представити
Прості ефіри целюлози є аніонними водорозчинними полімерами, отриманими з целюлози. Ці полімери мають численні застосування в різних галузях промисловості, таких як харчова, фармацевтична, косметична та будівельна, завдяки своїм властивостям, таким як загущення, гелеутворення, плівкоутворення та емульгування. Однією з найважливіших властивостей простих ефірів целюлози є їх температура термічного гелеутворення (Tg), температура, при якій полімер зазнає фазового переходу із золю в гель. Ця властивість має вирішальне значення для визначення продуктивності ефірів целюлози в різних застосуваннях. У цій статті ми обговорюємо температуру термічного гелеутворення гідроксипропілметилцелюлози (HPMC), одного з найбільш часто використовуваних ефірів целюлози в промисловості.
Температура термічного гелеутворення HPMC
HPMC — це напівсинтетичний ефір целюлози, який широко використовується в різних сферах застосування завдяки своїм унікальним властивостям. HPMC дуже добре розчинний у воді, утворюючи прозорі в’язкі розчини при низьких концентраціях. При більш високих концентраціях HPMC утворює гелі, які є оборотними при нагріванні та охолодженні. Термічне гелеутворення ГПМЦ є двоетапним процесом, що включає утворення міцел з наступною агрегацією міцел з утворенням гелевої мережі (рис. 1).
Температура термічного гелеутворення HPMC залежить від кількох факторів, таких як ступінь заміщення (DS), молекулярна маса, концентрація та pH розчину. Загалом, чим вище DS і молекулярна маса HPMC, тим вище температура термічного гелеутворення. Концентрація HPMC у розчині також впливає на Tg, чим вища концентрація, тим вище Tg. РН розчину також впливає на Tg, при цьому кислі розчини призводять до нижчої Tg.
Термічне гелеутворення HPMC є оборотним і на нього можуть впливати різні зовнішні фактори, такі як сила зсуву, температура та концентрація солі. Зсув руйнує структуру гелю та знижує Tg, тоді як підвищення температури спричиняє плавлення гелю та знижує Tg. Додавання солі до розчину також впливає на Tg, а присутність таких катіонів, як кальцій і магній, підвищує Tg.
Застосування різних Tg HPMC
Поведінка HPMC при термогелюванні може бути адаптована для різних застосувань. HPMCs з низьким Tg використовуються в програмах, що вимагають швидкого гелеутворення, наприклад, для приготування десертів швидкого приготування, соусів і супів. ГПМЦ з високим Tg використовується в програмах, що вимагають відстроченого або тривалого гелеутворення, наприклад, для створення систем доставки ліків, таблеток із пролонгованим вивільненням і пов’язок для ран.
У харчовій промисловості HPMC використовується як загусник, стабілізатор і гелеутворювач. HPMC з низьким Tg використовується у рецептурах десертів швидкого приготування, які вимагають швидкого гелеутворення для забезпечення бажаної текстури та смакових відчуттів. ГПМЦ з високим Tg використовується в рецептурах спреду з низьким вмістом жиру, де бажано відстрочене або тривале гелеутворення для запобігання синерезису та збереження структури спреду.
У фармацевтичній промисловості HPMC використовується як сполучна речовина, дезінтегруючий засіб і агент тривалого вивільнення. ГПМЦ із високим Tg використовується у складі таблеток із пролонгованим вивільненням, де для вивільнення препарату протягом тривалого періоду часу потрібне відстрочене або подовжене гелеутворення. HPMC з низьким Tg використовується у складі таблеток, що розпадаються для перорального застосування, де для забезпечення бажаного відчуття в роті та зручності ковтання необхідні швидкий розпад і гелеутворення.
на закінчення
Температура гелеутворення HPMC є ключовою властивістю, яка визначає його поведінку в різних застосуваннях. HPMC може регулювати свій Tg через ступінь заміщення, молекулярну масу, концентрацію та значення рН розчину відповідно до різних застосувань. HPMC з низьким Tg використовується для застосувань, що вимагають швидкого гелеутворення, тоді як HPMC з високим Tg використовується для застосувань, що вимагають відстроченого або тривалого гелеутворення. HPMC є універсальним і універсальним ефіром целюлози з багатьма потенційними застосуваннями в різних галузях промисловості.
Час публікації: 24 серпня 2023 р