Mae hydroxypropyl methylcellulose (HPMC), a elwir hefyd yn hypromellose, yn bolymer amlbwrpas a ddefnyddir mewn amrywiaeth o ddiwydiannau gan gynnwys fferyllol, bwyd ac adeiladu. Mae'n ddeilliad cellwlos a addaswyd trwy adwaith cemegol i wella ei briodweddau. Nodweddir y polymer hwn gan hydoddedd dŵr, biocompatibility, a galluoedd ffurfio ffilm.
Strwythur cemegol hydroxypropyl methylcellulose (HPMC):
Mae hydroxypropyl methylcellulose yn deillio o seliwlos, polysacarid naturiol a geir mewn cellfuriau planhigion. Nodweddir strwythur cemegol HPMC gan bresenoldeb grwpiau hydroxypropyl a methyl ar asgwrn cefn y cellwlos.
asgwrn cefn cellwlos:
Mae cellwlos yn polysacarid llinol sy'n cynnwys unedau glwcos wedi'u cysylltu â bondiau β-1,4-glycosidig. Mae unedau ailadrodd yn ffurfio cadwyni hir, anhyblyg sy'n darparu'r sail strwythurol ar gyfer HPMC.
methyl:
Cyflwynir grwpiau methyl (CH3) i asgwrn cefn y seliwlos trwy adwaith cemegol â methanol. Mae'r amnewidiad hwn yn gwella hydroffobigedd y polymer, gan effeithio ar ei hydoddedd a'i briodweddau ffurfio ffilm.
Hydroxypropyl:
Mae grwpiau hydroxypropyl (C3H6O) ynghlwm wrth asgwrn cefn y cellwlos trwy adwaith â propylen ocsid. Mae'r grwpiau hydroxypropyl hyn yn cyfrannu at hydoddedd dŵr HPMC ac yn dylanwadu ar ei gludedd.
Gall gradd amnewid (DS) grwpiau methyl a hydroxypropyl amrywio, gan effeithio ar berfformiad cyffredinol HPMC. Mae DS yn cyfeirio at nifer cyfartalog yr amnewidion fesul uned glwcos yn y gadwyn seliwlos.
Synthesis o Hydroxypropyl Methylcellulose (HPMC):
Mae synthesis HPMC yn cynnwys sawl cam cemegol sy'n cyflwyno grwpiau methyl a hydroxypropyl i asgwrn cefn y seliwlos. Mae adweithiau allweddol yn cynnwys etherification â methyl clorid a hydroxypropylation â propylen ocsid. Dyma drosolwg symlach:
Ysgogi seliwlos:
Mae'r broses yn dechrau trwy actifadu'r seliwlos gan ddefnyddio sylfaen, fel arfer sodiwm hydrocsid. Mae'r cam hwn yn cynyddu adweithedd y grwpiau hydrocsyl cellwlos ar gyfer adweithiau dilynol.
Methylation:
Defnyddir methyl clorid i gyflwyno grwpiau methyl. Mae cellwlos yn adweithio â methyl clorid ym mhresenoldeb sylfaen, gan arwain at ddisodli grwpiau hydrocsyl â grwpiau methyl.
adwaith:
Cellwlos-OH+CH3Cl→Sellwlos-OMe+Sellwlos Hydrochloride-OH+CH3Cl→Sellwlos-OMe+HCl
Hydroxypropylation:
Mae grwpiau hydroxypropyl ynghlwm wrth asgwrn cefn y seliwlos gan ddefnyddio propylen ocsid. Mae'r adwaith fel arfer yn digwydd mewn cyfrwng alcalïaidd a rheolir graddau hydroxypropylation i gyflawni'r priodweddau dymunol.
adwaith:
Cellwlos-OH+C3H6 ocsigen → Cellwlos-O-(CH2CH(OH)CH3)+H2 ocsigen Cellwlos-OH+C3H6O→Seliwlos-O-(CH2CH(OH)CH3)+H2 ocsigen
Niwtraleiddio a phuro:
Mae'r cynnyrch canlyniadol yn cael ei niwtraleiddio i gael gwared ar unrhyw weddillion asidig neu sylfaenol sy'n weddill. Perfformir camau puro fel golchi a hidlo i gael cynhyrchion HPMC o ansawdd uchel.
