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聚乙二醇熔程測量、液相組成分數計算
閱讀：1950 發布時間：2019-5-7聚乙二醇與許多臘、膠、油、淀粉和有機溶劑相溶，應用領域非常廣泛。例如在橡膠工業中可用做優 質脫模劑、金屬淬火、通用機械或家用機械的洗滌劑、太陽能收集器的貯熱介質等。在制藥工業中，聚乙 二醇廣泛用于水溶性油膏基料和外傷可溶性藥膏的組份，主要用途包括膏劑、栓劑、霜劑等。單獨使用或 混配可以制出保存時間長、符合藥物與物理效果要求的熔點變化范圍。使用 PEG 基質的栓劑比用傳統的油 脂基質刺激性小。用 DSC 方法表征（PEGs）對 PEGs 的質量控制非常重要。
聚乙二醇是以環氧乙烷為基礎的聚合物，分子質量的范圍很廣，PEGs 的水溶性很好，可以是液體、 半固體和固體。固態的 PEGs 由半晶體與無定形物質組成。不同聚合度的混合物在微觀與宏觀領域都表現 出極其復雜的結構特征。對于固態的 PEGs，分為無定形區域與晶體區域。它的結晶度根據晶體類型以及 分子質量分布、固態物質的熱歷史和結晶的不同而不同。根據不同的結晶過程，晶體區域由層狀晶體和球 狀晶體組成。層狀晶體本身又可分為兩種形式：伸展鏈和折疊鏈。后者相對于伸展鏈是亞穩定的。由于存 在不同的晶體形式和不同的分子質量分布，對 PEGs 的半結晶度的分析是十分復雜的。
在制藥與食品技術的發展、操作與應用中，確定藥品與食品的液相組成分數與溫度的函數，對表征它 們的熱機械特性和流變性是十分重要的。只有在熔融曲線的基礎上比較液相組成分數才能得到所有材料與 藥品樣品的滿意的結果。在僅僅考察熔融曲線時，對液相組成分數的測評允許存在細微的影響而不需解釋。 本文主要研究兩種常見的聚乙二醇原料：聚乙二醇 6000 和聚乙二醇 1500 的熔程
聚乙二醇 6000 化學名稱：聚乙二醇，類型：6000 分子量：6000（平均值）
通常，在對物質進行控制的緩慢降溫后，僅在 62℃可以觀測到熔融峰（圖 1，一次加熱）。但通過對樣品迅速降溫（驟 冷），半晶體特征變的十分明顯。在冷卻過程中，分子鏈沒有足夠的時間重新排列為晶體結構。因此，在二次加熱中，DSC 測量揭示了玻璃化轉變溫度在-17℃，特殊的熱容變化為ΔCp=0.78J.g-1.K-1。
根據不同的結晶過程和熱歷史，半晶體結構的晶體部分的分子鏈存在伸展與折疊兩種形式，它們在用任何熱方法表征都 表現出不穩定性，尤其在進行耐馳DSC差示掃描量熱儀測量時是這樣[2，3]。因此建議在測試中要確認實驗條件的有效性，如樣品重量、熱歷 史以及升溫速率等。物理不穩定性的基礎是晶型向更穩定的形式轉變；無定形物質再次結晶為不同結晶度的晶體。觀測這些 現象的主要難點在于吸熱和放熱物理過程的重疊。在一些特定的研究工作中，必須使用其它的實驗手段，如微波和光譜技術。
將樣品驟冷到-100℃，沒有觀測到玻璃化轉變。根據所測熔點 46℃和選用 rg,m=0.65 為聚合物的平均值，估算的玻璃化 轉變溫度為-66℃。 聚乙二醇 1500 的液相組成分數從圖 5 的部分面積計算中推導出來，并列在圖 6 中。在圖 7 中可以看出聚乙二醇 1500 與聚乙二醇 6000 的熔程和熔融焓的顯著不同。該項比較證實了使用不同摩爾質量（200 到 6000）的聚乙二醇的多組分混合 物作為特制草藥材料的可能性。
運用 耐馳DSC差示掃描量熱儀，PEGs 的熔融行為可以在部分峰面積的基礎上，無論以表格的形式還是圖的形式，都可以輕松地表示為溫度 的函數。在研究制藥與農業化學的固相，半固相以及固體分散中，運用 DSC，通過恰當的高選擇性和敏感度的模型系統， 而不是直接比較測得的 DSC 曲線可以定量地討論配方中不同組分以及不同生產路線、熱處理方式和儲藏條件的影響。