införa
Cellulosaetrar är anjoniska vattenlösliga polymerer som härrör från cellulosa. Dessa polymerer har många tillämpningar inom olika industrier såsom livsmedel, läkemedel, kosmetika och konstruktion på grund av deras egenskaper såsom förtjockning, gelning, filmbildande och emulgerande. En av de viktigaste egenskaperna hos cellulosaetrar är deras termiska gelningstemperatur (Tg), den temperatur vid vilken polymeren genomgår en fasövergång från sol till gel. Denna egenskap är kritisk för att bestämma prestandan hos cellulosaetrar i olika tillämpningar. I den här artikeln diskuterar vi den termiska gelningstemperaturen för hydroxipropylmetylcellulosa (HPMC), en av de mest använda cellulosaetrarna i branschen.
Termisk gelningstemperatur för HPMC
HPMC är en halvsyntetisk cellulosaeter som ofta används i olika applikationer på grund av dess unika egenskaper. HPMC är mycket lösligt i vatten och bildar klara viskösa lösningar i låga koncentrationer. Vid högre koncentrationer bildar HPMC geler som är reversibla vid uppvärmning och kylning. Termisk gelning av HPMC är en tvåstegsprocess som involverar bildandet av miceller följt av aggregering av miceller för att bilda ett gelnätverk (Figur 1).
Den termiska gelningstemperaturen för HPMC beror på flera faktorer såsom substitutionsgrad (DS), molekylvikt, koncentration och lösningens pH. I allmänhet gäller att ju högre DS och molekylvikt för HPMC är, desto högre är den termiska gelningstemperaturen. Koncentrationen av HPMC i lösning påverkar också Tg, ju högre koncentration desto högre Tg. Lösningens pH påverkar också Tg, med sura lösningar som resulterar i ett lägre Tg.
Termisk gelning av HPMC är reversibel och kan påverkas av olika yttre faktorer såsom skjuvkraft, temperatur och saltkoncentration. Skjuvning bryter gelstrukturen och sänker Tg, medan ökande temperatur får gelén att smälta och sänker Tg. Att tillsätta salt till en lösning påverkar också Tg, och närvaron av katjoner som kalcium och magnesium ökar Tg.
Tillämpning av olika Tg HPMC
Termogelningsbeteendet hos HPMC kan skräddarsys för olika applikationer. HPMC med låg Tg används i applikationer som kräver snabb gelning, såsom instant dessert, sås och soppformuleringar. HPMC med högt Tg används i applikationer som kräver fördröjd eller förlängd gelning, såsom formulering av läkemedelstillförselsystem, tabletter med fördröjd frisättning och sårförband.
Inom livsmedelsindustrin används HPMC som förtjockningsmedel, stabiliseringsmedel och gelningsmedel. Low Tg HPMC används i omedelbara dessertformuleringar som kräver snabb gelning för att ge önskad textur och känsla i munnen. HPMC med högt Tg används i bredbara formuleringar med låg fetthalt där fördröjd eller förlängd gelning önskas för att förhindra syneres och bibehålla bredbar struktur.
Inom läkemedelsindustrin används HPMC som bindemedel, sönderdelningsmedel och fördröjd frisättning. HPMC med högt Tg används i formuleringen av tabletter med förlängd frisättning, där fördröjd eller förlängd gelning krävs för att frigöra läkemedlet under en längre tidsperiod. Low Tg HPMC används i formuleringen av oralt sönderfallande tabletter, där snabb sönderdelning och gelbildning krävs för att ge önskad munkänsla och lätt att svälja.
avslutningsvis
Den termiska gelningstemperaturen för HPMC är en nyckelegenskap som bestämmer dess beteende i olika tillämpningar. HPMC kan justera dess Tg genom graden av substitution, molekylvikt, koncentration och pH-värde för lösningen för att passa olika applikationer. HPMC med ett lågt Tg används för applikationer som kräver snabb gelning, medan HPMC med ett högt Tg används för applikationer som kräver fördröjd eller förlängd gelning. HPMC är en mångsidig och mångsidig cellulosaeter med många potentiella tillämpningar inom olika industrier.
Posttid: 2023-aug-24