อุณหภูมิการเกิดเจลด้วยความร้อนของเซลลูโลสอีเทอร์ HPMC

แนะนำ

เซลลูโลสอีเทอร์เป็นโพลีเมอร์ที่ละลายน้ำได้ประจุลบที่ได้มาจากเซลลูโลสโพลีเมอร์เหล่านี้มีการนำไปใช้งานมากมายในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น อาหาร ยา เครื่องสำอาง และการก่อสร้าง เนื่องจากคุณสมบัติต่างๆ เช่น การเพิ่มความข้น การก่อเจล การขึ้นรูปฟิล์ม และการทำให้เป็นอิมัลชันคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของเซลลูโลสอีเทอร์คืออุณหภูมิการเกิดเจลด้วยความร้อน (Tg) ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่โพลีเมอร์ผ่านการเปลี่ยนเฟสจากโซลเป็นเจลคุณสมบัตินี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการพิจารณาประสิทธิภาพของเซลลูโลสอีเทอร์ในการใช้งานต่างๆในบทความนี้ เราจะพูดถึงอุณหภูมิการเกิดเจลเนื่องจากความร้อนของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC) ซึ่งเป็นหนึ่งในเซลลูโลสอีเทอร์ที่ใช้กันมากที่สุดในอุตสาหกรรม

อุณหภูมิเจลความร้อนของ HPMC

HPMC เป็นอีเทอร์เซลลูโลสกึ่งสังเคราะห์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานต่างๆ เนื่องจากมีคุณสมบัติเฉพาะตัวHPMC สามารถละลายได้มากในน้ำ โดยเกิดเป็นสารละลายหนืดใสที่ความเข้มข้นต่ำที่ความเข้มข้นที่สูงขึ้น HPMC จะก่อตัวเป็นเจลที่สามารถย้อนกลับได้เมื่อได้รับความร้อนและความเย็นการเจลด้วยความร้อนของ HPMC เป็นกระบวนการสองขั้นตอนที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของไมเซลล์ ตามด้วยการรวมตัวของไมเซลล์เพื่อสร้างเครือข่ายเจล (รูปที่ 1)

อุณหภูมิการเกิดเจลเนื่องจากความร้อนของ HPMC ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ เช่น ระดับของการทดแทน (DS) น้ำหนักโมเลกุล ความเข้มข้น และ pH ของสารละลายโดยทั่วไป ยิ่ง DS และน้ำหนักโมเลกุลของ HPMC สูงเท่าใด อุณหภูมิเจลความร้อนก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้นความเข้มข้นของ HPMC ในสารละลายยังส่งผลต่อ Tg ยิ่งความเข้มข้นสูง Tg ก็จะยิ่งสูงขึ้นค่า pH ของสารละลายยังส่งผลต่อ Tg ด้วย โดยสารละลายที่เป็นกรดส่งผลให้ Tg ต่ำกว่า

การเกิดเจลด้วยความร้อนของ HPMC สามารถย้อนกลับได้ และอาจได้รับผลกระทบจากปัจจัยภายนอกต่างๆ เช่น แรงเฉือน อุณหภูมิ และความเข้มข้นของเกลือแรงเฉือนจะทำลายโครงสร้างของเจลและลด Tg ในขณะที่อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นจะทำให้เจลละลายและลด Tg ลงการเติมเกลือลงในสารละลายยังส่งผลต่อ Tg และการมีอยู่ของแคตไอออน เช่น แคลเซียมและแมกนีเซียม จะทำให้ Tg เพิ่มขึ้น

การประยุกต์ใช้ Tg HPMC ที่แตกต่างกัน

สามารถปรับพฤติกรรมการเทอร์โมเจลของ HPMC ให้เหมาะกับการใช้งานที่แตกต่างกันได้HPMC ที่มี Tg ต่ำใช้ในการใช้งานที่ต้องการเจลอย่างรวดเร็ว เช่น สูตรขนมหวาน ซอส และซุปHPMC ที่มี Tg สูงถูกนำมาใช้ในการใช้งานที่ต้องการเจลล่าช้าหรือเป็นเวลานาน เช่น การกำหนดสูตรของระบบนำส่งยา ยาเม็ดที่ปล่อยตัวยาอย่างต่อเนื่อง และการทำแผล

ในอุตสาหกรรมอาหาร HPMC ถูกใช้เป็นสารเพิ่มความข้น ความคงตัว และสารก่อเจลHPMC Tg ต่ำใช้ในสูตรของหวานสำเร็จรูปที่ต้องการเจลอย่างรวดเร็วเพื่อให้ได้เนื้อสัมผัสและสัมผัสตามที่ต้องการHPMC ที่มี Tg สูงใช้ในสูตรสเปรดไขมันต่ำที่ต้องการเจลล่าช้าหรือยืดเยื้อเพื่อป้องกันการเสริมฤทธิ์และรักษาโครงสร้างสเปรด

ในอุตสาหกรรมยา HPMC ถูกใช้เป็นสารยึดเกาะ สารสลายตัว และสารปลดปล่อยแบบยั่งยืนHPMC ที่มี Tg สูงถูกนำมาใช้ในการกำหนดสูตรของยาเม็ดที่ออกฤทธิ์นาน โดยที่จำเป็นต้องมีเจลที่ล่าช้าหรือเป็นเวลานานเพื่อปล่อยยาในระยะเวลาที่ขยายออกไปHPMC ที่มี Tg ต่ำถูกนำมาใช้ในการกำหนดสูตรของยาเม็ดที่สลายตัวทางปาก ซึ่งจำเป็นต้องสลายตัวอย่างรวดเร็วและมีเจลเพื่อให้ได้รับความรู้สึกทางปากที่ต้องการและกลืนได้ง่าย

สรุปแล้ว

อุณหภูมิเจลความร้อนของ HPMC เป็นคุณสมบัติสำคัญที่กำหนดพฤติกรรมในการใช้งานต่างๆHPMC สามารถปรับ Tg ผ่านระดับการทดแทน น้ำหนักโมเลกุล ความเข้มข้น และค่า pH ของสารละลายเพื่อให้เหมาะกับการใช้งานที่แตกต่างกันHPMC ที่มี Tg ต่ำจะใช้สำหรับการใช้งานที่ต้องการเจลอย่างรวดเร็ว ในขณะที่ HPMC ที่มี Tg สูงจะใช้สำหรับการใช้งานที่ต้องการเจลล่าช้าหรือเป็นเวลานานHPMC เป็นเซลลูโลสอีเทอร์อเนกประสงค์และอเนกประสงค์พร้อมการใช้งานที่มีศักยภาพมากมายในอุตสาหกรรมต่างๆ