Priodweddau Cemegol Hydroxypropyl Methylcellulose (HPMC):
Hydoddedd:
Mae HPMC yn hawdd hydawdd mewn dŵr oer, a gellir addasu'r hydoddedd trwy newid gradd yr amnewid. Mae lefelau amnewid uwch yn gyffredinol yn arwain at fwy o hydoddedd.
Ffurfio ffilm:
Mae gan HPMC briodweddau ffurfio ffilmiau rhagorol, sy'n ei gwneud yn addas ar gyfer cymwysiadau fel haenau fferyllol a phecynnu bwyd. Mae'r ffilm sy'n deillio o hyn yn dryloyw ac yn darparu rhwystr nwy.
Gelation thermol:
Mae gelation thermol yn eiddo unigryw i HPMC. Mae gel yn ffurfio pan gaiff ei gynhesu, ac mae cryfder y gel yn dibynnu ar ffactorau megis crynodiad a phwysau moleciwlaidd.
Gludedd:
Mae graddfa'r amnewid a'r crynodiad yn effeithio ar gludedd datrysiadau HPMC. Fel trwchwr, fe'i defnyddir yn helaeth mewn amrywiol ddiwydiannau.
Gweithgaredd arwyneb:
Mae gan HPMC briodweddau tebyg i syrffactydd sy'n cyfrannu at ei alluoedd emwlsio a sefydlogi mewn fformwleiddiadau.
Biocompatibility:
Ystyrir bod HPMC yn fio-gydnaws, gan ei wneud yn addas i'w ddefnyddio mewn fferyllol, gan gynnwys fformwleiddiadau cyffuriau rhyddhau rheoledig.
Cymwysiadau Hydroxypropyl Methylcellulose (HPMC):
cyffur:
Defnyddir HPMC yn gyffredin fel rhwymwyr, haenau ffilm, a matricsau rhyddhau rheoledig mewn fformwleiddiadau fferyllol.
gosod i fyny:
Yn y diwydiant adeiladu, defnyddir HPMC fel asiant cadw dŵr mewn deunyddiau sy'n seiliedig ar sment, gan wella ymarferoldeb a lleihau gwahanu dŵr.
diwydiant bwyd:
Defnyddir HPMC yn y diwydiant bwyd fel tewychydd, sefydlogwr ac asiant gelio. Fe'i defnyddir yn aml mewn cynhyrchion fel sawsiau, cawliau a hufen iâ.
Cynhyrchion gofal personol:
Defnydd o'r Diwydiant Cosmetigau a Gofal Personol Defnyddir HPMC mewn cynhyrchion fel hufenau a golchdrwythau oherwydd ei briodweddau tewychu ac emylsio.
Paent a Haenau:
Mae HPMC yn cael ei ychwanegu at baent a haenau i gynyddu gludedd, sefydlogrwydd a chadw dŵr.
i gloi:
Mae hydroxypropyl methylcellulose yn bolymer amlbwrpas gydag ystod eang o gymwysiadau oherwydd ei briodweddau cemegol unigryw. Mae synthesis HPMC yn cynnwys cyflwyno grwpiau methyl a hydroxypropyl i asgwrn cefn y cellwlos, gan arwain at bolymer sy'n hydoddi mewn dŵr ac yn biocompatible. Mae ei gymwysiadau amrywiol mewn fferyllol, adeiladu, bwyd a gofal personol yn amlygu ei bwysigrwydd mewn amrywiol ddiwydiannau. Wrth i ymchwil barhau, gall addasiadau a datblygiadau pellach mewn technoleg HPMC ehangu ei ddefnyddioldeb a gwella ei pherfformiad mewn cymwysiadau presennol a rhai sy'n dod i'r amlwg.
Amser post: Rhagfyr 18-2023