Μεθυλοκυτταρίνη (MC)καιυδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη (HPMC)είναι και τα δύο κοινά παράγωγα κυτταρίνης, τα οποία χρησιμοποιούνται ευρέως σε τρόφιμα, φάρμακα, καλλυντικά, κατασκευές και βιομηχανία. Αν και οι βασικές χημικές δομές τους προέρχονται από κυτταρίνη, υπάρχουν ορισμένες σημαντικές διαφορές στις χημικές ιδιότητες, τις φυσικές ιδιότητες και τις περιοχές εφαρμογής.
1. Διαφορά χημικής δομής
Η μεθυλοκυτταρίνη (MC) γίνεται με αντικατάσταση τμήματος των ομάδων υδροξυλίου (-ΗΗ) στο μόριο κυτταρίνης με ομάδες μεθυλίου (-OH3). Ο βαθμός μεθυλίωσης μπορεί να ελεγχθεί, συνήθως εκφράζεται ως βαθμός υποκατάστασης μεθυλίωσης. Η δομή του MC είναι σχετικά απλή, κυρίως οι ομάδες υδροξυλίου στην κυτταρίνη μοριακή αλυσίδα αντικαθίστανται από μεθυλιωμένες ομάδες.
Η υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνη (HPMC) βασίζεται στη μεθυλίωση και αντικαθιστά περαιτέρω μέρος των ομάδων υδροξυλίου (-ΟΗ) στο μόριο κυτταρίνης με ομάδες υδροξυπροπυλίου (-C3H7OH). Ως εκ τούτου, το HPMC είναι ένα παράγωγο μεθυλοκυτταρίνης, αλλά έχει μεγαλύτερη δομική πολυπλοκότητα. Το HPMC περιέχει δύο ομάδες, μεθυλ και υδροξυπροπύλιο, οπότε η δομή της είναι πιο πολύπλοκη από την MC.
2. Φυσικές ιδιότητες και διαλυτότητα
Διαλυτότητα:
Η μεθυλοκυτταρίνη μπορεί να σχηματίσει ένα κολλοειδές διάλυμα σε κρύο νερό, αλλά δεν είναι εύκολο να διαλυθεί σε ζεστό νερό. Η διαλυτότητα του επηρεάζεται σημαντικά από τη θερμοκρασία του νερού και την τιμή ρΗ του νερού, ειδικά όταν η θερμοκρασία αυξάνεται, η διαλυτότητα του MC θα μειωθεί σημαντικά.
Η υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνη έχει καλύτερη διαλυτότητα. Μπορεί να σχηματίσει ένα σχετικά σταθερό διάλυμα σε κρύο νερό και η διαλυτότητα του δείχνει επίσης καλή σταθερότητα κάτω από τις μεταβολές του pH και της θερμοκρασίας του νερού. Το HPMC διαθέτει ανώτερη υδατοδιαλυτότητα και μπορεί να διαλύεται σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασίας, ειδικά σε ζεστό νερό.
Ιξώδες:
Το διάλυμα μεθυλοκυτταρίνης έχει χαμηλότερο ιξώδες, επομένως χρησιμοποιείται συχνά σε ορισμένες εφαρμογές που απαιτούν χαμηλότερο ιξώδες.
Το διάλυμα υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνης έχει γενικά υψηλότερο ιξώδες, το οποίο κάνει το HPMC να χρησιμοποιείται συχνά σε ορισμένες εφαρμογές που απαιτούν υψηλότερο ιξώδες, όπως παρασκευάσματα παρατεταμένης απελευθέρωσης φαρμάκων και συγκολλητικές ουσίες σε δομικά υλικά.
Ιδιότητες πηκτωμάτων:
Η μεθυλοκυτταρίνη έχει ένα σημαντικό φαινόμενο θερμικής πηκτωτικής πηκτωτικής, δηλαδή, θα σχηματίσει μια κολλοειδή ουσία μετά τη θέρμανση και θα διαλυθεί και πάλι όταν πέσει η θερμοκρασία. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται συχνά ως πράκτορας πηκτής στα τρόφιμα και την ιατρική.
Η υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνη συνήθως δεν έχει φαινόμενο θερμικής ζελατινοποίησης και τείνει να σχηματίζει ένα σταθερό διάλυμα στο νερό και όχι σε ένα πήκτωμα.
