Hidroksipropilmetilceliuliozė (HPMC), taip pat žinoma kaip hipromeliozė, yra universalus polimeras, naudojamas įvairiose pramonės šakose, įskaitant farmaciją, maistą ir statybą.Tai celiuliozės darinys, modifikuotas cheminės reakcijos būdu, siekiant pagerinti jo savybes.Šis polimeras pasižymi tirpumu vandenyje, biologiniu suderinamumu ir plėvelės formavimo galimybėmis.
Hidroksipropilmetilceliuliozės (HPMC) cheminė struktūra:
Hidroksipropilmetilceliuliozė gaunama iš celiuliozės – natūralaus polisacharido, randamo augalų ląstelių sienelėse.HPMC cheminei struktūrai būdinga hidroksipropilo ir metilo grupių buvimas ant celiuliozės pagrindo.
Celiuliozės stuburas:
Celiuliozė yra linijinis polisacharidas, sudarytas iš gliukozės vienetų, sujungtų β-1,4-glikozidinėmis jungtimis.Pasikartojantys vienetai sudaro ilgas, standžias grandines, kurios sudaro struktūrinį HPMC pagrindą.
metilas:
Metilo grupės (CH3) įvedamos į celiuliozės pagrindą cheminės reakcijos metu su metanoliu.Šis pakeitimas padidina polimero hidrofobiškumą, paveikdamas jo tirpumą ir plėvelės formavimo savybes.
Hidroksipropilas:
Hidroksipropilo grupės (C3H6O) prisijungia prie celiuliozės pagrindo reaguojant su propileno oksidu.Šios hidroksipropilo grupės prisideda prie HPMC tirpumo vandenyje ir įtakoja jo klampumą.
Metilo ir hidroksipropilo grupių pakeitimo laipsnis (DS) gali skirtis, o tai turi įtakos bendram HPMC veikimui.DS reiškia vidutinį pakaitų skaičių viename gliukozės vienete celiuliozės grandinėje.
Hidroksipropilmetilceliuliozės (HPMC) sintezė:
HPMC sintezė apima keletą cheminių etapų, kurių metu į celiuliozės pagrindą įvedamos metilo ir hidroksipropilo grupės.Pagrindinės reakcijos apima eterinimą metilo chloridu ir hidroksipropilinimą propileno oksidu.Štai supaprastinta apžvalga:
Celiuliozės aktyvinimas:
Procesas prasideda aktyvinant celiuliozę naudojant bazę, dažniausiai natrio hidroksidą.Šis žingsnis padidina celiuliozės hidroksilo grupių reaktyvumą tolesnėms reakcijoms.
Metilinimas:
Metilo chloridas naudojamas metilo grupėms įvesti.Celiuliozė reaguoja su metilo chloridu esant bazei, todėl hidroksilo grupės pakeičiamos metilo grupėmis.
reakcija:
Celiuliozė-OH+CH3Cl → Celiuliozė-OMe+celiuliozės hidrochloridas-OH+CH3Cl → Celiuliozė-OMe+HCl
Hidroksipropilinimas:
Hidroksipropilo grupės pritvirtinamos prie celiuliozės pagrindo naudojant propileno oksidą.Reakcija paprastai vyksta šarminėje terpėje, o hidroksipropilinimo laipsnis kontroliuojamas, kad būtų pasiektos norimos savybės.
reakcija:
Celiuliozė-OH+C3H6 deguonis → Celiuliozė-O-(CH2CH(OH)CH3)+H2 deguonis Celiuliozė-OH+C3H6O → Celiuliozė-O-(CH2CH(OH)CH3)+H2 deguonis
Neutralizavimas ir valymas:
Gautas produktas neutralizuojamas, kad būtų pašalintos likusios rūgštinės arba šarminės likučiai.Norint gauti aukštos kokybės HPMC produktus, atliekami gryninimo etapai, tokie kaip plovimas ir filtravimas.
Hidroksipropilmetilceliuliozės (HPMC) cheminės savybės:
Tirpumas:
HPMC lengvai tirpsta šaltame vandenyje, o tirpumą galima reguliuoti keičiant pakeitimo laipsnį.Didesnis pakeitimo lygis paprastai padidina tirpumą.
Filmo formavimas:
HPMC pasižymi puikiomis plėvelę formuojančiomis savybėmis, todėl tinka naudoti, pavyzdžiui, farmacinėms dangoms ir maisto pakuotėms.Gauta plėvelė yra skaidri ir sukuria dujų barjerą.
Terminis geliavimas:
Terminis geliavimas yra unikali HPMC savybė.Kaitinant susidaro gelis, o gelio stiprumas priklauso nuo tokių veiksnių kaip koncentracija ir molekulinė masė.
Klampumas:
HPMC tirpalų klampumą įtakoja pakeitimo laipsnis ir koncentracija.Kaip tirštiklis, jis plačiai naudojamas įvairiose pramonės šakose.
Paviršiaus veikla:
HPMC turi į paviršinio aktyvumo medžiagas panašių savybių, kurios prisideda prie jo emulsinimo ir stabilizavimo savybių kompozicijose.
Biologinis suderinamumas:
HPMC laikomas biologiškai suderinamu, todėl tinkamas naudoti vaistams, įskaitant kontroliuojamo atpalaidavimo vaistų formas.
Hidroksipropilmetilceliuliozės (HPMC) panaudojimas:
vaistas:
HPMC dažniausiai naudojamas kaip rišikliai, plėvelės dangos ir kontroliuojamo atpalaidavimo matricos farmacinėse kompozicijose.
įdėti:
Statybos pramonėje HPMC naudojamas kaip vandenį sulaikanti medžiaga cemento pagrindu pagamintose medžiagose, pagerinanti darbingumą ir sumažinanti vandens segregaciją.
maisto pramone:
HPMC naudojamas maisto pramonėje kaip tirštiklis, stabilizatorius ir želė.Jis dažnai naudojamas gaminant tokius produktus kaip padažai, sriubos ir ledai.
Asmeninės priežiūros produktai:
Kosmetikos ir asmens priežiūros pramonėje Naudojimas HPMC naudojamas gaminiuose, tokiuose kaip kremai ir losjonai, dėl savo tirštinančių ir emulsuojančių savybių.
Dažai ir dangos:
HPMC dedamas į dažus ir dangas, siekiant padidinti klampumą, stabilumą ir vandens sulaikymą.
Apibendrinant:
Hidroksipropilmetilceliuliozė yra universalus polimeras, dėl savo unikalių cheminių savybių plačiai naudojamas.HPMC sintezė apima metilo ir hidroksipropilo grupių įvedimą į celiuliozės pagrindą, todėl gaunamas vandenyje tirpus ir biologiškai suderinamas polimeras.Įvairūs jo pritaikymai farmacijos, statybos, maisto ir asmens priežiūros srityse pabrėžia jo svarbą įvairiose pramonės šakose.Tęsiant mokslinius tyrimus, tolesni HPMC technologijos modifikacijos ir pažanga gali išplėsti jos naudingumą ir pagerinti esamų ir naujų programų našumą.
Paskelbimo laikas: 2023-12-18