Ang Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC), na kilala rin bilang hypromellose, ay isang versatile polymer na ginagamit sa iba't ibang industriya kabilang ang mga pharmaceutical, pagkain, at construction.Ito ay isang cellulose derivative na binago sa pamamagitan ng isang kemikal na reaksyon upang mapahusay ang mga katangian nito.Ang polymer na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng tubig solubility, biocompatibility, at film-forming na mga kakayahan.
Kemikal na istraktura ng hydroxypropyl methylcellulose (HPMC):
Ang hydroxypropyl methylcellulose ay nagmula sa cellulose, isang natural na polysaccharide na matatagpuan sa mga pader ng cell ng halaman.Ang kemikal na istraktura ng HPMC ay nailalarawan sa pagkakaroon ng hydroxypropyl at methyl group sa cellulose backbone.
Cellulose backbone:
Ang cellulose ay isang linear polysaccharide na binubuo ng mga unit ng glucose na naka-link ng β-1,4-glycosidic bond.Ang mga umuulit na unit ay bumubuo ng mahaba at mahigpit na mga kadena na nagbibigay ng istrukturang batayan para sa HPMC.
methyl:
Ang mga methyl group (CH3) ay ipinapasok sa cellulose backbone sa pamamagitan ng isang kemikal na reaksyon sa methanol.Pinahuhusay ng pagpapalit na ito ang hydrophobicity ng polimer, na nakakaapekto sa solubility nito at mga katangian ng pagbuo ng pelikula.
Hydroxypropyl:
Ang mga hydroxypropyl group (C3H6O) ay nakakabit sa cellulose backbone sa pamamagitan ng reaksyon sa propylene oxide.Ang mga hydroxypropyl group na ito ay nag-aambag sa water solubility ng HPMC at nakakaimpluwensya sa lagkit nito.
Maaaring mag-iba ang antas ng pagpapalit (DS) ng methyl at hydroxypropyl group, na nakakaapekto sa pangkalahatang pagganap ng HPMC.Ang DS ay tumutukoy sa average na bilang ng mga substituent bawat glucose unit sa cellulose chain.
Synthesis ng Hydroxypropyl Methylcellulose (HPMC):
Ang synthesis ng HPMC ay nagsasangkot ng ilang mga kemikal na hakbang na nagpapakilala ng mga methyl at hydroxypropyl na grupo sa cellulose backbone.Kabilang sa mga pangunahing reaksyon ang etherification na may methyl chloride at hydroxypropylation na may propylene oxide.Narito ang isang pinasimple na pangkalahatang-ideya:
Pag-activate ng cellulose:
Ang proseso ay nagsisimula sa pamamagitan ng pag-activate ng selulusa gamit ang isang base, kadalasang sodium hydroxide.Ang hakbang na ito ay nagpapataas ng reaktibiti ng mga grupo ng selulusa hydroxyl para sa mga kasunod na reaksyon.
Methylation:
Ang methyl chloride ay ginagamit upang ipakilala ang mga methyl group.Ang selulusa ay tumutugon sa methyl chloride sa pagkakaroon ng isang base, na nagreresulta sa pagpapalit ng mga hydroxyl group na may mga methyl group.
reaksyon:
Cellulose-OH+CH3Cl→Cellulose-OMe+Cellulose Hydrochloride-OH+CH3Cl→Cellulose-OMe+HCl
Hydroxypropylation:
Ang mga hydroxypropyl group ay nakakabit sa cellulose backbone gamit ang propylene oxide.Ang reaksyon ay karaniwang nagaganap sa isang alkaline na daluyan at ang antas ng hydroxypropylation ay kinokontrol upang makamit ang ninanais na mga katangian.
reaksyon:
Cellulose-OH+C3H6 oxygen→Cellulose-O-(CH2CH(OH)CH3)+H2 oxygen Cellulose-OH+C3H6O→Celulose-O-(CH2CH(OH)CH3)+H2 oxygen
Neutralisasyon at paglilinis:
Ang resultang produkto ay neutralisado upang alisin ang anumang natitirang acidic o pangunahing residues.Ang mga hakbang sa paglilinis tulad ng paghuhugas at pagsasala ay isinasagawa upang makakuha ng mga de-kalidad na produkto ng HPMC.
