiline tsellulooseeter, mida kasutatakse selle ainulaadsete omaduste tõttu laialdaselt erinevates rakendustes. HPMC lahustub vees väga hästi, moodustades madalatel kontsentratsioonidel selgeid viskoosseid lahuseid. Kõrgematel kontsentratsioonidel moodustab HPMC geelid, mis on kuumutamisel ja jahutamisel pöörduvad. HPMC termiline geelistumine on kaheetapiline protsess, mis hõlmab mitsellide moodustumist, millele järgneb mitsellide agregeerimine geelivõrgu moodustamiseks (joonis 1).
HPMC termilise geelistumise temperatuur sõltub mitmest tegurist, nagu asendusaste (DS), molekulmass, kontsentratsioon ja lahuse pH. Üldiselt, mida kõrgem on HPMC DS ja molekulmass, seda kõrgem on termilise geelistumise temperatuur. HPMC kontsentratsioon lahuses mõjutab ka Tg-d, mida suurem on kontsentratsioon, seda suurem on Tg. Lahuse pH mõjutab ka Tg-d, happeliste lahuste tulemuseks on madalam Tg.
HPMC termiline geelistumine on pöörduv ja seda võivad mõjutada mitmesugused välistegurid, nagu nihkejõud, temperatuur ja soolakontsentratsioon. Nihke lõhub geeli struktuuri ja alandab Tg-d, samal ajal kui temperatuuri tõus põhjustab geeli sulamist ja alandab Tg-d. Soola lisamine lahusele mõjutab ka Tg-d ning katioonide, nagu kaltsium ja magneesium, olemasolu suurendab Tg-d.
Erinevate Tg HPMC kasutamine
HPMC termogeelistumiskäitumist saab kohandada erinevate rakenduste jaoks. Madala Tg-ga HPMC-sid kasutatakse kiiret geelistumist nõudvates rakendustes, nagu kiirmagustoidud, kastmed ja supid. Kõrge Tg-ga HPMC-d kasutatakse rakendustes, mis nõuavad viivitatud või pikaajalist geelistumist, näiteks ravimite manustamissüsteemide, toimeainet prolongeeritult vabastavate tablettide ja haavasidemete valmistamisel.
Toiduainetööstuses kasutatakse HPMC-d paksendaja, stabilisaatori ja tarretusainena. Madala Tg-ga HPMC-d kasutatakse kiirdessertide koostistes, mis nõuavad kiiret geelistumist soovitud tekstuuri ja suutunde saamiseks. Kõrge Tg-ga HPMC-d kasutatakse madala rasvasisaldusega määritavates preparaatides, kus sünereesi vältimiseks ja määrdestruktuuri säilitamiseks soovitakse viivitatud või pikaajalist geelistumist.
Farmaatsiatööstuses kasutatakse HPMC-d sideainena, lagundajana ja toimeainet püsivalt vabastava ainena. Kõrge Tg-ga HPMC-d kasutatakse toimeainet prolongeeritult vabastavate tablettide valmistamisel, kus ravimi vabanemiseks pikema aja jooksul on vaja viivitatud või pikaajalist geelistumist. Madala Tg-ga HPMC-d kasutatakse suus lagunevate tablettide valmistamisel, kus soovitud suustunnetuse ja neelamislihtsuse tagamiseks on vajalik kiire lagunemine ja geelistumine.
kokkuvõtteks
HPMC termilise geelistumise temperatuur on peamine omadus, mis määrab selle käitumise erinevates rakendustes. HPMC saab reguleerida oma Tg-d lahuse asendusastme, molekulmassi, kontsentratsiooni ja pH väärtuse kaudu, et see sobiks erinevate rakendustega. Madala Tg-ga HPMC-d kasutatakse rakenduste jaoks, mis nõuavad kiiret geelistumist, samas kui kõrge Tg-ga HPMC-d kasutatakse rakenduste jaoks, mis nõuavad viivitatud või pikaajalist geelistumist. HPMC on mitmekülgne ja mitmekülgne tsellulooseeter, millel on palju potentsiaalseid rakendusi erinevates tööstusharudes.
Postitusaeg: 24. august 2023