الفرق بين CMC وHPMC

كربوكسي ميثيل السليلوز (CMC) وهيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) نوعان من مشتقات السليلوز التي تستخدم على نطاق واسع في صناعات الأغذية والأدوية والعناية الشخصية. في حين يتم استخدام كلاهما كمكثفات ومثبتات ومستحلبات، هناك بعض الاختلافات المهمة بين CMC وHPMC التي تجعلها مناسبة لتطبيقات مختلفة. في هذه المقالة، سنناقش الاختلافات بين CMC وHPMC من حيث التركيب الكيميائي والخصائص والاستخدامات والسلامة.

1. التركيب الكيميائي

CMC هو بوليمر قابل للذوبان في الماء مشتق من السليلوز، وهو بوليمر طبيعي موجود في جدران الخلايا النباتية. يتميز التركيب الكيميائي للـ CMC بمجموعات كربوكسي ميثيل (-CH2-COOH) المرتبطة بالعمود الفقري للسليلوز. تشير درجة الاستبدال (DS) لـ CMC إلى عدد مجموعات كربوكسي ميثيل الموجودة لكل وحدة أنهيدروجلوكوز (AGU) في العمود الفقري للسليلوز. يمكن أن تتراوح قيم DS الخاصة بـ CMC من 0.2 إلى 1.5، حيث تشير قيم DS الأعلى إلى درجة أعلى من الاستبدال.

HPMC هو أيضًا بوليمر قابل للذوبان في الماء مشتق من السليلوز. ومع ذلك، على عكس CMC، يتم تعديل HPMC باستخدام مجموعات الهيدروكسي بروبيل والميثيل. ترتبط مجموعات الهيدروكسي بروبيل (-OCH2CHOHCH3) بمجموعات الهيدروكسيل الموجودة في العمود الفقري للسليلوز، بينما ترتبط مجموعات الميثيل (-CH3) بمجموعات الهيدروكسي بروبيل. تشير درجة استبدال HPMC إلى عدد مجموعات الهيدروكسي بروبيل والميثيل الموجودة في كل وحدة AGU في العمود الفقري للسليلوز. يمكن أن تتراوح قيمة DS الخاصة بـ HPMC من 0.1 إلى 3.0، حيث تشير قيم DS الأعلى إلى درجة أعلى من الاستبدال.

2. ملكيات

تتمتع CMC وHPMC بخصائص مختلفة تجعلها مناسبة لتطبيقات مختلفة. بعض الخصائص الرئيسية لـ CMC وHPMC مذكورة أدناه:

أ. الذوبان: CMC قابل للذوبان بدرجة عالية في الماء ويشكل محاليل شفافة ولزجة. HPMC أيضًا قابل للذوبان بدرجة عالية في الماء، لكن الحلول قد تكون عكرة اعتمادًا على درجة الاستبدال.

ب. الريولوجيا: CMC عبارة عن مادة بلاستيكية زائفة، مما يعني أنها تظهر سلوك ترقق القص. وهذا يعني أن لزوجة CMC تقل مع زيادة معدل القص. ومن ناحية أخرى، فإن HPMC عبارة عن مادة نيوتونية، مما يعني أن لزوجتها تظل ثابتة بغض النظر عن معدل القص.

ج. خصائص تشكيل الفيلم: يتمتع CMC بخصائص جيدة في تشكيل الفيلم، مما يجعله مناسبًا للاستخدام في الطلاءات والأفلام. تتمتع HPMC أيضًا بخصائص تشكيل الفيلم، لكن الأفلام قد تكون هشة وعرضة للتشقق.

د. الاستقرار: CMC مستقر على نطاق واسع من ظروف درجة الحموضة ودرجة الحرارة. HPMC أيضًا مستقر على نطاق واسع من الأس الهيدروجيني، لكن استقراره قد يتأثر بدرجات الحرارة المرتفعة.

3. الاستخدامات

يتم استخدام CMC وHPMC في مجموعة واسعة من التطبيقات في صناعات الأغذية والأدوية والعناية الشخصية. بعض الاستخدامات الرئيسية لـ CMC وHPMC مذكورة أدناه:

أ. صناعة المواد الغذائية: يستخدم CMC بشكل شائع كمكثف ومثبت ومستحلب في المنتجات الغذائية مثل الآيس كريم وصلصات السلطة والسلع المخبوزة. يستخدم HPMC أيضًا كمثخن ومثبت في المنتجات الغذائية، ولكنه يستخدم بشكل أكثر شيوعًا كعامل طلاء لمنتجات الحلويات مثل الحلوى الصمغية والشوكولاتة.

ب. صناعة الأدوية: يستخدم CMC كمادة رابطة ومفككة وطلاء للأقراص في التركيبات الصيدلانية. يستخدم HPMC أيضًا كعامل رابطة ومفكك وطلاء للأقراص في التركيبات الصيدلانية.