Hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC) je polosyntetický, ve vodě rozpustný polymer odvozený od celulózy.Je široce používán v různých průmyslových odvětvích, včetně farmacie, potravinářství, stavebnictví a kosmetiky, díky svým jedinečným vlastnostem, jako je zahušťování, pojivo, tvorba filmu a stabilizace.Je však důležité poznamenat, že HPMC nemá specifický bod tání, protože neprochází skutečným procesem tání jako krystalické materiály.Místo toho při zahřívání podléhá procesu tepelné degradace.
1. Vlastnosti HPMC:
HPMC je bílý až téměř bílý prášek bez zápachu, rozpustný ve vodě a mnoha organických rozpouštědlech.Jeho vlastnosti se liší v závislosti na faktorech, jako je stupeň substituce (DS), molekulová hmotnost a distribuce velikosti částic.Obecně vykazuje následující vlastnosti:
Neiontová povaha: HPMC nenese v roztoku žádný elektrický náboj, díky čemuž je kompatibilní s celou řadou dalších materiálů.
Tvorba filmu: HPMC může po zaschnutí vytvářet čiré, flexibilní filmy, které nacházejí uplatnění v potahech, filmech a dávkových formách s řízeným uvolňováním ve farmaceutických přípravcích.
Zahušťovadlo: Uděluje roztokům viskozitu, takže je užitečné v potravinářských výrobcích, kosmetice a léčivech.
Hydrofilní: HPMC má vysokou afinitu k vodě, což přispívá k její rozpustnosti a filmotvorným vlastnostem.
2. Syntéza HPMC:
HPMC se syntetizuje řadou chemických reakcí zahrnujících celulózu, propylenoxid a methylchlorid.Proces zahrnuje etherifikaci celulózy propylenoxidem následovanou methylací methylchloridem.Stupeň substituce (DS) hydroxypropylových a methoxyskupin lze řídit tak, aby byly přizpůsobeny vlastnosti výsledné HPMC.
3. Aplikace HPMC:
Farmaceutický průmysl: HPMC se široce používá jako pomocná látka ve farmaceutických formulacích, včetně tablet, kapslí, očních roztoků a dávkových forem s řízeným uvolňováním.
Potravinářský průmysl: Používá se jako zahušťovadlo, stabilizátor a emulgátor v potravinářských výrobcích, jako jsou omáčky, polévky, zmrzliny a pečivo.
Stavební průmysl: HPMC se přidává do výrobků na bázi cementu pro zlepšení zpracovatelnosti, zadržování vody a přilnavosti.Používá se také v lepidlech na dlaždice, maltách a omítkách.
Kosmetický průmysl: HPMC se pro své zahušťující a stabilizační vlastnosti používá v různých kosmetických přípravcích, jako jsou krémy, pleťové vody a šampony.
4. Tepelné chování HPMC:
Jak již bylo zmíněno dříve, HPMC nemá specifickou teplotu tání kvůli své amorfní povaze.Místo toho při zahřívání podléhá tepelné degradaci.Degradační proces zahrnuje rozbití chemických vazeb v polymerním řetězci, což vede k tvorbě těkavých produktů rozkladu.
Teplota degradace HPMC závisí na několika faktorech, včetně její molekulové hmotnosti, stupně substituce a přítomnosti přísad.Tepelná degradace HPMC obvykle začíná kolem 200 °C a postupuje se zvyšující se teplotou.Degradační profil se může výrazně lišit v závislosti na specifické kvalitě HPMC a rychlosti ohřevu.
Během tepelné degradace HPMC prochází několika souběžnými procesy, včetně dehydratace, depolymerace a rozkladu funkčních skupin.Mezi hlavní produkty rozkladu patří voda, oxid uhličitý, oxid uhelnatý, methanol a různé uhlovodíky.
5. Techniky tepelné analýzy pro HPMC:
Tepelné chování HPMC lze studovat pomocí různých analytických technik, včetně:
Termogravimetrická analýza (TGA): TGA měří ztrátu hmotnosti vzorku jako funkci teploty a poskytuje informace o jeho tepelné stabilitě a kinetice rozkladu.
Diferenciální skenovací kalorimetrie (DSC): DSC měří tepelný tok do nebo ze vzorku jako funkci teploty, což umožňuje charakterizaci fázových přechodů a tepelných událostí, jako je tání a degradace.
Infračervená spektroskopie s Fourierovou transformací (FTIR): FTIR lze použít k monitorování chemických změn v HPMC během tepelné degradace analýzou změn funkčních skupin a molekulární struktury.
6. Závěr:
HPMC je všestranný polymer se širokou škálou aplikací ve farmacii, potravinářství, stavebnictví a kosmetice.Na rozdíl od krystalických materiálů nemá HPMC specifický bod tání, ale při zahřívání podléhá tepelné degradaci.Teplota rozkladu závisí na různých faktorech a obvykle začíná kolem 200 °C.Pochopení tepelného chování HPMC je nezbytné pro správnou manipulaci a zpracování v různých průmyslových odvětvích.
Čas odeslání: březen-09-2024