3.
Βιομηχανία τροφίμων:
Η μεθυλοκυτταρίνη χρησιμοποιείται κυρίως στα τρόφιμα για να βελτιώσει τη γεύση, να αυξήσει το ιξώδες και να διατηρήσει τη δομή των τροφίμων. Για παράδειγμα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε τρόφιμα χαμηλών θερμίδων, παγωτά και χορτοφαγικά προϊόντα κρέατος. Λόγω των θερμικών ιδιοτήτων του, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως παράγοντας πηκτής στα τρόφιμα.
Η υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνη χρησιμοποιείται σχετικά σπάνια στα τρόφιμα, αλλά μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε ορισμένα συγκεκριμένα λειτουργικά τρόφιμα, όπως ενυδατικά και γαλακτωματοποιητές.
Φαρμακευτική βιομηχανία:
Η μεθυλοκυτταρίνη χρησιμοποιείται συχνά ως έκδοχο για τα ναρκωτικά, ειδικά σε δισκία, κάψουλες και φαρμακευτικές επικαλύψεις. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως παράγοντας παρατεταμένης απελευθέρωσης για οφθαλμικά φάρμακα για να βοηθήσει στην παρατεταμένη διάρκεια της δράσης των ναρκωτικών.
Η υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνη χρησιμοποιείται ευρέως σε παρασκευάσματα φαρμάκων, ειδικά σε δισκία, κάψουλες και υγρά παρασκευάσματα. Διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στα συστήματα παρατεταμένης απελευθέρωσης και ελεγχόμενης απελευθέρωσης φαρμάκων. Επιπλέον, το HPMC χρησιμοποιείται επίσης συνήθως σε οφθαλμικά φάρμακα και παράγοντες επισκευής του βλεννογόνου.
Κατασκευαστική βιομηχανία:
Η μεθυλοκυτταρίνη χρησιμοποιείται κυρίως ως παράγοντας παχύρρευσης και παραγωγής νερού για δομικά υλικά όπως τσιμέντο και γύψο στον κατασκευαστικό κλάδο. Μπορεί να βελτιώσει τις ιδιότητες συγκόλλησης και τη λειτουργικότητα αυτών των υλικών.
Η υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνη χρησιμοποιείται ευρύτερα σε δομικά υλικά, ειδικά σε κατασκευαστικά προϊόντα όπως συγκολλητικά πλακιδίων και ξηρό κονίαμα, τα οποία μπορούν να παρέχουν υψηλότερη συγκόλληση και καλύτερη κατακράτηση νερού.
Καλλυντική βιομηχανία:
MCχρησιμοποιείται συχνά ως πυκνωτής, υγραντικός και γαλακτωματοποιητής στα καλλυντικά για τη βελτίωση της άνεσης του δέρματος και των ενυδατικών αποτελεσμάτων.
HPMCΧρησιμοποιείται συχνά στην φροντίδα του δέρματος και τα προϊόντα μαλλιών, ειδικά σε προϊόντα όπως πηκτώματα, κρέμες και σαμπουάν, τα οποία μπορούν να παρέχουν καλύτερη υφή και αποτέλεσμα.
Αν και η μεθυλοκυτταρίνη (MC) και η υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνη (HPMC) είναι και τα δύο παράγωγα κυτταρίνης, οι χημικές δομές και οι φυσικές τους ιδιότητες είναι διαφορετικές, με αποτέλεσμα διαφορετικές εφαρμογές σε διαφορετικούς τομείς. Το MC συνήθως έχει χαμηλότερες ιδιότητες ιξώδους και θερμικής πύλης και είναι κατάλληλο για χρήση ως παράγοντας πηκτής και πυκνωτής. Ενώ η HPMC έχει καλύτερη διαλυτότητα και χρησιμοποιείται συχνά σε εφαρμογές που απαιτούν υψηλότερο ιξώδες και υψηλότερη σταθερότητα, ειδικά στις φαρμακευτικές και κατασκευαστικές βιομηχανίες. Σύμφωνα με διαφορετικές απαιτήσεις χρήσης, η επιλογή κατάλληλων παραγώγων κυτταρίνης μπορεί να ικανοποιήσει καλύτερα τις απαιτήσεις συγκεκριμένων εφαρμογών.
Χρόνος δημοσίευσης: Φεβ-19-2025