HPMC je polsintetični polimer, pridobljen iz celuloze.Zaradi odličnih lastnosti zgoščevanja, stabilizacije in tvorjenja filma se pogosto uporablja v medicini, živilski, kozmetični in drugih industrijah.Preučevanje obnašanja njegove viskoznosti je ključnega pomena za optimizacijo njegove učinkovitosti v različnih aplikacijah.
1. Merjenje viskoznosti:
Rotacijski viskozimeter: Rotacijski viskozimeter meri navor, potreben za vrtenje vretena s konstantno hitrostjo, ko je potopljen v vzorec.S spreminjanjem geometrije in hitrosti vrtenja vretena je mogoče določiti viskoznost pri različnih strižnih stopnjah.Ta metoda omogoča karakterizacijo viskoznosti HPMC v različnih pogojih.
Kapilarni viskozimeter: Kapilarni viskozimeter meri pretok tekočine skozi kapilarno cev pod vplivom gravitacije ali tlaka.Raztopina HPMC se potisne skozi kapilarno cev, viskoznost pa se izračuna na podlagi pretoka in padca tlaka.To metodo je mogoče uporabiti za preučevanje viskoznosti HPMC pri nižjih strižnih stopnjah.
2. Reološke meritve:
Dinamična strižna reometrija (DSR): DSR meri odziv materiala na dinamično strižno deformacijo.Vzorci HPMC so bili izpostavljeni nihajni strižni napetosti in izmerjene nastale deformacije.Viskoelastično obnašanje raztopin HPMC je mogoče opisati z analizo kompleksne viskoznosti (η*) kot tudi modula shranjevanja (G') in modula izgube (G”).
Preskusi lezenja in okrevanja: Ti testi vključujejo izpostavljanje vzorcev HPMC stalnim obremenitvam ali obremenitvam za daljše časovno obdobje (faza lezenja) in nato spremljanje nadaljnjega okrevanja po razbremenitvi obremenitve ali deformacije.Obnašanje med lezenjem in obnavljanjem omogoča vpogled v viskoelastične lastnosti HPMC, vključno z njegovimi zmožnostmi deformacije in obnavljanja.
3. Študije odvisnosti od koncentracije in temperature:
Koncentracijsko skeniranje: Meritve viskoznosti se izvajajo v razponu koncentracij HPMC, da se preuči razmerje med viskoznostjo in koncentracijo polimera.To pomaga razumeti učinkovitost zgoščevanja polimera in njegovo obnašanje, odvisno od koncentracije.
Temperaturno skeniranje: Meritve viskoznosti se izvajajo pri različnih temperaturah, da se preuči učinek temperature na viskoznost HPMC.Razumevanje temperaturne odvisnosti je ključnega pomena za aplikacije, kjer HPMC-ji doživljajo temperaturne spremembe, kot so farmacevtske formulacije.
4. Analiza molekulske mase:
Size Exclusion Chromatography (SEC): SEC loči polimerne molekule glede na njihovo velikost v raztopini.Z analizo elucijskega profila je mogoče določiti porazdelitev molekulske mase vzorca HPMC.Razumevanje razmerja med molekulsko maso in viskoznostjo je ključnega pomena za napovedovanje reološkega obnašanja HPMC.
5. Modeliranje in simulacija:
Teoretični modeli: Za opis obnašanja viskoznosti HPMC pri različnih strižnih pogojih je mogoče uporabiti različne teoretične modele, kot so Carreau-Yasuda model, Cross model ali model moči.Ti modeli združujejo parametre, kot so strižna hitrost, koncentracija in molekulska masa, za natančno napovedovanje viskoznosti.
Računalniške simulacije: simulacije računalniške dinamike tekočin (CFD) zagotavljajo vpogled v obnašanje toka rešitev HPMC v kompleksnih geometrijah.Z numeričnim reševanjem vodilnih enačb toka tekočine lahko simulacije CFD napovejo porazdelitev viskoznosti in vzorce toka pod različnimi pogoji.
6. Študije in situ in in vitro:
Meritve na kraju samem: Tehnike na kraju samem vključujejo preučevanje sprememb viskoznosti v realnem času v določenem okolju ali aplikaciji.Na primer, v farmacevtskih formulacijah lahko meritve in situ spremljajo spremembe viskoznosti med razpadanjem tablete ali topikalnim nanosom gela.
Testiranje in vitro: Testiranje in vitro simulira fiziološke pogoje za oceno obnašanja viskoznosti formulacij na osnovi HPMC, namenjenih za oralno, očesno ali lokalno uporabo.Ti testi zagotavljajo dragocene informacije o učinkovitosti in stabilnosti formulacije v ustreznih bioloških pogojih.
7.Napredna tehnologija:
Mikroreologija: Mikroreološke tehnike, kot je dinamično sipanje svetlobe (DLS) ali mikroreologija sledenja delcev (PTM), omogočajo preizkušanje viskoelastičnih lastnosti kompleksnih tekočin na mikroskopskem merilu.Te tehnike lahko zagotovijo vpogled v obnašanje HPMC na molekularni ravni in dopolnjujejo makroskopske reološke meritve.
Spektroskopija z jedrsko magnetno resonanco (NMR): NMR spektroskopijo je mogoče uporabiti za preučevanje molekularne dinamike in interakcij HPMC v raztopini.S spremljanjem kemijskih premikov in relaksacijskih časov NMR zagotavlja dragocene informacije o konformacijskih spremembah HPMC in interakcijah polimer-topilo, ki vplivajo na viskoznost.
Preučevanje obnašanja viskoznosti HPMC zahteva multidisciplinarni pristop, vključno z eksperimentalnimi tehnikami, teoretičnim modeliranjem in naprednimi analitičnimi metodami.Z uporabo kombinacije viskozimetrije, reometrije, molekularne analize, modeliranja in naprednih tehnik lahko raziskovalci pridobijo popolno razumevanje reoloških lastnosti HPMC in optimizirajo njegovo delovanje v različnih aplikacijah.
Čas objave: 29. februarja 2024