HPMC je polusintetički polimer dobiven od celuloze.Zbog svojih odličnih svojstava zgušnjavanja, stabilizacije i stvaranja filma, široko se koristi u medicini, prehrambenoj, kozmetičkoj i drugim industrijama.Proučavanje njegovog ponašanja viskoznosti je ključno za optimizaciju njegovih performansi u različitim aplikacijama.
1. Mjerenje viskoziteta:
Rotacioni viskozimetar: Rotacioni viskozimetar meri obrtni moment potreban za rotaciju vretena konstantnom brzinom kada je uronjen u uzorak.Promjenom geometrije i brzine rotacije vretena, može se odrediti viskozitet pri različitim brzinama smicanja.Ova metoda omogućava karakterizaciju HPMC viskoziteta pod različitim uslovima.
Kapilarni viskozimetar: Kapilarni viskozimetar mjeri protok tekućine kroz kapilarnu cijev pod utjecajem gravitacije ili pritiska.HPMC rastvor se propušta kroz kapilarnu cev i viskozitet se izračunava na osnovu brzine protoka i pada pritiska.Ova metoda se može koristiti za proučavanje HPMC viskoziteta pri nižim brzinama smicanja.
2. Reološka mjerenja:
Dinamička reometrija smicanja (DSR): DSR mjeri odgovor materijala na dinamičku posmičnu deformaciju.HPMC uzorci su podvrgnuti oscilatornom smičnom naprezanju i mjerene su nastale deformacije.Viskoelastično ponašanje HPMC rješenja može se okarakterizirati analizom kompleksnog viskoziteta (η*), kao i modula skladištenja (G') i modula gubitka (G”).
Testovi puzanja i oporavka: Ovi testovi uključuju izlaganje HPMC uzoraka konstantnom naprezanju ili naprezanju tokom dužeg vremenskog perioda (faza puzanja), a zatim praćenje naknadnog oporavka nakon što se stres ili naprezanje ublaže.Ponašanje puzanja i oporavka daju uvid u viskoelastična svojstva HPMC-a, uključujući njegove mogućnosti deformacije i oporavka.
3. Studije ovisnosti o koncentraciji i temperaturi:
Skeniranje koncentracije: Mjerenja viskoziteta se izvode u rasponu HPMC koncentracija radi proučavanja odnosa između viskoziteta i koncentracije polimera.Ovo pomaže u razumijevanju efikasnosti zgušnjavanja polimera i njegovog ponašanja ovisnog o koncentraciji.
Skeniranje temperature: mjerenja viskoziteta se izvode na različitim temperaturama kako bi se proučavao utjecaj temperature na HPMC viskozitet.Razumijevanje temperaturne ovisnosti je kritično za primjene u kojima HPMC doživljavaju temperaturne promjene, kao što su farmaceutske formulacije.
4. Analiza molekularne težine:
Size Exclusive Chromatography (SEC): SEC odvaja molekule polimera na osnovu njihove veličine u rastvoru.Analizom profila elucije može se odrediti distribucija molekulske težine HPMC uzorka.Razumijevanje odnosa između molekularne težine i viskoznosti je ključno za predviđanje reološkog ponašanja HPMC.
5. Modeliranje i simulacija:
Teorijski modeli: Različiti teorijski modeli, kao što su Carreau-Yasuda model, Cross model ili model potencijskog zakona, mogu se koristiti za opisivanje ponašanja viskoziteta HPMC pod različitim uslovima smicanja.Ovi modeli kombinuju parametre kao što su brzina smicanja, koncentracija i molekularna težina kako bi se precizno predvideo viskozitet.
Računarske simulacije: simulacije računarske dinamike fluida (CFD) pružaju uvid u ponašanje protoka HPMC rješenja u složenim geometrijama.Numeričkim rješavanjem vodećih jednačina protoka fluida, CFD simulacije mogu predvidjeti distribuciju viskoznosti i obrasce protoka pod različitim uvjetima.
6. In situ i in vitro studije:
In-situ mjerenja: In-situ tehnike uključuju proučavanje promjena viskoziteta u realnom vremenu u određenom okruženju ili primjeni.Na primjer, u farmaceutskim formulacijama, in situ mjerenja mogu pratiti promjene viskoziteta tokom raspadanja tableta ili lokalne primjene gela.
In vitro testiranje: In vitro testiranje simulira fiziološke uslove za procjenu ponašanja viskoziteta formulacija zasnovanih na HPMC-u namijenjenih za oralnu, okularnu ili topikalnu primjenu.Ovi testovi pružaju vrijedne informacije o performansama i stabilnosti formulacije u relevantnim biološkim uvjetima.
7.Napredna tehnologija:
Mikroreologija: Mikroreološke tehnike, kao što je dinamičko raspršivanje svjetlosti (DLS) ili mikroreologija praćenja čestica (PTM), omogućavaju ispitivanje viskoelastičnih svojstava složenih fluida na mikroskopskoj skali.Ove tehnike mogu pružiti uvid u ponašanje HPMC na molekularnom nivou, dopunjujući makroskopska reološka mjerenja.
Spektroskopija nuklearne magnetne rezonance (NMR): NMR spektroskopija se može koristiti za proučavanje molekularne dinamike i interakcija HPMC u rastvoru.Praćenjem hemijskih pomaka i vremena relaksacije, NMR pruža vredne informacije o konformacionim promenama HPMC i interakcijama polimer-rastvarač koje utiču na viskoznost.
Proučavanje ponašanja viskoziteta HPMC zahtijeva multidisciplinarni pristup, uključujući eksperimentalne tehnike, teorijsko modeliranje i napredne analitičke metode.Koristeći kombinaciju viskozometrije, reometrije, molekularne analize, modeliranja i naprednih tehnika, istraživači mogu steći potpuno razumijevanje reoloških svojstava HPMC-a i optimizirati njegove performanse u različitim aplikacijama.
Vrijeme objave: Feb-29-2024