ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಈಥರ್ HPMC ಯ ಥರ್ಮಲ್ ಜಿಲೇಶನ್ ತಾಪಮಾನ

ಪರಿಚಯಿಸಲು

ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಈಥರ್‌ಗಳು ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್‌ನಿಂದ ಪಡೆದ ಅಯಾನಿಕ್ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಕರಗುವ ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳಾಗಿವೆ. ಈ ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳು ಆಹಾರ, ಔಷಧಗಳು, ಸೌಂದರ್ಯವರ್ಧಕಗಳು ಮತ್ತು ನಿರ್ಮಾಣದಂತಹ ವಿವಿಧ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ದಪ್ಪವಾಗುವುದು, ಜೆಲ್ಲಿಂಗ್, ಫಿಲ್ಮ್-ರೂಪಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಎಮಲ್ಸಿಫೈಯಿಂಗ್‌ನಂತಹ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ ಹಲವಾರು ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಈಥರ್‌ಗಳ ಪ್ರಮುಖ ಗುಣಲಕ್ಷಣವೆಂದರೆ ಅವುಗಳ ಥರ್ಮಲ್ ಜಿಲೇಶನ್ ತಾಪಮಾನ (Tg), ಪಾಲಿಮರ್ ಸೋಲ್‌ನಿಂದ ಜೆಲ್‌ಗೆ ಹಂತದ ಪರಿವರ್ತನೆಗೆ ಒಳಗಾಗುವ ತಾಪಮಾನ. ವಿವಿಧ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಈಥರ್‌ಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವಲ್ಲಿ ಈ ಗುಣವು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ. ಈ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ, ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಈಥರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾದ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಪ್ರೊಪಿಲ್ ಮೀಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ (HPMC) ನ ಥರ್ಮಲ್ ಜಿಲೇಶನ್ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ನಾವು ಚರ್ಚಿಸುತ್ತೇವೆ.

HPMC ಯ ಥರ್ಮಲ್ ಜಿಲೇಶನ್ ತಾಪಮಾನ

HPMC ಅರೆ-ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಈಥರ್ ಆಗಿದ್ದು, ಅದರ ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ ವಿವಿಧ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. HPMC ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಬಹಳ ಕರಗುತ್ತದೆ, ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಪಷ್ಟವಾದ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯ ದ್ರಾವಣಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳಲ್ಲಿ, HPMC ಬಿಸಿ ಮತ್ತು ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯ ಮೇಲೆ ಹಿಂತಿರುಗಿಸಬಹುದಾದ ಜೆಲ್ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. HPMC ಯ ಥರ್ಮಲ್ ಜಿಲೇಶನ್ ಎನ್ನುವುದು ಮೈಕೆಲ್‌ಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಎರಡು-ಹಂತದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದ್ದು, ನಂತರ ಮೈಕೆಲ್‌ಗಳ ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸಿ ಜೆಲ್ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 1).

HPMC ಯ ಥರ್ಮಲ್ ಜಿಲೇಶನ್ ತಾಪಮಾನವು ಪರ್ಯಾಯದ ಪದವಿ (DS), ಆಣ್ವಿಕ ತೂಕ, ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ದ್ರಾವಣದ pH ನಂತಹ ಹಲವಾರು ಅಂಶಗಳ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, HPMC ಯ ಹೆಚ್ಚಿನ DS ಮತ್ತು ಆಣ್ವಿಕ ತೂಕ, ಥರ್ಮಲ್ ಜಿಲೇಶನ್ ತಾಪಮಾನವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ HPMC ಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯು Tg ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ Tg. ದ್ರಾವಣದ pH ಸಹ Tg ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ, ಆಮ್ಲೀಯ ದ್ರಾವಣಗಳು ಕಡಿಮೆ Tg ಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.

HPMC ಯ ಥರ್ಮಲ್ ಜಿಲೇಶನ್ ಹಿಂತಿರುಗಿಸಬಲ್ಲದು ಮತ್ತು ಬರಿಯ ಬಲ, ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಉಪ್ಪಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯಂತಹ ವಿವಿಧ ಬಾಹ್ಯ ಅಂಶಗಳಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಶಿಯರ್ ಜೆಲ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಒಡೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು Tg ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ತಾಪಮಾನವು ಜೆಲ್ ಕರಗಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು Tg ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ದ್ರಾವಣಕ್ಕೆ ಉಪ್ಪನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದು Tg ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಮತ್ತು ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್‌ನಂತಹ ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯು Tg ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.

