Hidroksipropil metilceluloza (HPMC) je sintetički polimer izveden iz celuloze i obično se koristi kao zgušnjivač, emulgator i stabilizator u raznim industrijama kao što su hrana, farmaceutski proizvodi i kozmetika. HMPC je hidroksipropilirani derivat metilceluloze (MC), vodotopivog nejonskog etera celuloze koji se sastoji od metoksiliranih i hidroksipropiliranih celuloznih jedinica. HMPC se široko koristi kao pomoćna tvar u farmaceutskim formulacijama zbog svoje netoksičnosti, biokompatibilnosti i biorazgradljivosti.
HMPC hemijska svojstva:
Hemijska svojstva HMPC-a se pripisuju prisustvu hidroksilnih i eterskih grupa u njegovoj molekularnoj strukturi. Hidroksilne grupe celuloze mogu se funkcionalizirati kroz različite kemijske reakcije, kao što su eterifikacija, esterifikacija i oksidacija, kako bi se uvele različite funkcionalne grupe u polimernu kičmu. HMPC sadrži i metoksi (-OCH3) i hidroksipropil (-OCH2CHOHCH3) grupe, koje se mogu kontrolisati da obezbede različita svojstva kao što su rastvorljivost, viskozitet i geliranje.
HMPC je visoko rastvorljiv u vodi, formirajući bistre, viskozne otopine pri niskim koncentracijama. Viskoznost rastvora HMPC može se promeniti podešavanjem stepena supstitucije (DS) hidroksipropilnih grupa, što određuje broj modifikovanih hidroksilnih mesta po jedinici glukoze. Što je veći DS, to je niža rastvorljivost i veći viskozitet HMPC rastvora. Ovo svojstvo se može koristiti za kontrolu oslobađanja aktivnih sastojaka iz farmaceutskih formulacija.
HMPC također pokazuje pseudoplastično ponašanje, što znači da viskoznost opada s povećanjem brzine smicanja. Ovo svojstvo ga čini pogodnim kao zgušnjivač za tečne formulacije koje treba da izdrže sile smicanja tokom obrade ili primjene.
HMPC je termički stabilan do određene temperature, iznad koje počinje da se razgrađuje. Temperatura razgradnje HMPC ovisi o DS i koncentraciji polimera u otopini. Opseg temperature degradacije HMPC-a je 190-330°C.
Sinteza HMPC:
HMPC se sintetizira reakcijom eterifikacije celuloze s propilen oksidom i metiletilen oksidom u prisustvu alkalnog katalizatora. Reakcija se odvija u dva koraka: prvo se metilne grupe celuloze zamjenjuju propilen oksidom, a zatim se hidroksilne grupe dalje zamjenjuju metil etilen oksidom. DS HMPC se može kontrolisati podešavanjem molarnog omjera propilen oksida i celuloze tokom procesa sinteze.
Reakcija se obično izvodi u vodenom mediju na povišenoj temperaturi i pritisku. Osnovni katalizator je obično natrijum ili kalijum hidroksid, koji pojačava reaktivnost celuloznih hidroksilnih grupa prema epoksidnim prstenovima propilen oksida i metiletilen oksida. Reakcioni proizvod se zatim neutrališe, ispere i osuši da se dobije konačni HMPC proizvod.
HMPC se također može sintetizirati reakcijom celuloze s propilen oksidom i epiklorohidrinom u prisustvu kiselih katalizatora. Ova metoda, poznata kao epiklorohidrinski proces, koristi se za proizvodnju kationskih derivata celuloze, koji su pozitivno nabijeni zbog prisustva kvaternarnih amonijumskih grupa.
u zaključku:
HMPC je multifunkcionalni polimer sa odličnim hemijskim svojstvima pogodan za različite primene u različitim industrijama. Sinteza HMPC uključuje reakciju eterifikacije celuloze s propilen oksidom i metiletilen oksidom u prisustvu alkalnog katalizatora ili kiselog katalizatora. Svojstva HMPC-a mogu se podesiti kontrolom DS-a i koncentracije polimera. Sigurnost i biokompatibilnost HMPC-a čine ga povoljnim izborom za farmaceutske formulacije.
Vrijeme objave: Sep-18-2023