Hidroxipropil metilcel·lulosa (HPMC) és un compost de polímer soluble en aigua obtingut per la modificació química de la cel·lulosa vegetal natural. Té una bona solubilitat, estabilitat i biocompatibilitat i s’utilitza àmpliament en aliments, medicina, construcció, cosmètics i altres camps. A continuació, introduiran les característiques estructurals, els mètodes de preparació, les aplicacions principals i els seus avantatges i desavantatges de HPMC en detall.
1. Estructura i propietats químiques
L’estructura bàsica de l’HPMC deriva de la cel·lulosa natural. A la seva cadena molecular, alguns grups hidroxil (-OH) són substituïts per grups metil (-CH3) i grups hidroxipropil (-CH2CHOHCH3). La seva estructura química específica es genera per reacció d’etterificació de molècules de cel·lulosa, cosa que li proporciona una bona solubilitat en aigua, espessiment i propietats formadores de pel·lícules.
La solubilitat en aigua de HPMC està estretament relacionada amb el grau de substitució de grups de metil i hidroxipropil a la molècula. Generalment, HPMC té les següents característiques:
Bona solubilitat en aigua;
Bona estabilitat, forta tolerància a la calor i l’àcid i alcali;
Alta viscositat, fort espessiment;
A causa de la seva estructura química, HPMC també pot formar una pel·lícula i té un cert efecte d’alliberament controlat sobre fàrmacs o altres substàncies.
2. Mètode de preparació
La preparació de HPMC s’aconsegueix principalment mitjançant la reacció d’etterificació de la cel·lulosa. La cel·lulosa reacciona primer amb clorur de metil (CH3CL) i clorur d’hidroxipropil (C3H7OCH2Cl) per obtenir productes metilats i hidroxipropilats. Depenent de les condicions de reacció (com la temperatura, el temps de reacció, la relació de les matèries primeres, etc.), es pot ajustar el pes molecular, la viscositat i altres propietats físiques i químiques de HPMC. Els passos específics són els següents:
La cel·lulosa es dissol per eliminar les impureses.
Reacciona amb clorur de metil i clorur d’hidroxipropil en una solució alcalina per a la reacció d’etterificació.
El producte HPMC final s’obté mitjançant dissolució, filtració, assecat i altres passos.
3. Camp d’aplicació
3.1Camp farmacèutic
A la indústria farmacèutica, HPMC és àmpliament utilitzat com a excipient per a fàrmacs. No només s’utilitza com a espessidor, sinó que també es pot utilitzar per preparar les preparacions de fàrmacs d’alliberament controlat. La seva excel·lent solubilitat en aigua i biocompatibilitat la converteixen en un ingredient important en preparacions farmacèutiques com ara comprimits, càpsules i pastilles. Les aplicacions comunes inclouen:
Alliberament de medicaments controlats: HPMC es pot dissoldre gradualment en el cos i alliberar els fàrmacs, de manera que sovint s’utilitza per preparar fàrmacs d’alliberament sostingut i d’alliberament controlat.
Portador de medicaments: HPMC es pot utilitzar com a portador per modelar i dispersió quan es preparen càpsules, comprimits, grànuls i altres formes de dosificació.
GEL: HPMC es pot utilitzar com a gel per preparar formes de dosificació de gel de diversos fàrmacs, com ara pomades tòpiques.
3.2 Indústria alimentària
HPMC també s’utilitza àmpliament en la indústria alimentària, principalment per millorar la textura dels aliments, ampliar la vida útil i millorar el gust dels aliments. Les aplicacions comunes inclouen:
Espessador i estabilitzador: HPMC es pot utilitzar com a espessidor en aliments com ara gelea, amanides i gelats per augmentar la viscositat i l'estabilitat dels aliments.
Agent Gelling: En alguns aliments, HPMC es pot utilitzar com a agent de gel per proporcionar un bon efecte gel.
Pa i pastisseria: HPMC pot millorar el sabor del pa i la pastisseria, augmentar la humitat i frenar l’assecat dels aliments.
3.3 Indústria de la construcció
L’HPMC s’utilitza principalment com a agent d’espessador i de retenció d’aigua per a materials de construcció com el ciment, el guix i la pintura a la indústria de la construcció, i s’utilitza sovint en els aspectes següents:
Mortar: HPMC pot millorar l’adhesió, la retenció d’aigua i la fluïdesa del morter i millorar el rendiment de la construcció del morter.
Adhesiu de rajoles: HPMC pot millorar el rendiment de la construcció de l’adhesiu de rajoles i millorar la seva operació.
Pintura: l’ús de HPMC en pintura pot augmentar la viscositat i l’estabilitat de la pintura i ajudar a controlar l’anivellament de la pintura.
3.4 Indústria de cosmètica
En cosmètics, HPMC s’utilitza principalment com a agent espessidor, emulsionant i agent formador de pel·lícules, i s’utilitza àmpliament en productes com cremes, netejadors facials, esprais de cabell i ombres d’ulls. Les seves funcions inclouen:
Thopener: HPMC pot augmentar la viscositat dels cosmètics i millorar la sensació d’ús.
Hidratant: HPMC té bones propietats hidratants i pot ajudar a bloquejar la humitat per mantenir la pell hidratada.
Emulsionant: HPMC pot ajudar a la barreja d’aigua i oli per formar una emulsió estable.
4. Anàlisi dels avantatges i desavantatges
4.1 Avantatges
Bona biocompatibilitat: l’HPMC és un producte natural modificat per cel·lulosa, generalment no tòxic i inofensiu per al cos humà i té una bona biocompatibilitat.
Sense insígnia i inodora: l’HPMC no sol tenir olor ni irritació i és adequat per al menjar i la medicina.
Àmpliament utilitzat: a causa de la seva excel·lent solubilitat en aigua, espessiment i estabilitat, HPMC s’utilitza àmpliament en moltes indústries.
4.2 Desavantatges
Una mala estabilitat a alta temperatura: tot i que l’HPMC té una bona estabilitat tèrmica, l’escalfament a llarg termini en condicions de temperatura alta farà que s’hidrolitzi i es degradi, perdent algunes de les seves funcions.
Preu alt: en comparació amb alguns espessidors tradicionals, HPMC és més car, cosa que pot limitar el seu ús generalitzat en algunes aplicacions.
Com a excel·lent compost de polímer,Hpmc S'ha utilitzat àmpliament en medicina, aliments, construcció, cosmètics i altres camps a causa de la seva bona solubilitat en aigua, biocompatibilitat i estabilitat. Amb el desenvolupament de la ciència i la tecnologia i la millora contínua de les necessitats d’aplicació, la tecnologia de preparació i els camps d’aplicació de HPMC s’ampliaran encara més per tenir un paper més gran.
Posada Posada: 17-2025 de febrer