ವಿಭಿನ್ನ Tg HPMC ಯ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್

HPMC ಯ ಥರ್ಮೋಜೆಲಿಂಗ್ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ವಿವಿಧ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ತಕ್ಕಂತೆ ಮಾಡಬಹುದು. ತ್ವರಿತ ಸಿಹಿತಿಂಡಿ, ಸಾಸ್ ಮತ್ತು ಸೂಪ್ ಫಾರ್ಮುಲೇಶನ್‌ಗಳಂತಹ ತ್ವರಿತ ಜಿಲೇಶನ್ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ Tg HPMC ಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಔಷಧ ವಿತರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಸೂತ್ರೀಕರಣ, ನಿರಂತರ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾತ್ರೆಗಳು ಮತ್ತು ಗಾಯದ ಡ್ರೆಸ್ಸಿಂಗ್‌ಗಳಂತಹ ವಿಳಂಬಿತ ಅಥವಾ ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಜಿಲೇಶನ್ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ Tg ಹೊಂದಿರುವ HPMC ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಆಹಾರ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ, HPMC ಅನ್ನು ದಪ್ಪವಾಗಿಸುವ, ಸ್ಥಿರಕಾರಿ ಮತ್ತು ಜೆಲ್ಲಿಂಗ್ ಏಜೆಂಟ್ ಆಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಪೇಕ್ಷಿತ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ಮೌತ್‌ಫೀಲ್ ಅನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಕ್ಷಿಪ್ರ ಜಿಲೇಶನ್ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ತ್ವರಿತ ಸಿಹಿತಿಂಡಿ ಸೂತ್ರೀಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ Tg HPMC ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ Tg ಹೊಂದಿರುವ HPMC ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ-ಕೊಬ್ಬಿನ ಸ್ಪ್ರೆಡ್ ಫಾರ್ಮುಲೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಸಿನೆರೆಸಿಸ್ ಅನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು ಮತ್ತು ಹರಡುವಿಕೆಯ ರಚನೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ವಿಳಂಬ ಅಥವಾ ದೀರ್ಘವಾದ ಜಿಲೇಶನ್ ಬಯಸುತ್ತದೆ.

ಔಷಧೀಯ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ, HPMC ಅನ್ನು ಬೈಂಡರ್, ವಿಘಟನೆ ಮತ್ತು ನಿರಂತರ ಬಿಡುಗಡೆ ಏಜೆಂಟ್ ಆಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ Tg ಹೊಂದಿರುವ HPMC ಅನ್ನು ವಿಸ್ತೃತ-ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾತ್ರೆಗಳ ಸೂತ್ರೀಕರಣದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ ಔಷಧವನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಲು ವಿಳಂಬವಾದ ಅಥವಾ ದೀರ್ಘವಾದ ಜಿಲೇಶನ್ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಕಡಿಮೆ Tg HPMC ಯನ್ನು ಮೌಖಿಕವಾಗಿ ವಿಘಟಿಸುವ ಮಾತ್ರೆಗಳ ಸೂತ್ರೀಕರಣದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಮೌತ್‌ಫೀಲ್ ಮತ್ತು ಸುಲಭವಾಗಿ ನುಂಗಲು ತ್ವರಿತ ವಿಘಟನೆ ಮತ್ತು ಜಿಲೇಶನ್ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.

ತೀರ್ಮಾನದಲ್ಲಿ

HPMC ಯ ಥರ್ಮಲ್ ಜಿಲೇಶನ್ ತಾಪಮಾನವು ವಿವಿಧ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಅದರ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವ ಪ್ರಮುಖ ಆಸ್ತಿಯಾಗಿದೆ. HPMC ತನ್ನ Tg ಅನ್ನು ಪರ್ಯಾಯದ ಮಟ್ಟ, ಆಣ್ವಿಕ ತೂಕ, ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಪರಿಹಾರದ pH ಮೌಲ್ಯದ ಮೂಲಕ ವಿವಿಧ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಸರಿಹೊಂದುವಂತೆ ಹೊಂದಿಸಬಹುದು. ಕಡಿಮೆ Tg ಹೊಂದಿರುವ HPMC ಅನ್ನು ಕ್ಷಿಪ್ರ ಜಿಲೇಶನ್ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ Tg ಹೊಂದಿರುವ HPMC ಅನ್ನು ವಿಳಂಬಿತ ಅಥವಾ ದೀರ್ಘಕಾಲದ ಜಿಲೇಶನ್ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. HPMC ಒಂದು ಬಹುಮುಖ ಮತ್ತು ಬಹುಮುಖ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಈಥರ್ ಆಗಿದ್ದು ವಿವಿಧ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಅನೇಕ ಸಂಭಾವ್ಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.