představit
Celulózové ethery jsou aniontové ve vodě rozpustné polymery odvozené od celulózy. Tyto polymery mají četné aplikace v různých průmyslových odvětvích, jako je potravinářství, farmacie, kosmetika a stavebnictví, díky svým vlastnostem, jako je zahušťování, gelovatění, tvorba filmu a emulgace. Jednou z nejdůležitějších vlastností etherů celulózy je jejich teplota tepelné gelace (Tg), teplota, při které polymer prochází fázovým přechodem ze solu na gel. Tato vlastnost je kritická při určování účinnosti etherů celulózy v různých aplikacích. V tomto článku diskutujeme teplotu tepelné gelace hydroxypropylmethylcelulózy (HPMC), jednoho z nejběžněji používaných etherů celulózy v průmyslu.
Teplota tepelné gelace HPMC
HPMC je polosyntetický éter celulózy široce používaný v různých aplikacích díky svým jedinečným vlastnostem. HPMC je velmi rozpustný ve vodě a při nízkých koncentracích tvoří čiré viskózní roztoky. Při vyšších koncentracích tvoří HPMC gely, které jsou reverzibilní po zahřátí a ochlazení. Tepelná gelace HPMC je dvoustupňový proces zahrnující tvorbu micel s následnou agregací micel za vzniku gelové sítě (obrázek 1).
Teplota tepelné gelace HPMC závisí na několika faktorech, jako je stupeň substituce (DS), molekulová hmotnost, koncentrace a pH roztoku. Obecně platí, že čím vyšší je DS a molekulová hmotnost HPMC, tím vyšší je teplota tepelné gelace. Koncentrace HPMC v roztoku také ovlivňuje Tg, čím vyšší koncentrace, tím vyšší Tg. pH roztoku také ovlivňuje Tg, přičemž kyselé roztoky mají za následek nižší Tg.
Tepelná gelace HPMC je reverzibilní a může být ovlivněna různými vnějšími faktory, jako je smyková síla, teplota a koncentrace soli. Střih narušuje strukturu gelu a snižuje Tg, zatímco zvyšující se teplota způsobuje tání gelu a snižuje Tg. Přidání soli do roztoku také ovlivňuje Tg a přítomnost kationtů, jako je vápník a hořčík, zvyšuje Tg.
Aplikace různých Tg HPMC
Termogelující chování HPMC lze přizpůsobit pro různé aplikace. HPMC s nízkým Tg se používají v aplikacích vyžadujících rychlou gelovatění, jako jsou instantní dezerty, omáčky a polévky. HPMC s vysokou Tg se používá v aplikacích vyžadujících opožděnou nebo prodlouženou gelaci, jako je formulace systémů pro dodávání léčiv, tablety s prodlouženým uvolňováním a obvazy na rány.
V potravinářském průmyslu se HPMC používá jako zahušťovadlo, stabilizátor a gelující činidlo. HPMC s nízkým Tg se používá v instantních dezertních formulacích, které vyžadují rychlou želatinaci, aby poskytly požadovanou texturu a pocit v ústech. HPMC s vysokou Tg se používá v nízkotučných pomazánkových formulacích, kde je žádoucí opožděná nebo prodloužená gelovatění, aby se zabránilo synerezi a zachovala se struktura pomazánky.
Ve farmaceutickém průmyslu se HPMC používá jako pojivo, dezintegrační činidlo a činidlo s prodlouženým uvolňováním. HPMC s vysokou Tg se používá ve formulaci tablet s prodlouženým uvolňováním, kde je vyžadována opožděná nebo prodloužená gelovatění, aby se léčivo uvolnilo po delší časové období. HPMC s nízkým Tg se používá ve formulaci tablet rozpadajících se v ústech, kde je vyžadována rychlá dezintegrace a gelovatění, aby se zajistil požadovaný pocit v ústech a snadné polykání.
na závěr
Teplota tepelné gelace HPMC je klíčovou vlastností, která určuje jeho chování v různých aplikacích. HPMC může upravit svou Tg prostřednictvím stupně substituce, molekulové hmotnosti, koncentrace a hodnoty pH roztoku tak, aby vyhovovala různým aplikacím. HPMC s nízkou Tg se používá pro aplikace vyžadující rychlou gelovatění, zatímco HPMC s vysokým Tg se používá pro aplikace vyžadující opožděnou nebo prodlouženou gelovatění. HPMC je všestranný a všestranný éter celulózy s mnoha potenciálními aplikacemi v různých průmyslových odvětvích.
Čas odeslání: 24. srpna 2023