Focus on Cellulose ethers

Razvrstitev celuloznega etra na hidroksietil celulozo in hidroksipropil metilcelulozo

Celulozni etri so vrsta vodotopnih polimerov, pridobljenih iz celuloze, naravnega polimera, ki ga najdemo v celičnih stenah rastlin.Ti etri imajo edinstvene lastnosti, kot so zgoščevanje, stabilizacija, oblikovanje filma in zadrževanje vode, in se pogosto uporabljajo v različnih panogah, kot so medicina, prehrana, kozmetika in gradbeništvo.Med celuloznimi etri sta hidroksietil celuloza (HEC) in hidroksipropil metilceluloza (HPMC) dva pomembna derivata, vsak z različnimi lastnostmi in aplikacijami.

1. Uvod v celulozne etre

A. Struktura in derivati ​​celuloze

Pregled celuloze:

Celuloza je linearni polimer, sestavljen iz enot glukoze, povezanih z β-1,4-glikozidnimi vezmi.

Bogat je s celičnimi stenami rastlin in zagotavlja strukturno podporo in togost rastlinskim tkivom.

Derivati ​​celuloznega etra:

Celulozni etri so pridobljeni iz celuloze s kemično modifikacijo.

Uvedemo etre, da povečamo topnost in spremenimo funkcionalne lastnosti.

2. Hidroksietilceluloza (HEC)

A. Struktura in sinteza

Kemična struktura:

HEC se pridobiva z eterifikacijo celuloze z etilen oksidom.

Hidroksietilne skupine nadomestijo hidroksilne skupine v strukturi celuloze.

Stopnja substitucije (DS):

DS se nanaša na povprečno število hidroksietilnih skupin na enoto anhidroglukoze.

Vpliva na topnost, viskoznost in druge lastnosti HEC.

B. Narava

Topnost:

HEC je topen v hladni in vroči vodi, kar zagotavlja fleksibilnost uporabe.

Viskoznost:

Kot modifikator reologije vpliva na debelino in pretok raztopine.

Spreminja se glede na DS, koncentracijo in temperaturo.

Oblikovanje filma:

Tvori prozoren film z odličnim oprijemom.

C. Uporaba

zdravilo:

Uporablja se kot zgoščevalec v tekočih dozirnih oblikah.

Izboljšajte viskoznost in stabilnost kapljic za oko.

Barve in premazi:

Poveča viskoznost in zagotavlja odlične lastnosti zgoščevanja.

Izboljšajte oprijem in stabilnost barve.

Izdelki za osebno nego:

Najdemo ga v šamponih, kremah in losjonih kot zgoščevalec in stabilizator.

Zagotavlja gladko teksturo kozmetike.

3. Hidroksipropilmetilceluloza (HPMC)

A. Struktura in sinteza

Kemična struktura:

HPMC se sintetizira z zamenjavo hidroksilnih skupin z metoksi in hidroksipropilnimi skupinami.

Eterifikacija poteka z reakcijo s propilen oksidom in metil kloridom.

Metoksi in hidroksipropilna substitucija:

 

Metoksi skupina prispeva k topnosti, medtem ko hidroksipropilna skupina vpliva na viskoznost.

B. Narava

Termično geliranje:

Izkazuje reverzibilno toplotno geliranje, ki tvori gele pri visokih temperaturah.

Lahko se uporablja za farmacevtske pripravke z nadzorovanim sproščanjem.

Zadrževanje vode:

Odlična sposobnost zadrževanja vode, zaradi česar je primeren za uporabo v gradbeništvu.

Površinska aktivnost:

Ima lastnosti, podobne površinsko aktivnim snovem, ki pomagajo stabilizirati emulzije.

C. Uporaba

Gradbena industrija:

Uporablja se kot sredstvo za zadrževanje vode v cementni malti.

Izboljša uporabnost in oprijem lepila za ploščice.

zdravilo:

Pogosto se uporablja v oralnih in lokalnih farmacevtskih pripravkih.

Omogoča nadzorovano sproščanje zdravila zaradi svoje sposobnosti tvorjenja gela.

prehrambena industrija:

Deluje kot zgoščevalec in stabilizator v živilih.

Zagotavlja izboljšano teksturo in občutek v ustih pri določenih aplikacijah.

4. Primerjalna analiza

A. Razlike v sintezi

Sinteza HEC in HPMC:

HEC se proizvaja z reakcijo celuloze z etilen oksidom.

Sinteza HPMC vključuje dvojno substitucijo metoksi in hidroksipropilnih skupin.

B. Razlike v zmogljivosti

Topnost in viskoznost:

HEC je topen v hladni in vroči vodi, medtem ko na topnost HPMC vpliva vsebnost metoksi skupin.

HEC na splošno kaže nižjo viskoznost v primerjavi s HPMC.

Obnašanje gela:

Za razliko od HPMC, ki tvori reverzibilne gele, HEC ni podvržen termičnemu geliranju.

C. Razlike v uporabi

Zadrževanje vode:

HPMC je prednostna za uporabo v gradbeništvu zaradi svojih odličnih lastnosti zadrževanja vode.

Sposobnost oblikovanja filma:

HEC tvori prozorne filme z dobrim oprijemom, zaradi česar je primeren za nekatere aplikacije, kjer je tvorba filma kritična.

5 Zaključek

Če povzamemo, hidroksietilceluloza (HEC) in hidroksipropil metilceluloza (HPMC) sta pomembna celulozna etra z edinstvenimi lastnostmi in aplikacijami.Njihova edinstvena kemijska struktura, metode sinteze in funkcionalne lastnosti so vsestranski v različnih industrijah.Razumevanje razlik med HEC in HPMC vam lahko pomaga pri premišljeni odločitvi pri izbiri pravega celuloznega etra za določeno uporabo, bodisi v farmacevtskih izdelkih, gradbeništvu, barvah ali izdelkih za osebno nego.Ko tehnologija napreduje z znanostjo, bodo nadaljnje raziskave morda razkrile več aplikacij in modifikacij, s čimer se bo povečala uporabnost teh celuloznih etrov na različnih področjih.


Čas objave: 11. decembra 2023
Spletni klepet WhatsApp!