هيدروكسي بروبيل ميثيل سيلولوز (HPMC)وميثيل سيلولوز (MC)كلا مشتقات السليلوز شائعة الاستخدام في مجموعة متنوعة من الصناعات ، بما في ذلك الأدوية والغذاء ومستحضرات التجميل والبناء. على الرغم من أوجه التشابه بينهما ، فإن هاتين المادتين لها خصائص وتطبيقات كيميائية مميزة.
1. التركيب الكيميائي
كل من HPMC و MC من مشتقات السليلوز ، ولكن الفرق الرئيسي يكمن في المجموعات الكيميائية المرتبطة بالعمود الفقري السليلوز.
ميثيل سيلولوز (MC): يتكون هذا عن طريق مثيلة السليلوز. في هذه العملية ، يتم ربط مجموعات الميثيل (-Ch3) بمجموعات الهيدروكسيل من جزيئات السليلوز. تتراوح درجة المثيلة عادة ما بين 20-30 ٪ ، اعتمادًا على درجة MC ، والتي تؤثر على قابليتها للذوبان وغيرها من الخصائص.
هيدروكسي بروبيل ميثيل سيلولوز (HPMC): Kimacell®HPMC هو مشتق أكثر تعقيدًا. بالإضافة إلى المثيلة ، فإنه يخضع أيضا هيدروكسي بروبيل. يتم إدخال مجموعات الهيدروكسيبروبيل (-CH2CHOHCH3) إلى جزيء السليلوز ، إلى جانب مجموعات الميثيل. يمكن أن تختلف درجة هيدروكسي بروبيل ودرجة المثيلة من HPMC بشكل كبير ، مما يؤدي إلى مجموعة متنوعة من درجات HPMC مع خصائص مختلفة.
ميزة | ميثيل سيلولوز (MC) | هيدروكسي بروبيل ميثيل سيلولوز (HPMC) |
التركيب الكيميائي | ميثيل السليلوز | ميثيل و hydroxypropylation من السليلوز |
مجموعات وظيفية | مجموعات الميثيل (-Ch3) | مجموعات الميثيل (-CH3) + مجموعات هيدروكسي بروبيل (-CH2CHOHCH3) |
درجة الاستبدال (DS) | 20-30 ٪ مثيلة | يختلف ، مع مستويات استبدال الميثيل والهيدروكسيبروبيل القابلة للتعديل |
2. القابلية للذوبان
القابلية للذوبان هي واحدة من أهم العوامل عند مقارنة MC و HPMC. يعتمد قابلية ذوبان كل من مشتقات السليلوز هذه على درجة الاستبدال والصياغة المحددة للمادة.
ميثيل سيلولوز (MC): MC قابل للذوبان في الماء الساخن ولكنه يشكل هلام عند التبريد. هذه الخاصية الفريدة لتشكيل المواد الهلامية عند تسخينها وتعود إلى حالة سائلة عند التبريد هي واحدة من أهم خصائص MC. إنه غير قابل للذوبان في الماء البارد ، ولكنه قابل للذوبان في الماء الساخن فوق عتبة درجة حرارة معينة (50-70 درجة مئوية) ، وعملية التخليص قابلة للعكس.
هيدروكسي بروبيل ميثيل سيلولوز (HPMC): HPMC ، من ناحية أخرى ، قابلة للذوبان في كل من الماء البارد والساخن. هذا يجعلها أكثر تنوعا مقارنة مع MC. تتأثر قابلية ذوبان HPMC بنوع الاستبدال (نسبة الميثيل إلى مجموعات الهيدروكسيبروبيل) ودرجة اللزوجة. تميل درجات الاستبدال الأعلى إلى جعل HPMC أكثر قابلية للذوبان في الماء في درجات حرارة منخفضة.
القابلية للذوبان | ميثيل سيلولوز (MC) | هيدروكسي بروبيل ميثيل سيلولوز (HPMC) |
الذوبان في الماء | قابلة للذوبان في الماء الساخن (الجيل على التبريد) | قابل للذوبان في كل من الماء الساخن والبارد |
ملكية جيليشن | تشكل جل عند التبريد | لا يشكل هلام ، يبقى قابلة للذوبان في جميع درجات الحرارة |
3. اللزوجة
تلعب اللزوجة دورًا حاسمًا في العديد من التطبيقات ، وخاصة في الصناعات الصيدلانية والغذائية.
ميثيل سيلولوز (MC): لزوجة حلول Kimacell®MC تعتمد على درجة الحرارة. تزداد اللزوجة عند تسخينها ، ويظهر ظاهرة الجيل. تؤثر درجة الاستبدال أيضًا على اللزوجة ، مع ارتفاع مستويات الاستبدال بشكل عام مما يؤدي إلى ارتفاع اللزوجة.
هيدروكسي بروبيل ميثيل سيلولوز (HPMC): HPMC عمومًا لديه صورة لزوجة أكثر اتساقًا مقارنة بـ MC. تتأثر لزوجة HPMC أيضًا بدرجة الاستبدال ، لكنها تظل مستقرة عبر مجموعة أوسع من درجات الحرارة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تصميم HPMC للحصول على العديد من اللزوجة ، من منخفضة إلى عالية ، اعتمادًا على التطبيق المقصود.
