Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC)ialah terbitan selulosa larut air yang penting dengan pelbagai aplikasi, terutamanya dalam bidang farmaseutikal, makanan, kosmetik, pembinaan dan industri lain. HPMC ialah serbuk putih atau putih pudar, tidak berasa dan tidak berbau yang larut dalam air dan boleh membentuk larutan yang lutsinar dan likat. Ciri-cirinya boleh dianalisis dari pelbagai aspek seperti struktur kimia, sifat fizikal, dan bidang aplikasi.
1. Struktur dan penyediaan kimia
HPMC ialah produk kimia yang diperoleh dengan metilasi dan hidroksipropilasi selulosa semula jadi. Strukturnya merangkumi dua kumpulan berfungsi: satu ialah metil (-OCH₃) dan satu lagi ialah hidroksipropil (-OCH₂CHOHCH₃). Pengenalan kedua-dua kumpulan ini menjadikan HPMC larut air, aktif permukaan, dan mempunyai keterlarutan, kelikatan dan ciri-ciri lain yang berbeza.
Rangka berasaskan selulosa masih dikekalkan dalam struktur molekul HPMC, yang tergolong dalam polisakarida semula jadi dan mempunyai biokompatibiliti dan biodegradasi yang baik. Kerana molekul mengandungi kumpulan fungsi yang berbeza, keterlarutan air, kelikatan dan kestabilannya boleh dikawal mengikut keadaan tindak balas.
2. Keterlarutan dan kelikatan
Ciri penting HPMC ialah keterlarutan airnya yang baik. HPMC dengan berat molekul yang berbeza dan darjah penggantian yang berbeza mempunyai keterlarutan dan kelikatan yang berbeza. HPMC boleh larut dengan cepat dalam air sejuk untuk membentuk larutan koloid yang stabil, dan tidak banyak dipengaruhi oleh suhu air dan pH air.
Bergantung pada jenis dan tahap substituen, kelikatan HPMC boleh dilaraskan dalam julat yang luas. Secara umumnya, larutan akueus HPMC mempunyai kelikatan tertentu dan boleh digunakan sebagai pemekat, pelekat dan penstabil. Kelikatan larutan akueusnya boleh dikawal dengan melaraskan berat molekulnya dan darjah penggantian, dan julat kelikatan sepunya ialah dari ratusan hingga ribuan millipaskal saat (mPa s).
3. Kestabilan terma
HPMC mempunyai kestabilan haba yang baik. Di bawah keadaan suhu tinggi, struktur kimia dan sifat fizikal HPMC kekal secara relatif stabil, dan takat leburnya secara amnya lebih tinggi daripada 200°C. Oleh itu, ia berfungsi dengan baik dalam beberapa aplikasi yang memerlukan keadaan suhu yang lebih tinggi. Terutamanya dalam industri makanan dan farmaseutikal, HPMC boleh menahan keadaan persekitaran yang teruk apabila digunakan sebagai pemekat atau bahan pelepasan terkawal.
4. Kekuatan mekanikal dan penggelapan
Penyelesaian HPMC mempunyai kekuatan mekanikal yang tinggi dan keanjalan, dan boleh membentuk struktur gel dalam keadaan tertentu. Dalam sesetengah aplikasi industri, HPMC sering digunakan untuk membentuk gel atau filem yang stabil, terutamanya dalam bidang farmaseutikal, pembungkusan makanan, kosmetik, dan lain-lain, untuk mengawal pelepasan dadah, pemekatan, penstabilan dan pengkapsulan komponen.
5. Biokompatibiliti dan biodegradasi
Oleh kerana HPMC berasal daripada selulosa semula jadi, ia mempunyai biokompatibiliti yang baik, hampir tiada biotoksisiti, dan boleh terdegradasi dengan cepat di dalam badan. Ciri ini menjadikannya sebagai eksipien yang biasa digunakan dalam industri farmaseutikal, terutamanya untuk ubat oral dan persediaan pelepasan terkawal, yang boleh meningkatkan bioavailabiliti ubat dengan mengawal kadar pelepasan ubat.
