Hidroksipropilmetilcelluloze (HPMC) ir parasti lietots ūdenī šķīstošs celulozes atvasinājums, ko plaši izmanto suspensijās. Suspensijas stabilitāte attiecas uz cieto daļiņu spēju ilgstoši vienmērīgi izkliedēt šķidrā vidē bez nozīmīgas sedimentācijas vai agregācijas. HPMC unikālajām fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām tai ir liela nozīme suspensiju stabilitātes uzlabošanā.
HPMC pamata īpašības
Fizikālās un ķīmiskās īpašības
HPMC ir atvasinājums, kas iegūts, daļēji metilējot un hidroksipropilējot celulozi. Tās molekulārā struktūra satur hidrofilo hidroksilgrupas (-OH) un hidrofobisko metoksi (-och₃) un hidroksipropilgrupas, kas padara to par ūdeni šķīstošu un virsmas aktīvu. HPMC var veidot viskozu šķīdumu ūdenī, un tā viskozitāte mainās ar koncentrāciju, temperatūru un pH.
Viskozitātes īpašības
HPMC risinājums uzrāda ne-Ņūtona šķidruma īpašības, un tā viskozitāte samazinās, palielinoties bīdes ātrumam, tas ir, tas uzrāda bīdes plānas īpašības. Šim īpašumam ir būtiska ietekme uz suspensijas reoloģisko izturēšanos, jo tā var nodrošināt atbilstošu viskozitāti, lai kavētu daļiņu sedimentāciju, vienlaikus maisot vai ielejot, nav pārāk viskozi.
HPMC ietekmes mehānisms uz suspensiju stabilitāti
1. Sabiezes efekts
HPMC sabiezēšanas efekts ir inhibēt cieto daļiņu sedimentāciju, palielinot suspensijas viskozitāti. Sabiezes efekts galvenokārt atspoguļojas šādos aspektos:
Vairības viskozitātes palielināšana: HPMC var ievērojami palielināt suspensijas viskozitāti, tādējādi samazinot šķidruma cieto daļiņu sedimentācijas ātrumu. Tas notiek tāpēc, ka saskaņā ar Stokes likumu daļiņu sedimentācijas ātrums ir apgriezti proporcionāls barotnes viskozitātei. Viskozitātes palielināšanās var efektīvi palēnināt daļiņu sedimentāciju un uzlabot suspensijas stabilitāti.
Trīsdimensiju tīkla struktūras veidošana: HPMC var veidot želejveida tīkla struktūru ūdenī, kas var uztvert un nostiprināt cietās daļiņas un neļaut tām nokārtot. Šo tīkla struktūru uztur ūdeņraža saites un hidrofobiska mijiedarbība, saglabājot daļiņas vienmērīgi izkliedētas.
2. Elektrostatiskais efekts
HPMC molekulārajai struktūrai ir noteikts lādiņš (piemēram, caur hidroksilgrupu vai hidroksipropilgrupām), kas var mijiedarboties ar cieto daļiņu virsmas lādiņu suspensijā. Pielāgojot daļiņu virsmas potenciālu, HPMC var palielināt elektrostatisko atgrūšanos starp daļiņām, tādējādi novēršot daļiņu agregāciju un flokulāciju.
Lādēšanas efekts: HPMC lādiņš var mainīt daļiņu virsmas lādiņa blīvumu, palielināt elektrostatisko atgrūšanos starp daļiņām un palēnināt daļiņu tendenci uz agregātu.
Stabilizēt koloidālās sistēmas: Dažās koloidālajās sistēmās HPMC var palīdzēt stabilizēt izkliedētās koloidālās daļiņas un neļaut tām apkopot van der Waals spēku vai citu pievilcīgu spēku dēļ.
3. STRERIKĀLA NOVĒRTĒJUMA EFEKTS
HPMC molekulas suspensijā var veidot telpisko barjeras slāni, kas var fiziski novērst kontaktu un agregāciju starp daļiņām, tādējādi palielinot suspensijas stabilitāti.
