1. Características del producto
Estructura y composición químicaHidroxipropil metilcelulosa (HPMC)es un derivado de celulosa obtenido por modificación química. Está hecho de celulosa natural a través de reacciones de etilación, metilación e hidroxipropilación. En su estructura molecular, el esqueleto de celulosa está conectado por unidades β-D-glucosa a través de enlaces glucosídicos β-1,4, y los grupos laterales están compuestos de metilo (-OCH3) e hidroxipropilo (-C3H7OH).
Propiedades físicas
Solubilidad: Kimacell®HPMC es insoluble en agua y solventes orgánicos, pero puede formar una solución coloidal transparente en agua fría. Su solubilidad es proporcional al contenido de hidroxipropilo y metilo en la molécula.
Viscosidad: la solución de HPMC tiene una cierta viscosidad, que generalmente aumenta con el aumento del peso molecular. Su rango de viscosidad es amplio y se puede ajustar de acuerdo con la demanda para cumplir con los requisitos de uso de diferentes campos.
Estabilidad térmica: HPMC tiene una alta estabilidad térmica, puede soportar entornos de alta temperatura y no es fácil de descomponer durante la calefacción.
Propiedades funcionales
Propiedad de formación de películas: HPMC tiene una buena propiedad de formación de películas y puede formar una estructura de película transparente y uniforme en solución acuosa, por lo que a menudo se usa como material de matriz en sistemas de liberación controlados por medicamentos.
Emulsificación y estabilidad: debido a su actividad superficial, HPMC a menudo se usa en emulsiones, suspensiones, geles y otras formulaciones para mejorar la estabilidad de la formulación.
Engrosamiento y retención de agua: HPMC tiene buenas propiedades de engrosamiento y puede aumentar la viscosidad de la solución a bajas concentraciones. Además, puede retener efectivamente el agua, mejorando así la capacidad de retención de agua del producto, y se encuentra comúnmente en cosméticos y productos químicos diarios.
Nonionicidad: como tensioactivo no iónico, HPMC puede permanecer estable en soluciones ácidas, álcali o salinas y tiene una fuerte adaptabilidad.
Áreas de aplicación
Industria farmacéutica: como portador de drogas, se utiliza para preparar preparaciones de liberación controlada, liberación sostenida y liberación prolongada; También se usa en la preparación de tabletas, cápsulas y ungüentos tópicos para drogas.
Industria de la construcción: como aditivo, mejora el rendimiento de la construcción de materiales de construcción como mortero y recubrimientos, y mejora la adhesión, la fluidez y la retención de agua.
Industria alimentaria: utilizado como espesante, emulsionante y agente gelificante en condimentos, gelatina, helado y otros productos.
Industria de cosméticos: utilizado en lociones, cremas para la piel, champús y otros productos para proporcionar viscosidad y estabilidad.
2. Método de síntesis
Extracción de celulosa El proceso de síntesis de HPMC primero necesita extraer celulosa de fibras vegetales naturales (como madera, algodón, etc.). En general, las impurezas y los componentes no celulosos, como la lignina en las materias primas, se eliminan mediante métodos químicos o mecánicos. El proceso de extracción de celulosa incluye principalmente remojo, tratamiento álcali, blanqueo y otros pasos.
Reacción de eterificación de la celulosa La celulosa extraída sufre reacción de eterificación y agrega sustituyentes como metilo e hidroxipropilo. La reacción de eterificación generalmente se lleva a cabo en solución alcalina, y los agentes de éterificación comúnmente utilizados incluyen cloruro de metilo (CH3Cl), óxido de propileno (C3H6O), etc.
Reacción de metilación: la celulosa se reacciona con un agente metilante (como el cloruro de metilo) de modo que algunos grupos hidroxilo (-OH) en las moléculas de celulosa se reemplazan por grupos metilo (-OCH3).
Reacción de hidroxipropilación: introducción de grupos de hidroxipropilo (-C3H7H7OH) en moléculas de celulosa, el reactivo comúnmente utilizado es el óxido de propileno. En esta reacción, algunos de los grupos hidroxilo en las moléculas de celulosa son reemplazados por grupos hidroxipropilo.
Control de la condición de reacción
Temperatura y tiempo: la reacción de eterificación generalmente se lleva a cabo a una temperatura de 50-70 ° C, y el tiempo de reacción es entre unas pocas horas y más de diez horas. Una temperatura demasiado alta puede causar degradación de celulosa, y una temperatura demasiado baja dará como resultado una baja eficiencia de reacción.
Control del valor de pH: la reacción generalmente se lleva a cabo en condiciones alcalinas, lo que ayuda a mejorar la eficiencia de la reacción de eterificación.
Concentración del agente de eterificación: la concentración del agente de eterificación tiene una influencia importante en las propiedades del producto de reacción. Una concentración de agente de eterificación más alta puede aumentar el grado de hidroxipropilo o metilación del producto, ajustando así el rendimiento de Kimacell®HPMC.
Purificación y secado Después de que se complete la reacción, el producto generalmente debe lavarse con agua o extraerse con un disolvente para eliminar reactivos y subproductos no reaccionados. El HPMC purificado se seca para obtener un producto final en polvo o granular.
Control de peso molecular Durante el proceso de síntesis, el peso molecular de HPMC se puede controlar ajustando las condiciones de reacción (como la temperatura, el tiempo y la concentración de reactivos). HPMC con diferentes pesos moleculares difiere en solubilidad, viscosidad, efecto de aplicación, etc., por lo que en aplicaciones prácticas, el peso molecular apropiado se puede seleccionar de acuerdo con las necesidades.
Como material de polímero multifuncional,HPMCse usa ampliamente en medicina, construcción, alimentos y cosméticos. Su excelente engrosamiento, emulsificación, retención de agua y propiedades formadoras de películas lo convierten en una importante materia prima industrial. El método de síntesis de HPMC se realiza principalmente a través de la reacción de eterificación de la celulosa. Las condiciones de reacción específicas (como la temperatura, el valor de pH, la concentración de reactivos, etc.) deben controlarse finamente para obtener productos que cumplan con los requisitos. En el futuro, las funciones de HPMC pueden ampliarse aún más en muchos campos.
Tiempo de publicación: enero-27-2025