Hidroksipropil metilceluloza (HPMC), također poznata kao hipromeloza, je svestrani polimer koji se koristi u raznim industrijama, uključujući farmaceutske proizvode, hranu i građevinarstvo.To je derivat celuloze modificiran kemijskom reakcijom kako bi se poboljšala njegova svojstva.Ovaj polimer karakterizira topljivost u vodi, biokompatibilnost i sposobnost stvaranja filma.
Hemijska struktura hidroksipropil metilceluloze (HPMC):
Hidroksipropil metilceluloza se dobija od celuloze, prirodnog polisaharida koji se nalazi u zidovima biljnih ćelija.Hemijska struktura HPMC-a karakterizira prisustvo hidroksipropilnih i metilnih grupa na celuloznoj kičmi.
Celulozna kičma:
Celuloza je linearni polisaharid sastavljen od jedinica glukoze povezanih β-1,4-glikozidnim vezama.Ponavljajuće jedinice formiraju duge, krute lance koji pružaju strukturnu osnovu za HPMC.
metil:
Metilne grupe (CH3) se uvode u celuloznu kičmu kroz hemijsku reakciju sa metanolom.Ova supstitucija povećava hidrofobnost polimera, utičući na njegovu rastvorljivost i svojstva stvaranja filma.
hidroksipropil:
Hidroksipropilne grupe (C3H6O) su vezane za celuloznu kičmu reakcijom sa propilen oksidom.Ove hidroksipropilne grupe doprinose topljivosti HPMC u vodi i utiču na njen viskozitet.
Stepen supstitucije (DS) metil i hidroksipropil grupa može varirati, utičući na ukupne performanse HPMC.DS se odnosi na prosječan broj supstituenata po jedinici glukoze u celuloznom lancu.
Sinteza hidroksipropil metilceluloze (HPMC):
Sinteza HPMC uključuje nekoliko hemijskih koraka koji uvode metil i hidroksipropil grupe u celuloznu kičmu.Ključne reakcije uključuju eterifikaciju sa metil hloridom i hidroksipropilaciju sa propilen oksidom.Evo pojednostavljenog pregleda:
Aktivacija celuloze:
Proces počinje aktiviranjem celuloze upotrebom baze, obično natrijum hidroksida.Ovaj korak povećava reaktivnost celuloznih hidroksilnih grupa za naredne reakcije.
metilacija:
Metil hlorid se koristi za uvođenje metil grupa.Celuloza reaguje sa metil hloridom u prisustvu baze, što dovodi do zamene hidroksilnih grupa sa metil grupama.
reakcija:
Celuloza-OH+CH3Cl→Celuloza-OMe+Celulozni hidrohlorid-OH+CH3Cl→Celuloza-OMe+HCl
hidroksipropilacija:
Hidroksipropilne grupe su vezane za celuloznu kičmu pomoću propilen oksida.Reakcija se obično odvija u alkalnom mediju, a stepen hidroksipropilacije se kontroliše kako bi se postigla željena svojstva.
reakcija:
Celuloza-OH+C3H6 kiseonik→Celuloza-O-(CH2CH(OH)CH3)+H2 kiseonik Celuloza-OH+C3H6O→Celuloza-O-(CH2CH(OH)CH3)+H2 kiseonik
Neutralizacija i pročišćavanje:
Dobiveni proizvod se neutralizira kako bi se uklonili svi preostali kiseli ili bazični ostaci.Koraci prečišćavanja kao što su pranje i filtracija se izvode kako bi se dobili visokokvalitetni HPMC proizvodi.
Hemijska svojstva hidroksipropil metilceluloze (HPMC):
rastvorljivost:
HPMC je lako rastvorljiv u hladnoj vodi, a rastvorljivost se može podesiti promenom stepena supstitucije.Viši nivoi zamjene općenito rezultiraju povećanom rastvorljivošću.
Formiranje filma:
HPMC ima izvrsna svojstva stvaranja filma, što ga čini pogodnim za primjene kao što su farmaceutski premazi i ambalaža za hranu.Dobijeni film je proziran i pruža plinsku barijeru.
Termička gelacija:
Termička gelacija je jedinstveno svojstvo HPMC.Gel se formira kada se zagrije, a snaga gela ovisi o faktorima kao što su koncentracija i molekularna težina.
viskoznost:
Na viskoznost HPMC rastvora utiče stepen supstitucije i koncentracija.Kao zgušnjivač, široko se koristi u raznim industrijama.
Površinska aktivnost:
HPMC ima svojstva slična surfaktantima koja doprinose njegovim emulgirajućim i stabilizirajućim sposobnostima u formulacijama.
Biokompatibilnost:
HPMC se smatra biokompatibilnim, što ga čini pogodnim za upotrebu u farmaceutskim proizvodima, uključujući formulacije lijekova s kontroliranim otpuštanjem.
Primjena hidroksipropil metilceluloze (HPMC):
lijek:
HPMC se obično koristi kao veziva, filmske prevlake i matrice za kontrolirano oslobađanje u farmaceutskim formulacijama.
postaviti:
U građevinskoj industriji, HPMC se koristi kao sredstvo za zadržavanje vode u materijalima na bazi cementa, poboljšavajući obradivost i smanjujući segregaciju vode.
prehrambena industrija:
HPMC se koristi u prehrambenoj industriji kao zgušnjivač, stabilizator i sredstvo za želiranje.Često se koristi u proizvodima kao što su umaci, supe i sladoled.
Proizvodi za ličnu njegu:
Upotreba u industriji kozmetike i lične njege HPMC se koristi u proizvodima kao što su kreme i losioni zbog svojih svojstava zgušnjavanja i emulgiranja.
Boje i premazi:
HPMC se dodaje bojama i premazima radi povećanja viskoziteta, stabilnosti i zadržavanja vode.
u zakljucku:
Hidroksipropil metilceluloza je svestrani polimer sa širokim spektrom primjena zbog svojih jedinstvenih kemijskih svojstava.Sinteza HPMC uključuje uvođenje metilnih i hidroksipropilnih grupa u celuloznu kičmu, što rezultira vodotopivim i biokompatibilnim polimerom.Njegove različite primjene u farmaceutskoj industriji, građevinarstvu, hrani i ličnoj njezi naglašavaju njegovu važnost u različitim industrijama.Kako se istraživanje nastavlja, dalje modifikacije i napredak u HPMC tehnologiji mogu proširiti njenu korisnost i poboljšati njene performanse u postojećim i novim aplikacijama.
Vrijeme objave: 18.12.2023