Hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC)aMethylcelulóza (MC)jsou deriváty celulózy běžně používané v různých průmyslových odvětvích, včetně léčiv, potravin, kosmetiky a konstrukce. Navzdory jejich podobnostem mají tyto dva materiály odlišné chemické vlastnosti a aplikace.
1. Chemická struktura
Jak HPMC, tak MC jsou deriváty celulózy, ale klíčový rozdíl spočívá v chemických skupinách, které jsou připojeny k páteři celulózy.
Methylcelulóza (MC): To je tvořeno methylací celulózy. V tomto procesu jsou methylové skupiny (-ch3) připojeny k hydroxylové skupině molekul celulózy. Stupeň methylace se obvykle pohybuje mezi 20-30%, v závislosti na stupni MC, který ovlivňuje jeho rozpustnost a další vlastnosti.
Hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC): Kimacell®HPMC je složitější derivát. Kromě methylace také podléhá hydroxypropylaci. Hydroxypropylové skupiny (-ch2chohch3) jsou zavedeny do molekuly celulózy spolu s methylovými skupinami. Hydroxypropylační stupeň a methylační stupeň HPMC se mohou významně lišit, což vede k řadě stupňů HPMC s různými charakteristikami.
Funkce | Methylcelulóza (MC) | Hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC) |
Chemická struktura | Methylace celulózy | Methylace a hydroxypropylace celulózy |
Funkční skupiny | Methylové skupiny (-ch3) | Methyl Skupiny (-ch3) + Hydroxypropylové skupiny (-ch2chohch3) |
Stupeň substituce (DS) | 20-30% methylace | Se liší, s methyl a hydroxypropyl substitucí nastavitelný |
2. Rozpustnost
Rozpustnost je jedním z nejdůležitějších faktorů při porovnání MC a HPMC. Rozpustnost obou těchto derivátů celulózy závisí na stupni substituce a na specifické formulaci materiálu.
Methylcelulóza (MC): MC je rozpustný v horké vodě, ale po chlazení tvoří gel. Tato jedinečná vlastnost formování gelů při zahřívání a návratu do kapalného stavu po chlazení je jednou z nejvýznamnějších vlastností MC. Je nerozpustný ve studené vodě, ale rozpustný v horké vodě nad určitým prahem teploty (50–70 ° C) a proces gelace je reverzibilní.
Hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC): HPMC, na druhé straně, je rozpustný v chladné i horké vodě. Díky tomu je ve srovnání s MC všestrannější. Rozpustnost HPMC je ovlivněna typem substituce (poměr methyl k hydroxypropylové skupiny) a viskozitou. Vyšší substituční stupně mají tendenci učinit HPMC rozpustnější ve vodě při nižších teplotách.
Rozpustnost | Methylcelulóza (MC) | Hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC) |
Rozpustnost ve vodě | Rozpustné v horké vodě (gelace na chlazení) | Rozpustný v horké i studené vodě |
Gelační vlastnost | Formují gel po chlazení | Netvoří gel, zůstává rozpustný při všech teplotách |
3. Viskozita
Viskozita hraje klíčovou roli v mnoha aplikacích, zejména ve farmaceutickém a potravinovém průmyslu.
Methylcelulóza (MC): Viskozita řešení Kimacell®MC je závislá na teplotě. Viskozita se zvyšuje při zahřívání a vykazuje jev gelace. Stupeň substituce také ovlivňuje viskozitu, s vyšší úrovní substituce obecně vede k vyšší viskozitě.
Hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC): HPMC má obecně konzistentnější profil viskozity ve srovnání s MC. Viskozita HPMC je také ovlivněna stupněm substituce, ale zůstává stabilní v širším rozsahu teplot. Kromě toho může být HPMC přizpůsobena tak, aby měla různé viskozity, od nízkých po vysokou, v závislosti na zamýšlené aplikaci.