Telpiskā barjera: HPMC molekulas veido šķīdināšanas slāni ap cietajām daļiņām, kas var fiziski novērst daļiņu tuvošanos, tādējādi samazinot agregācijas un sedimentācijas iespēju.
Telpiskā stabilitāte: HPMC molekulu klātbūtnes dēļ tiek samazināts tiešais kontakts starp daļiņām, un šī fiziskā barjera ļauj suspendētajām daļiņām ilgāku laika posmu palikt vienmērīgi izkliedētām.
4. Virsmas aktivitāte
HPMC virsmas aktivitāte ļauj tai adsorbēt uz cieto daļiņu virsmas, veidojot stabilu pārklājumu. Šis pārklājums ne tikai stabilizē daļiņu virsmu, bet arī uzlabo daļiņu hidrofilitāti, padarot tās vieglāk izkliedējamas šķidrā vidē.
Virsmas modifikācija: Adsorbējot uz daļiņu virsmas, HPMC var mainīt daļiņu virsmas fizikālās un ķīmiskās īpašības un palielināt daļiņu izkliedējamību un stabilitāti.
Samaziniet saskarnes spriegojumu: HPMC virsmas aktivitāte var samazināt saskarnes spriegojumu starp šķidruma barotni un daļiņu virsmu, padarot daļiņas vieglāk vienmērīgi izkliedēt vidē.
HPMC lietojumprogrammu piemēri dažādās suspensijās
Narkotiku apturēšana
Narkotiku suspensijās HPMC bieži izmanto, lai stabilizētu aktīvo farmaceitisko sastāvdaļu izkliedes stāvokli. Pielāgojot HPMC koncentrāciju un molekulmasu, suspensijas reoloģiskās īpašības var kontrolēt, lai zāļu sastāvdaļas saglabātu un lietošanas laikā paliktu vienmērīgi sadalītas, nodrošinot efektivitātes konsekvenci.
Dažu antibiotiku vai antibakteriālo zāļu perorālās suspensijās HPMC izmanto kā biezinātāju, lai novērstu zāļu daļiņu sedimentāciju, vienlaikus nodrošinot atbilstošu garšu un plūstamību.
Pesticīdu suspensija
Pesticīdu suspensijās HPMC var uzlabot pesticīdu daļiņu izkliedētību ūdenī un samazināt pesticīdu nogulsnēšanos, tādējādi uzlabojot pesticīdu lietošanas efektivitāti un efektivitāti.
Insekticīdu vai herbicīdu suspensijās HPMC var izmantot kā izkliedējošu un biezinātāju, lai nodrošinātu, ka pesticīdu aktīvās sastāvdaļas var vienmērīgi sadalīt uzklāšanas laikā un uzlabot augu aizsardzības efektus.
Pārtika un kosmētiskā suspensija
Pārtikas un kosmētikas rūpniecībā HPMC plaši izmanto kā stabilizatoru un biezinātāju. Piemēram, tādos produktos kā emulsijas vai krēmi HPMC var uzlabot produkta tekstūru un novērst stratifikāciju un nokrišņus.
Ādas krēmos HPMC var izmantot kā biezinātāju, lai nodrošinātu gludu tekstūru un uzlabotu emulģēšanas efektu, lai aktīvās sastāvdaļas būtu vienmērīgi sadalītas, un tiek uzlabota produkta stabilitāte un mitrinošā iedarbība.
HPMC ietekmē suspensiju stabilitāti caur dažādiem mehānismiem, ieskaitot viskozitātes palielināšanos, elektrostatisko iedarbību uzlabošanu, nodrošinot steriskus traucējumus un virsmas aktivitāti. Šie mehānismi darbojas kopā, lai padarītu HPMC par efektīvu instrumentu suspensiju stabilitātes uzlabošanai. Tās plašā pielietošana medicīnas, pesticīdu, pārtikas un kosmētikas jomā vēl vairāk apstiprina tās ievērojamās priekšrocības kā balstiekārtas stabilizatoram. Nākotnē, pieaugot pieprasījumam pēc apturēšanas lietojumprogrammām, HPMC izpēte un pielietojums turpinās padziļināties.
Pasta laiks: Feb-17-2025