La hidroxipropil metilcel·lulosa (HPMC) és un polímer semi-sintètic i soluble en aigua derivat de la cel·lulosa. S'utilitza àmpliament en diverses indústries, incloent-hi farmacèutics, aliments, construccions i cosmètics, a causa de les seves propietats úniques com l'espessament, l'enllaç, la formació de pel·lícules i l'estabilització. Tanmateix, és important tenir en compte que HPMC no té un punt de fusió específic perquè no experimenta un procés de fusió real com els materials cristal·lins. En canvi, experimenta un procés de degradació tèrmica quan s’escalfa.
1. Propietats de HPMC:
HPMC és una pols de color blanc a fora de blanc, soluble en aigua i molts dissolvents orgànics. Les seves propietats varien en funció de factors com el grau de substitució (DS), el pes molecular i la distribució de la mida de les partícules. Generalment, presenta les següents característiques:
Natura no iònica: HPMC no porta cap càrrega elèctrica en solució, fent-la compatible amb una àmplia gamma d’altres materials.
Formació de pel·lícules: HPMC pot formar pel·lícules clares i flexibles en sec, que troben aplicacions en recobriments, pel·lícules i formes de dosificació d’alliberament controlat en productes farmacèutics.
Agent espessidor: imparteix viscositat a solucions, cosa que la fa útil en productes alimentaris, cosmètics i productes farmacèutics.
Hidròfil: HPMC té una alta afinitat per l’aigua, que contribueix a la seva solubilitat i a les propietats formadores de pel·lícules.
2. Síntesi de HPMC:
El HPMC es sintetitza mitjançant una sèrie de reaccions químiques que impliquen cel·lulosa, òxid de propilè i clorur de metil. El procés implica l’etificació de la cel·lulosa amb l’òxid de propilè seguit de metilació amb clorur de metil. El grau de substitució (DS) dels grups hidroxipropil i metoxi es pot controlar per adaptar les propietats de l’HPMC resultant.
3. Aplicacions de HPMC:
Indústria farmacèutica: HPMC s’utilitza àmpliament com a excipient en formulacions farmacèutiques, incloent comprimits, càpsules, solucions oftalmiques i formes de dosificació d’alliberament controlat.
Indústria alimentària: s'utilitza com a espessidor, estabilitzador i emulsionant en productes alimentaris com salses, sopes, gelats i articles de fleca.
Indústria de la construcció: HPMC s’afegeix als productes basats en ciment per millorar la treballabilitat, la retenció d’aigua i l’adhesió. També s’utilitza en adhesius, morters i rendiments de rajoles.
Indústria de cosmètica: HPMC s’utilitza en diverses formulacions cosmètiques com cremes, locions i xampús per a les seves propietats espessidores i estabilitzadores.
4. Comportament tèrmic de HPMC:
Com s'ha esmentat anteriorment, HPMC no té un punt de fusió específic per la seva naturalesa amorfa. En canvi, pateix una degradació tèrmica quan s’escalfa. El procés de degradació implica la ruptura d’enllaços químics dins de la cadena de polímer, donant lloc a la formació de productes de descomposició volàtils.
La temperatura de degradació de l’HPMC depèn de diversos factors, inclosos el seu pes molecular, el grau de substitució i la presència d’additius. Típicament, la degradació tèrmica de HPMC comença al voltant dels 200 ° C i avança amb la temperatura creixent. El perfil de degradació pot variar significativament en funció del grau específic de HPMC i de la taxa de calefacció.
Durant la degradació tèrmica, HPMC experimenta diversos processos concurrents, incloent deshidratació, despolimerització i descomposició de grups funcionals. Els principals productes de descomposició inclouen aigua, diòxid de carboni, monòxid de carboni, metanol i diversos hidrocarburs.
5. Tècniques d’anàlisi tèrmica per a HPMC:
El comportament tèrmic de HPMC es pot estudiar mitjançant diverses tècniques analítiques, incloses:
Anàlisi termogravimètrica (TGA): TGA mesura la pèrdua de pes d’una mostra en funció de la temperatura, proporcionant informació sobre la seva cinètica d’estabilitat tèrmica i descomposició.
Calorimetria d’escaneig diferencial (DSC): DSC mesura el flux de calor cap a una mostra o fora d’una mostra en funció de la temperatura, permetent la caracterització de les transicions de fase i esdeveniments tèrmics com la fusió i la degradació.
Espectroscòpia infraroja de transformació de Fourier (FTIR): FTIR es pot utilitzar per controlar els canvis químics en HPMC durant la degradació tèrmica analitzant canvis en grups funcionals i estructura molecular.
6. Conclusió:
HPMC és un polímer versàtil amb una àmplia gamma d’aplicacions en productes farmacèutics, aliments, construcció i cosmètics. A diferència dels materials cristal·lins, HPMC no té un punt de fusió específic, sinó que pateix una degradació tèrmica quan s’escalfa. La temperatura de degradació depèn de diversos factors i normalment comença al voltant dels 200 ° C. Comprendre el comportament tèrmic de HPMC és essencial per al seu tractament i processament adequats en diferents indústries.
Post Horari: 09 de març de 2014