Хидроксипропил метилцелулозата (HPMC) е синтетичен полимер, получен от целулоза и обикновено се използва като сгъстител, емулгатор и стабилизатор в различни индустрии като хранителна, фармацевтична и козметична. HMPC е хидроксипропилирано производно на метилцелулоза (MC), водоразтворим нейонен целулозен етер, съставен от метоксилирани и хидроксипропилирани целулозни единици. HMPC се използва широко като ексципиент във фармацевтични състави поради неговата нетоксичност, биосъвместимост и биоразградимост.
HMPC химични свойства:
Химичните свойства на HMPC се дължат на наличието на хидроксилни и етерни групи в неговата молекулна структура. Хидроксилните групи на целулозата могат да бъдат функционализирани чрез различни химични реакции, като етерификация, естерификация и окисляване, за въвеждане на различни функционални групи в полимерния скелет. HMPC съдържа както метокси (-OCH3), така и хидроксипропил (-OCH2CHOHCH3) групи, които могат да бъдат контролирани, за да осигурят различни свойства като разтворимост, вискозитет и желиране.
HMPC е силно разтворим във вода, образувайки бистри, вискозни разтвори при ниски концентрации. Вискозитетът на HMPC разтворите може да бъде променен чрез регулиране на степента на заместване (DS) на хидроксипропиловите групи, което определя броя на модифицираните хидроксилни места на глюкозна единица. Колкото по-висок е DS, толкова по-ниска е разтворимостта и толкова по-висок е вискозитетът на HMPC разтвора. Това свойство може да се използва за контролиране на освобождаването на активни съставки от фармацевтични състави.
HMPC също проявява псевдопластично поведение, което означава, че вискозитетът намалява с увеличаване на скоростта на срязване. Това свойство го прави подходящ като сгъстител за течни формулировки, които трябва да издържат на срязващи сили по време на обработка или приложения.
HMPC е термично стабилен до определена температура, над която започва да се разгражда. Температурата на разграждане на HMPC зависи от DS и концентрацията на полимера в разтвора. Съобщава се, че температурният диапазон на разграждане на HMPC е 190-330°C.
Синтез на HMPC:
HMPC се синтезира чрез реакция на етерификация на целулоза с пропилей оксид и метилетилен оксид в присъствието на алкален катализатор. Реакцията протича в два етапа: първо метиловите групи на целулозата се заместват с пропилей оксид, а след това хидроксилните групи се заместват допълнително с метил етилен оксид. DS на HMPC може да се контролира чрез регулиране на моларното съотношение на пропилей оксид към целулоза по време на процеса на синтез.
Реакцията обикновено се провежда във водна среда при повишена температура и налягане. Основният катализатор обикновено е натриев или калиев хидроксид, който повишава реактивността на целулозните хидроксилни групи спрямо епоксидните пръстени на пропилей оксид и метилетилен оксид. След това реакционният продукт се неутрализира, промива и изсушава, за да се получи крайният HMPC продукт.
HMPC може също да се синтезира чрез взаимодействие на целулоза с пропилей оксид и епихлорхидрин в присъствието на киселинни катализатори. Този метод, известен като епихлорхидрин процес, се използва за получаване на катионни целулозни производни, които са положително заредени поради наличието на кватернерни амониеви групи.
в заключение:
HMPC е многофункционален полимер с отлични химични свойства, подходящ за различни приложения в различни индустрии. Синтезът на HMPC включва реакция на етерификация на целулоза с пропилей оксид и метилетилен оксид в присъствието на алкален катализатор или киселинен катализатор. Свойствата на HMPC могат да се регулират чрез контролиране на DS и концентрацията на полимера. Безопасността и биосъвместимостта на HMPC го правят благоприятен избор за фармацевтични формулировки.
Време на публикуване: 18 септември 2023 г