اللزوجة | ميثيل سيلولوز (MC) | هيدروكسي بروبيل ميثيل سيلولوز (HPMC) |
سلوك اللزوجة | يزيد مع التدفئة (جيليت) | لزوجة مستقرة نسبيا في درجات حرارة مختلفة |
السيطرة على اللزوجة | سيطرة محدودة على اللزوجة | سيطرة أكبر على اللزوجة على أساس المستوى والاستبدال |
4. التطبيقات
يتم استخدام كل من MC و HPMC على نطاق واسع في صناعات الأدوية والغذاء ومستحضرات التجميل ، ولكن الخصائص المحددة لكل منها تجعلها أكثر ملاءمة لتطبيقات معينة.
ميثيل سيلولوز (MC):
الأدوية: غالبًا ما يتم استخدام MC كوكالة ، وكيل تفكك ، وعامل طلاء في تركيبات الكمبيوتر اللوحي بسبب خصائصه. كما أنه يستخدم في تركيبات الإفراج الخاضعة للرقابة.
صناعة الأغذية: يتم استخدام MC كمثخن للطعام ، مستحلب ، ومثبت. إن ملكيتها المكونة للهلام ذات قيمة في صنع منتجات مثل الآيس كريم ، وضمادات السلطة ، ومنتجات المخابز.
مستحضرات التجميل: يتم استخدام MC في مستحضرات التجميل من أجل خصائص سماكة ، ومستحلب ، واستقرار في منتجات مثل المستحضرات والشامبو والكريمات.
هيدروكسي بروبيل ميثيل سيلولوز (HPMC):
الأدوية: يستخدم HPMC على نطاق واسع كعامل الموثق والعامل الذي يتم التحكم فيه في تركيبات الكمبيوتر اللوحي. كما أنه يستخدم في حلول العيون كمواد تشحيم وأنظمة توصيل الأدوية القائمة على الهلام.
صناعة الأغذية: يتم استخدام HPMC في الخبز الخالي من الغلوتين ، لأنه يحاكي نسيج ومرونة الغلوتين في العجين. كما أنه يستخدم كمثبت ومستحلب في مختلف الأطعمة المصنعة.
بناء: يتم استخدام HPMC كمضاف في المواد اللاصقة للأسمنت والجص والبلاط. إنه يحسن قابلية التشغيل والاحتفاظ بالماء والالتصاق.
طلب | ميثيل سيلولوز (MC) | هيدروكسي بروبيل ميثيل سيلولوز (HPMC) |
الأدوية | الموثق ، تفكك ، وكيل الطلاء | الموثق ، تسيطر عليه ، زيوت التشحيم العيون |
صناعة الأغذية | مثخن ، مستحلب ، استقرار | الخبز الخالي من الغلوتين ، استقرار ، مستحلب |
مستحضرات التجميل | مثخن ، مستحلب ، استقرار | مثخن ، استقرار ، مستحلب |
بناء | نادرا ما تستخدم | إضافة في الأسمنت ، الجص ، المواد اللاصقة |
5. خصائص أخرى
الرطوبة: HPMC عمومًا أكثر رطبة (متعددة المياه) من MC ، مما يجعلها مفيدة في التطبيقات التي يلزم الاحتفاظ بالرطوبة.
الاستقرار الحراري: يميل MC إلى إظهار الاستقرار الحراري بشكل أفضل بسبب خاصية Gelation. HPMC ، على الرغم من أن مستقرة في نطاق درجة حرارة أوسع ، قد لا توفر نفس تأثير الجيل الحراري مثل MC.
6. ملخص الاختلافات
ميزة | ميثيل سيلولوز (MC) | هيدروكسي بروبيل ميثيل سيلولوز (HPMC) |
التركيب الكيميائي | مجموعات الميثيل المرتبطة بالسليلوز | مجموعات الميثيل والهيدروكسيبروبيل متصلة بالسليلوز |
القابلية للذوبان | قابل للذوبان في الماء الساخن ، ويشكل المواد الهلامية | قابل للذوبان في كل من الماء البارد والساخن |
ملكية جيليشن | تشكل جل عند التبريد | لا جيلي ، لا يزال قابل للذوبان |
اللزوجة | تعتمد على درجة الحرارة ، المواد الهلامية على التدفئة | لزوجة مستقرة عبر درجات الحرارة |
التطبيقات | الأدوية ، الطعام ، مستحضرات التجميل | الأدوية ، الغذاء (خالي من الغلوتين) ، مستحضرات التجميل ، البناء |
الرطوبة | أقل من HPMC | أعلى ، يجذب المزيد من الرطوبة |
بينما كلاهماHPMCوMCهي مشتقات السليلوز مع تطبيقات متداخلة ، والهياكل الكيميائية المتميزة وخصائصها تجعلها أكثر ملاءمة للاستخدامات المختلفة. تعتبر MC ذات قيمة خاصة في التطبيقات التي تستفيد من ممتلكات Gelation الخاصة بها ، في حين أن قابلية الذوبان الفائقة والاستقرار الحراري في HPMC تجعلها أكثر تنوعًا عبر الصناعات ، بما في ذلك معالجة الأغذية والمستحضرات الصيدلانية. يساعد فهم هذه الاختلافات في اختيار المواد المناسبة لتطبيقات محددة.
وقت النشر: يناير -27-2025