Jaký typ polymeru je HPMC?

HPMC, neboli hydroxypropylmethylcelulóza, je typ polymeru na bázi celulózy, který je široce používán ve farmaceutickém, potravinářském průmyslu a průmyslu osobní péče. Celulóza je přírodní polymer, který se nachází v rostlinách a je nejrozšířenější organickou sloučeninou na Zemi. Jde o lineární polymer tvořený monomery glukózy, které jsou spojeny β(1→4) glykosidickými vazbami.

HPMC se vyrábí chemickou modifikací celulózy buď methylovými nebo hydroxypropylovými skupinami. Tyto modifikace lze provést reakcí celulózy s vhodnými činidly v přítomnosti kyselého katalyzátoru. Reakce mezi celulózou a methylchloridem nebo methylbromidem poskytuje methylcelulózu, zatímco reakce mezi celulózou a propylenoxidem poskytuje hydroxypropylcelulózu. HPMC se vyrábí kombinací těchto dvou reakcí za účelem zavedení jak methylových, tak hydroxypropylových skupin do celulózového hlavního řetězce.

Výsledný polymer má komplexní strukturu, která se může měnit v závislosti na stupni substituce (DS) methylových a hydroxypropylových skupin. DS označuje průměrný počet substituovaných hydroxylových skupin na jednotku anhydroglukózy v celulózovém hlavním řetězci. Typicky má HPMC DS 1,2 až 2,5 pro methylové skupiny a 0,1 až 0,3 pro hydroxypropylové skupiny. Struktura HPMC je dále komplikována skutečností, že methylové a hydroxypropylové skupiny mohou být náhodně distribuovány podél celulózového hlavního řetězce, což vede k heterogennímu polymeru s řadou vlastností.

HPMC je ve vodě rozpustný polymer, který po hydrataci tvoří gelovitou látku. Gelační vlastnosti HPMC závisí na řadě faktorů, včetně DS, molekulové hmotnosti a koncentrace polymeru. Obecně HPMC tvoří stabilnější gel při vyšších koncentracích a s vyššími hodnotami DS. Kromě toho mohou být gelační vlastnosti HPMC ovlivněny pH, iontovou silou a teplotou roztoku.

Jedinečné vlastnosti HPMC z něj činí cennou složku v mnoha aplikacích. Ve farmaceutickém průmyslu se HPMC používá jako pojivo, dezintegrační činidlo a filmotvorné činidlo v tabletách a kapslích. Může být také použit k modifikaci rychlosti uvolňování léčiv z dávkové formy. V potravinářském průmyslu se HPMC používá jako zahušťovadlo, stabilizátor a emulgátor. Často se používá v nízkotučných nebo nízkokalorických potravinách k napodobení textury a pocitu v ústech potravin s vyšším obsahem tuku. V průmyslu osobní péče se HPMC používá jako zahušťovadlo, filmotvorné činidlo a emulgátor v šamponech, pleťových vodách a dalších produktech.

Závěrem lze říci, že HPMC je polymer na bázi celulózy, který se vyrábí chemickou modifikací celulózy methylovými a hydroxypropylovými skupinami. Výsledný polymer je rozpustný ve vodě a má komplexní strukturu, která se může měnit v závislosti na stupni substituce a distribuci methylových a hydroxypropylových skupin. HPMC je všestranný polymer, který má mnoho aplikací ve farmaceutickém, potravinářském průmyslu a průmyslu osobní péče.