Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) is 'n sintetiese polimeer afkomstig van sellulose en word algemeen gebruik as 'n verdikkingsmiddel, emulgator en stabiliseerder in verskeie industrieë soos voedsel, farmaseutiese produkte en skoonheidsmiddels. HMPC is 'n hidroksipropileerde afgeleide van metielsellulose (MC), 'n wateroplosbare nie-ioniese sellulose-eter wat saamgestel is uit gemetoksileerde en hidroksipropileerde sellulose-eenhede. HMPC word wyd gebruik as 'n hulpstof in farmaseutiese formulerings vanweë die nie-toksisiteit, bioversoenbaarheid en bioafbreekbaarheid daarvan.
HMPC chemiese eienskappe:
Die chemiese eienskappe van HMPC word toegeskryf aan die teenwoordigheid van hidroksiel- en etergroepe in sy molekulêre struktuur. Die hidroksielgroepe van sellulose kan gefunksionaliseer word deur verskeie chemiese reaksies, soos verethering, verestering en oksidasie, om verskillende funksionele groepe in die polimeerruggraat in te voer. HMPC bevat beide metoksie (-OCH3) en hidroksipropiel (-OCH2CHOHCH3) groepe, wat beheer kan word om verskillende eienskappe soos oplosbaarheid, viskositeit en gelering te verskaf.
HMPC is hoogs oplosbaar in water en vorm helder, viskose oplossings teen lae konsentrasies. Die viskositeit van HMPC-oplossings kan verander word deur die graad van substitusie (DS) van die hidroksipropielgroepe aan te pas, wat die aantal gemodifiseerde hidroksielplekke per glukose-eenheid bepaal. Hoe hoër die DS, hoe laer is die oplosbaarheid en hoe hoër die viskositeit van die HMPC oplossing. Hierdie eienskap kan gebruik word om die vrystelling van aktiewe bestanddele uit farmaseutiese formulerings te beheer.
HMPC vertoon ook pseudoplastiese gedrag, wat beteken dat die viskositeit afneem met toenemende skuiftempo. Hierdie eienskap maak dit geskik as 'n verdikkingsmiddel vir vloeibare formulerings wat skuifkragte moet weerstaan tydens verwerking of toedienings.
HMPC is termies stabiel tot 'n sekere temperatuur, waarbo dit begin afbreek. Die afbraaktemperatuur van HMPC hang af van die DS en die konsentrasie van die polimeer in die oplossing. Die degradasie temperatuurreeks van HMPC is gerapporteer as 190-330°C.
Sintese van HMPC:
HMPC word gesintetiseer deur die veretheringsreaksie van sellulose met propileenoksied en metieletileenoksied in die teenwoordigheid van 'n alkaliese katalisator. Die reaksie verloop in twee stappe: eerstens word die metielgroepe van sellulose deur propileenoksied vervang, en dan word die hidroksielgroepe verder deur metieletileenoksied vervang. Die DS van HMPC kan beheer word deur die molêre verhouding van propileenoksied tot sellulose tydens die sinteseproses aan te pas.
Die reaksie word gewoonlik in 'n waterige medium by verhoogde temperatuur en druk uitgevoer. Die basiese katalisator is gewoonlik natrium- of kaliumhidroksied, wat die reaktiwiteit van sellulose-hidroksielgroepe na die epoksiedringe van propileenoksied en metieletileenoksied verhoog. Die reaksieproduk word dan geneutraliseer, gewas en gedroog om die finale HMPC-produk te verkry.
HMPC kan ook gesintetiseer word deur sellulose met propileenoksied en epichloorhidrien te laat reageer in die teenwoordigheid van suur katalisators. Hierdie metode, bekend as die epichloorhidrienproses, word gebruik om kationiese sellulosederivate te produseer, wat positief gelaai is as gevolg van die teenwoordigheid van kwaternêre ammoniumgroepe.
ten slotte:
HMPC is 'n multifunksionele polimeer met uitstekende chemiese eienskappe wat geskik is vir verskeie toepassings in verskillende industrieë. Die sintese van HMPC behels die veretheringsreaksie van sellulose met propileenoksied en metieletileenoksied in die teenwoordigheid van 'n alkaliese katalisator of 'n suur katalisator. Die eienskappe van HMPC kan ingestel word deur die DS en konsentrasie van die polimeer te beheer. Die veiligheid en bioversoenbaarheid van HMPC maak dit 'n gunstige keuse vir farmaseutiese formulerings.
Postyd: 18-Sep-2023