Viskozita | Methylcelulóza (MC) | Hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC) |
Viskozita chování | Se zvyšuje s vytápěním (gelace) | Relativně stabilní viskozita při různých teplotách |
Kontrola viskozity | Omezená kontrola nad viskozitou | Větší kontrola nad viskozitou založená na úrovni stupně a substituce |
4. Aplikace
MC i HPMC se značně používají ve farmaceutickém, potravinovém a kosmetickém průmyslu, ale specifické vlastnosti každého z nich je činí vhodnější pro určité aplikace.
Methylcelulóza (MC):
Léčiva: MC se často používá jako pořadač, dezintegrant a povlak ve formulacích tabletů kvůli svým gelačním vlastnostem. Používá se také ve formulacích s kontrolovaným uvolňováním.
Potravinářský průmysl: MC se používá jako zahušťovač potravin, emulgátor a stabilizátor. Jeho nemovitost vytvářející gely je cenné při výrobě produktů, jako je zmrzlina, salátové dresinky a pekárské výrobky.
Kosmetika: MC se používá v kosmetice pro její zesílení, emulzifikaci a stabilizující vlastnosti v produktech, jako jsou vody, šampony a krémy.
Hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC):
Léčiva: HPMC je široce používán jako pořadač a agent s kontrolovaným uvolňováním ve formulacích tabletů. Používá se také v oftalmických roztocích jako mazivo a v systémech dodávání léčiv na bázi gelu.
Potravinářský průmysl: HPMC se používá při pečení bez lepku, protože napodobuje texturu a elasticitu lepek v těle. Používá se také jako stabilizátor a emulgátor v různých zpracovaných potravinách.
Konstrukce: HPMC se používá jako přísada v cementu, omítku a lepidlech dlaždic. Zlepšuje zpracovatelnost, zadržování vody a adhezi.
Aplikace | Methylcelulóza (MC) | Hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC) |
Léčiva | Pořadač, dezintegrant, povlak | Pojivo, ovládané uvolnění, oftalmické mazivo |
Potravinářský průmysl | Zahušťovače, emulgátor, stabilizátor | Bezlepkové pečení, stabilizátor, emulgátor |
Kosmetika | Zahušťovače, emulgátor, stabilizátor | Zahušťovače, stabilizátor, emulgátor |
Konstrukce | Jen zřídka | Aditiv v cementu, omítce, lepidla |
5. Jiné vlastnosti
Hygroskopita: HPMC je obecně hygroskopičtější (přitahování vodou) než MC, což je užitečné v aplikacích, kde je vyžadována retence vlhkosti.
Tepelná stabilita: MC má tendenci vykazovat lepší tepelnou stabilitu díky své gelační vlastnosti. HPMC, i když stabilní v širším teplotním rozsahu, nemusí poskytovat stejný tepelnou gelační efekt jako MC.
6. Shrnutí rozdílů
Funkce | Methylcelulóza (MC) | Hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC) |
Chemická struktura | Methylové skupiny připojené k celulóze | Methyl a hydroxypropylové skupiny připojené k celulóze |
Rozpustnost | Rozpustné v horké vodě, tvoří gely | Rozpustný v chladné i horké vodě |
Gelační vlastnost | Formuluje gel na chlazení | Žádná gelace, zůstává rozpustná |
Viskozita | Závislé na teplotě, gely při zahřívání | Stabilní viskozita přes teploty |
Aplikace | Farmaceutika, jídlo, kosmetika | Léčiva, jídlo (bezlepkové), kosmetika, konstrukce |
Hygroskopita | Nižší než HPMC | Vyšší, přitahuje více vlhkosti |
Zatímco obojíHPMCaMCjsou deriváty celulózy s překrývajícími se aplikacemi, jejich odlišné chemické struktury a vlastnosti jsou vhodnější pro různá použití. MC je obzvláště cenná v aplikacích, které těží z jeho gelační vlastnosti, zatímco vynikající rozpustnost a tepelná stabilita společnosti HPMC je všestrannější napříč odvětvími, včetně zpracování potravin a léčiv. Porozumění těmto rozdílům pomáhá při výběru příslušného materiálu pro konkrétní aplikace.
Čas příspěvku: leden-27-2025