Mga Katangian ng Kemikal ng Hydroxypropyl Methylcellulose (HPMC):
Solubility:
Ang HPMC ay madaling natutunaw sa malamig na tubig, at ang solubility ay maaaring iakma sa pamamagitan ng pagbabago ng antas ng pagpapalit.Ang mas mataas na antas ng pagpapalit ay karaniwang nagreresulta sa mas mataas na solubility.
Pagbuo ng pelikula:
Ang HPMC ay may mahusay na mga katangian ng pagbuo ng pelikula, na ginagawa itong angkop para sa mga aplikasyon tulad ng mga pharmaceutical coatings at food packaging.Ang resultang pelikula ay transparent at nagbibigay ng gas barrier.
Thermal gelation:
Ang thermal gelation ay isang natatanging katangian ng HPMC.Ang isang gel ay nabubuo kapag pinainit, at ang lakas ng gel ay nakasalalay sa mga kadahilanan tulad ng konsentrasyon at molekular na timbang.
Lagkit:
Ang lagkit ng mga solusyon sa HPMC ay apektado ng antas ng pagpapalit at konsentrasyon.Bilang pampalapot, malawak itong ginagamit sa iba't ibang industriya.
Aktibidad sa ibabaw:
Ang HPMC ay may mga katangiang tulad ng surfactant na nag-aambag sa mga kakayahan nito sa pag-emulsify at pag-stabilize sa mga formulation.
Biocompatibility:
Ang HPMC ay itinuturing na biocompatible, ginagawa itong angkop para sa paggamit sa mga parmasyutiko, kabilang ang mga controlled-release na mga formulation ng gamot.
Mga aplikasyon ng Hydroxypropyl Methylcellulose (HPMC):
gamot:
Ang HPMC ay karaniwang ginagamit bilang mga binder, film coatings, at controlled release matrice sa mga pormulasyon ng parmasyutiko.
magtayo:
Sa industriya ng konstruksiyon, ang HPMC ay ginagamit bilang isang ahente ng pagpapanatili ng tubig sa mga materyales na nakabatay sa semento, na nagpapahusay sa kakayahang magamit at binabawasan ang paghihiwalay ng tubig.
industriya ng pagkain:
Ginagamit ang HPMC sa industriya ng pagkain bilang pampalapot, pampatatag at ahente ng gelling.Madalas itong ginagamit sa mga produkto tulad ng mga sarsa, sopas at ice cream.
Mga produkto ng personal na pangangalaga:
Paggamit sa Industriya ng Kosmetiko at Personal na Pangangalaga Ang HPMC ay ginagamit sa mga produkto tulad ng mga cream at lotion dahil sa mga katangian nitong pampalapot at emulsify.
Mga Pintura at Patong:
Ang HPMC ay idinagdag sa mga pintura at patong upang mapataas ang lagkit, katatagan at pagpapanatili ng tubig.
sa konklusyon:
Ang Hydroxypropyl methylcellulose ay isang versatile polymer na may malawak na hanay ng mga aplikasyon dahil sa mga natatanging katangian ng kemikal nito.Ang synthesis ng HPMC ay nagsasangkot ng pagpapakilala ng mga methyl at hydroxypropyl na grupo sa cellulose backbone, na nagreresulta sa isang nalulusaw sa tubig at biocompatible na polimer.Ang magkakaibang mga aplikasyon nito sa mga parmasyutiko, konstruksiyon, pagkain at personal na pangangalaga ay nagpapakita ng kahalagahan nito sa iba't ibang industriya.Habang nagpapatuloy ang pananaliksik, ang mga karagdagang pagbabago at pagsulong sa teknolohiya ng HPMC ay maaaring palawakin ang utility nito at mapahusay ang pagganap nito sa mga umiiral at umuusbong na aplikasyon.
Oras ng post: Dis-18-2023