6. Aktiviti permukaan
HPMC mempunyai aktiviti permukaan tertentu, yang boleh mengurangkan ketegangan permukaan larutan dan meningkatkan kebolehserakan dan kebolehbasahan cecair. Ciri inilah yang menjadikan HPMC digunakan secara meluas dalam produk kosmetik dan penjagaan diri, seperti pemekat, pengemulsi dan penstabil dalam losyen, krim, syampu dan produk lain.
7. Sifat bukan ionik
Tidak seperti beberapa derivatif polisakarida semula jadi yang lain, HPMC adalah bukan ionik. Ia tidak bertindak balas dengan ion dalam larutan dan oleh itu tidak terjejas oleh perubahan dalam kepekatan elektrolit. Ciri ini menjadikan HPMC sangat berguna dalam beberapa aplikasi perindustrian khas, terutamanya apabila larutan akueus atau koloid perlu stabil untuk masa yang lama, HPMC boleh memastikan kestabilan dan konsistensi.
8. Pelbagai aplikasi
Ciri-ciri HPMC ini menjadikannya digunakan secara meluas dalam banyak bidang, terutamanya termasuk aspek berikut:
Industri farmaseutikal: HPMC sering digunakan sebagai cangkerang kapsul untuk ubat-ubatan, pembawa untuk ubat pelepasan berterusan, pelekat, pemekat, dll. Dalam persediaan farmaseutikal, HPMC boleh mengawal kadar pelepasan ubat dengan berkesan dan meningkatkan ketersediaan bio ubat.
Industri makanan: HPMC digunakan secara meluas dalam minuman, jeli, ais krim, sos dan makanan lain sebagai pemekat, penstabil, pengemulsi dan agen pembentuk gel dalam industri makanan, yang boleh meningkatkan rasa dan tekstur produk.
Kosmetik dan produk penjagaan diri: Dalam bidang kosmetik, HPMC digunakan dalam krim, topeng muka, syampu, produk penjagaan kulit dan produk lain untuk memainkan peranan penebalan, penstabilan, pengemulsi dan fungsi lain.
Industri pembinaan: HPMC sering digunakan sebagai pemekat dan agen penahan air dalam bahan binaan. Aplikasi biasa termasuk mortar simen, pelekat jubin, dsb., yang boleh meningkatkan prestasi pembinaan dan kestabilan bahan.
Pertanian: HPMC juga boleh digunakan sebagai penstabil dan pemekat dalam rumusan racun perosak untuk membantu ubat mengagihkan sama rata dalam tanah dan meningkatkan kesan penggunaan.
9. Perlindungan dan kemampanan alam sekitar
Oleh kerana komponen utamaHPMCberasal dari selulosa semula jadi dan mempunyai biodegradasi yang baik, ia juga mempunyai kelebihan tertentu dalam perlindungan alam sekitar. Sebagai polimer semula jadi yang mampan, pengeluaran dan penggunaan HPMC tidak akan menyebabkan beban yang berlebihan kepada alam sekitar.
Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) mempunyai banyak sifat yang sangat baik, seperti keterlarutan air yang baik, kawalan kelikatan, kestabilan terma, biokompatibiliti, dan lain-lain. Ia digunakan secara meluas dalam banyak industri seperti farmaseutikal, makanan, kosmetik, dan pembinaan. Dengan sifat bukan ioniknya, sifat fizikal dan kimia boleh laras, dan kemesraan alam sekitar, HPMC dianggap sebagai bahan polimer yang sangat menjanjikan. Dalam pembangunan industri dan teknologi masa depan, HPMC masih mempunyai potensi penyelidikan dan aplikasi yang luas.
Masa siaran: Dis-13-2024