Hüdroksüpropüülmetüültselluloos (HPMC) on tselluloosist saadud sünteetiline polümeer, mida kasutatakse tavaliselt paksendaja, emulgaatorina ja stabilisaatorina erinevates tööstusharudes, nagu toit, ravimid ja kosmeetika. HMPC on metüültselluloosi (MC) hüdroksüpropüülitud derivaat, vees lahustuv mitteioonne tsellulooseeter, mis koosneb metoksüülitud ja hüdroksüpropüülitud tselluloosi ühikutest. HMPC-d kasutatakse laialdaselt abiainena ravimvormides selle mittetoksilisuse, biosobivuse ja biolagunevuse tõttu.
HMPC keemilised omadused:
HMPC keemilised omadused on tingitud hüdroksüül- ja eetrirühmade olemasolust selle molekulaarstruktuuris. Tselluloosi hüdroksüülrühmi saab funktsionaliseerida erinevate keemiliste reaktsioonide kaudu, nagu eeterdamine, esterdamine ja oksüdeerimine, et viia polümeeri karkassi erinevad funktsionaalrühmad. HMPC sisaldab nii metoksü- (-OCH3) kui ka hüdroksüpropüülrühmi (-OCH2CHOHCH3), mida saab reguleerida erinevate omaduste, nagu lahustuvus, viskoossus ja geelistumine, saamiseks.
HMPC lahustub vees hästi, moodustades madalatel kontsentratsioonidel selgeid viskoosseid lahuseid. HMPC lahuste viskoossust saab muuta, reguleerides hüdroksüpropüülrühmade asendusastet (DS), mis määrab modifitseeritud hüdroksüülsaitide arvu glükoosiühiku kohta. Mida kõrgem on DS, seda madalam on HMPC lahuse lahustuvus ja viskoossus. Seda omadust saab kasutada toimeainete vabanemise reguleerimiseks ravimpreparaatidest.
HMPC-l on ka pseudoplastiline käitumine, mis tähendab, et viskoossus väheneb nihkekiiruse suurenemisega. Selle omaduse tõttu sobib see vedelate koostiste paksendajana, mis peavad töötlemise või pealekandmise ajal vastu pidama nihkejõududele.
HMPC on termiliselt stabiilne kuni teatud temperatuurini, millest kõrgemal hakkab see lagunema. HMPC lagunemistemperatuur sõltub DS-st ja polümeeri kontsentratsioonist lahuses. HMPC lagunemistemperatuuri vahemik on väidetavalt 190–330 °C.
HMPC süntees:
HMPC sünteesitakse tselluloosi eeterdamisreaktsioonil propüleenoksiidi ja metüületüleenoksiidiga leeliselise katalüsaatori juuresolekul. Reaktsioon toimub kahes etapis: esiteks asendatakse tselluloosi metüülrühmad propüleenoksiidiga ja seejärel asendatakse hüdroksüülrühmad metüületüleenoksiidiga. HMPC DS-i saab kontrollida, reguleerides sünteesiprotsessi ajal propüleenoksiidi ja tselluloosi molaarsuhet.
Reaktsioon viiakse tavaliselt läbi vesikeskkonnas kõrgendatud temperatuuril ja rõhul. Aluseliseks katalüsaatoriks on tavaliselt naatrium- või kaaliumhüdroksiid, mis suurendab tselluloosi hüdroksüülrühmade reaktsioonivõimet propüleenoksiidi ja metüületüleenoksiidi epoksiiditsüklite suhtes. Seejärel reaktsioonisaadus neutraliseeritakse, pestakse ja kuivatatakse, et saada lõpp-HMPC produkt.
HMPC-d saab sünteesida ka tselluloosi reageerimisel propüleenoksiidi ja epiklorohüdriiniga happeliste katalüsaatorite juuresolekul. Seda epiklorohüdriini protsessina tuntud meetodit kasutatakse katioonsete tselluloosi derivaatide tootmiseks, mis on kvaternaarsete ammooniumrühmade olemasolu tõttu positiivselt laetud.
kokkuvõtteks:
HMPC on suurepäraste keemiliste omadustega multifunktsionaalne polümeer, mis sobib kasutamiseks erinevates tööstusharudes. HMPC süntees hõlmab tselluloosi eeterdamisreaktsiooni propüleenoksiidi ja metüületüleenoksiidiga leeliselise või happelise katalüsaatori juuresolekul. HMPC omadusi saab häälestada, kontrollides DS-i ja polümeeri kontsentratsiooni. HMPC ohutus ja biosobivus muudavad selle ravimvormide jaoks soodsaks valikuks.
Postitusaeg: 18. september 2023