Ang Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) ay isang versatile compound na ginagamit sa iba't ibang industriya kabilang ang pharmaceutical, pagkain, construction at cosmetics.Ang pag-unawa sa komposisyon, istraktura, katangian at aplikasyon nito ay nangangailangan ng malalim na pag-aaral ng kemikal na komposisyon at proseso ng synthesis nito.
komposisyon at istraktura
Cellulose Backbone: Ang HPMC ay nagmula sa cellulose, isang natural na polimer na matatagpuan sa mga pader ng selula ng halaman.Ang selulusa ay binubuo ng mahabang kadena ng mga yunit ng glucose na pinagsama-sama ng β-1,4 glycosidic bond.
Methylation: Ang methylcellulose ay isang precursor sa HPMC at ginawa sa pamamagitan ng paggamot sa cellulose na may alkali at methyl chloride.Ang proseso ay nagsasangkot ng pagpapalit ng hydroxyl (-OH) na mga grupo sa cellulose backbone ng methyl (-CH3) na mga grupo.
Hydroxypropylation: Pagkatapos ng methylation, nangyayari ang hydroxypropylation.Sa hakbang na ito, ang propylene oxide ay tumutugon sa methylated cellulose, na nagpapakilala ng hydroxypropyl (-OCH2CHOHCH3) na mga grupo sa cellulose backbone.
Degree of Substitution (DS): Ang antas ng pagpapalit ay tumutukoy sa average na bilang ng hydroxypropyl at methyl group sa bawat glucose unit sa cellulose chain.Naaapektuhan ng parameter na ito ang mga katangian ng HPMC, kabilang ang solubility, lagkit, at thermal behavior nito.
synthesis
Paggamot ng alkalina: Ang mga cellulose fiber ay unang ginagamot ng isang alkaline na solusyon, kadalasang sodium hydroxide (NaOH), upang masira ang intermolecular hydrogen bond at pataasin ang accessibility ng mga cellulose hydroxyl group.
Methylation: Ang cellulose na ginagamot sa alkali ay nire-react sa methyl chloride (CH3Cl) sa ilalim ng mga kontroladong kondisyon, na nagreresulta sa pagpapalit ng mga hydroxyl group na may methyl group.
Hydroxypropylation: Ang methylated cellulose ay higit na tumutugon sa propylene oxide (C3H6O) sa pagkakaroon ng isang katalista tulad ng sodium hydroxide.Ang reaksyong ito ay nagpapakilala ng mga hydroxypropyl group sa cellulose backbone.
Neutralisasyon at Paglilinis: I-neutralize ang pinaghalong reaksyon upang maalis ang anumang labis na base.Ang nakuhang produkto ay sumasailalim sa mga hakbang sa paglilinis tulad ng pagsasala, paglalaba, at pagpapatuyo upang makuha ang panghuling produkto ng HPMC.
katangian
Solubility: Ang HPMC ay natutunaw sa tubig at bumubuo ng isang malinaw, malapot na solusyon.Ang solubility ay nakasalalay sa mga kadahilanan tulad ng antas ng pagpapalit, molekular na timbang, at temperatura.
Lagkit: Ang mga solusyon sa HPMC ay nagpapakita ng pseudoplastic na gawi, ibig sabihin ay bumababa ang kanilang lagkit sa pagtaas ng shear rate.Ang lagkit ay maaaring kontrolin sa pamamagitan ng pagsasaayos ng mga parameter tulad ng DS, molekular na timbang at konsentrasyon.
Pagbuo ng Pelikula: Ang HPMC ay bumubuo ng mga flexible at transparent na pelikula kapag inihagis mula sa may tubig na solusyon nito.Ang mga pelikulang ito ay nakakahanap ng mga aplikasyon sa mga coatings, packaging at mga parmasyutiko.
Thermal Stability: Ang HPMC ay thermally stable sa isang tiyak na temperatura, kung saan nangyayari ang pagkasira.Ang thermal stability ay depende sa mga salik gaya ng DS, moisture content, at pagkakaroon ng mga additives.
Mga lugar ng aplikasyon
Mga Pharmaceutical: Ang HPMC ay malawakang ginagamit sa mga pormulasyon ng parmasyutiko bilang mga pampalapot, mga binder, mga ahente na bumubuo ng pelikula at mga matrice na napapanatiling-release.Pinapabuti nito ang pagkawatak-watak ng tablet, pagkalusaw at bioavailability.
Pagkain: Sa industriya ng pagkain, ang HPMC ay ginagamit bilang pampalapot, stabilizer, emulsifier at filler sa mga produkto tulad ng mga sarsa, dressing, baked goods at mga produkto ng pagawaan ng gatas.
Konstruksyon: Ang HPMC ay idinagdag sa cement-based mortar, stucco at tile adhesives upang mapabuti ang workability, water retention at adhesion.Pinapabuti nito ang pagganap ng mga materyales sa gusali sa iba't ibang mga kondisyon.
Mga Kosmetiko: Ginagamit ang HPMC bilang pampalapot, emulsifier at stabilizer sa mga cosmetic formulation tulad ng mga cream, lotion at gel.Nagbibigay ito ng mga kanais-nais na rheological na katangian at pinahuhusay ang katatagan ng produkto.
Ang Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) ay isang multifunctional compound na na-synthesize mula sa cellulose sa pamamagitan ng mga proseso ng methylation at hydroxypropylation.Ang kemikal na istraktura, mga katangian at mga aplikasyon nito ay ginagawa itong isang mahalagang sangkap sa mga industriya na magkakaibang gaya ng mga parmasyutiko, pagkain, konstruksiyon at mga pampaganda.Ang karagdagang pananaliksik at pagpapaunlad ng teknolohiya ng HPMC ay patuloy na nagpapalawak ng mga potensyal na aplikasyon nito at pinapabuti ang pagganap nito sa iba't ibang mga formulation.
Oras ng post: Peb-20-2024