HPMC is 'n semi-sintetiese polimeer afkomstig van sellulose.As gevolg van sy uitstekende verdikking, stabiliserende en filmvormende eienskappe, word dit wyd gebruik in medisyne, voedsel, skoonheidsmiddels en ander industrieë.Die bestudering van sy viskositeitsgedrag is noodsaaklik om sy werkverrigting in verskillende toepassings te optimaliseer.
1. Viskositeitmeting:
Rotasie-viskosimeter: 'n Rotasie-viskosimeter meet die wringkrag wat benodig word om 'n spil teen 'n konstante spoed te draai wanneer dit in 'n monster gedompel word.Deur die geometrie en rotasiespoed van die spil te verander, kan die viskositeit by verskillende skuiftempo's bepaal word.Hierdie metode maak die karakterisering van HPMC-viskositeit onder verskillende toestande moontlik.
Kapillêre viskosometer: 'n Kapillêre viskosometer meet die vloei van 'n vloeistof deur 'n kapillêre buis onder die invloed van swaartekrag of druk.Die HPMC-oplossing word deur die kapillêre buis gedwing en die viskositeit word bereken op grond van die vloeitempo en drukval.Hierdie metode kan gebruik word om HPMC-viskositeit teen laer skuiftempo's te bestudeer.
2. Reologiese meting:
Dinamiese skuifreometrie (DSR): DSR meet die reaksie van 'n materiaal op dinamiese skuifvervorming.HPMC-monsters is aan ossillatoriese skuifspanning onderwerp en die gevolglike vervormings is gemeet.Die viskoelastiese gedrag van HPMC-oplossings kan gekenmerk word deur die komplekse viskositeit (η*) sowel as die bergingsmodulus (G') en verliesmodulus (G") te analiseer.
Kruip- en hersteltoetse: Hierdie toetse behels die onderwerping van HPMC-monsters aan konstante spanning of spanning vir 'n lang tydperk (die kruipfase) en dan die daaropvolgende herstel te monitor nadat die spanning of spanning verlig is.Kruip- en herstelgedrag bied insig in die viskoelastiese eienskappe van HPMC, insluitend sy vervorming en herstelvermoë.
3. Konsentrasie- en temperatuurafhanklikheidstudies:
Konsentrasieskandering: Viskositeitsmetings word oor 'n reeks HPMC-konsentrasies uitgevoer om die verband tussen viskositeit en polimeerkonsentrasie te bestudeer.Dit help om die verdikkingsdoeltreffendheid van die polimeer en sy konsentrasie-afhanklike gedrag te verstaan.
Temperatuurskandering: Viskositeitsmetings word by verskillende temperature uitgevoer om die effek van temperatuur op HPMC-viskositeit te bestudeer.Om temperatuurafhanklikheid te verstaan is van kritieke belang vir toepassings waar HPMC's temperatuurveranderinge ervaar, soos farmaseutiese formulerings.
4. Molekulêre gewig analise:
Grootte-uitsluitingchromatografie (SEC): SEC skei polimeermolekules op grond van hul grootte in oplossing.Deur die elueringsprofiel te analiseer, kan die molekulêre gewigverspreiding van die HPMC-monster bepaal word.Om die verband tussen molekulêre gewig en viskositeit te verstaan is van kritieke belang om die reologiese gedrag van HPMC te voorspel.
5. Modellering en simulasie:
Teoretiese modelle: Verskeie teoretiese modelle, soos Carreau-Yasuda-model, Kruismodel of kragwet-model, kan gebruik word om die viskositeitsgedrag van HPMC onder verskillende skuiftoestande te beskryf.Hierdie modelle kombineer parameters soos skuiftempo, konsentrasie en molekulêre gewig om viskositeit akkuraat te voorspel.
Rekenkundige Simulasies: Berekeningsvloeistofdinamika (CFD)-simulasies bied insig in die vloeigedrag van HPMC-oplossings in komplekse geometrieë.Deur die beheervergelykings van vloeistofvloei numeries op te los, kan CFD-simulasies viskositeitverspreiding en vloeipatrone onder verskillende toestande voorspel.
6. In situ en in vitro studies:
In-situ-metings: In-situ-tegnieke behels die bestudering van intydse viskositeitsveranderinge in 'n spesifieke omgewing of toepassing.Byvoorbeeld, in farmaseutiese formulerings, kan in situ metings viskositeit veranderinge monitor tydens tablet disintegrasie of aktuele gel toediening.
In vitro-toetsing: In vitro-toetsing simuleer fisiologiese toestande om die viskositeitsgedrag van HPMC-gebaseerde formulerings wat bedoel is vir orale, okulêre of aktuele toediening te evalueer.Hierdie toetse verskaf waardevolle inligting oor die prestasie en stabiliteit van die formulering onder relevante biologiese toestande.
7. Gevorderde tegnologie:
Mikroreologie: Mikroreologietegnieke, soos dinamiese ligverstrooiing (DLS) of partikelvolgmikroreologie (PTM), maak dit moontlik om die viskoelastiese eienskappe van komplekse vloeistowwe op mikroskopiese skaal te ondersoek.Hierdie tegnieke kan insig gee in die gedrag van HPMC op molekulêre vlak, wat makroskopiese reologiese metings komplementeer.
Kernmagnetiese resonansie (KMR)-spektroskopie: KMR-spektroskopie kan gebruik word om die molekulêre dinamika en interaksies van HPMC in oplossing te bestudeer.Deur chemiese verskuiwings en ontspanningstye te monitor, verskaf KMR waardevolle inligting oor HPMC-konformasieveranderinge en polimeer-oplosmiddel-interaksies wat viskositeit beïnvloed.
Die bestudering van die viskositeitsgedrag van HPMC vereis 'n multidissiplinêre benadering, insluitend eksperimentele tegnieke, teoretiese modellering en gevorderde analitiese metodes.Deur 'n kombinasie van viskometrie, reometrie, molekulêre analise, modellering en gevorderde tegnieke te gebruik, kan navorsers 'n volledige begrip kry van die reologiese eienskappe van HPMC en die werkverrigting daarvan in 'n verskeidenheid toepassings optimaliseer.
Postyd: 29 Februarie 2024