Hüdroksüpropüülmetüültselluloos (HPMC) on poolsünteetiline vees lahustuv polümeer, mis on saadud tselluloosist. Seda kasutatakse laialdaselt erinevates tööstusharudes, sealhulgas farmaatsiatööstuses, toiduainetööstuses, ehituses ja kosmeetikas, tänu selle ainulaadsetele omadustele, nagu paksenemine, sidumine, kile moodustamine ja stabiliseerimine. Siiski on oluline märkida, et HPMC-l ei ole kindlat sulamistemperatuuri, kuna see ei läbi tõelist sulamisprotsessi nagu kristalsed materjalid. Selle asemel läbib see kuumutamisel termilise lagunemisprotsessi.
1. HPMC omadused:
HPMC on valge kuni valkjas lõhnatu pulber, mis lahustub vees ja paljudes orgaanilistes lahustites. Selle omadused varieeruvad sõltuvalt sellistest teguritest nagu asendusaste (DS), molekulmass ja osakeste suuruse jaotus. Üldiselt on sellel järgmised omadused:
Mitteioonne olemus: HPMC ei kanna lahuses elektrilaengut, mistõttu on see ühilduv paljude teiste materjalidega.
Kile moodustamine: HPMC võib kuivades moodustada selgeid, painduvaid kilesid, mida saab kasutada kattekihtides, kiledes ja ravimite kontrollitud vabanemisega ravimvormides.
Paksendav aine: see annab lahustele viskoossuse, muutes selle kasulikuks toiduainetes, kosmeetikas ja ravimites.
Hüdrofiilne: HPMC-l on kõrge afiinsus vee suhtes, mis aitab kaasa selle lahustuvusele ja kilet moodustavatele omadustele.
2. HPMC süntees:
HPMC sünteesitakse keemiliste reaktsioonide seeria kaudu, mis hõlmavad tselluloosi, propüleenoksiidi ja metüülkloriidi. Protsess hõlmab tselluloosi eeterdamist propüleenoksiidiga, millele järgneb metüülimine metüülkloriidiga. Hüdroksüpropüül- ja metoksürühmade asendusastet (DS) saab kontrollida, et kohandada saadud HPMC omadusi.
3. HPMC rakendused:
Farmaatsiatööstus: HPMC-d kasutatakse laialdaselt abiainena farmatseutilistes preparaatides, sealhulgas tablettides, kapslites, oftalmoloogilistes lahustes ja toimeainet kontrollitult vabastavates ravimvormides.
Toiduainetööstus: seda kasutatakse paksendajana, stabilisaatorina ja emulgaatorina toiduainetes, nagu kastmed, supid, jäätised ja pagaritooted.
Ehitustööstus: HPMC lisatakse tsemendipõhistele toodetele töödeldavuse, veepeetuse ja nakkuvuse parandamiseks. Seda kasutatakse ka plaadiliimides, mördis ja krohvides.
Kosmeetikatööstus: HPMC-d kasutatakse paksendavate ja stabiliseerivate omaduste tõttu erinevates kosmeetikatoodetes, nagu kreemid, losjoonid ja šampoonid.
4. HPMC termiline käitumine:
Nagu varem mainitud, ei ole HPMC-l selle amorfse olemuse tõttu spetsiifilist sulamistemperatuuri. Selle asemel laguneb see kuumutamisel termiliselt. Lagunemisprotsess hõlmab keemiliste sidemete katkemist polümeeri ahelas, mille tulemuseks on lenduvate lagunemissaaduste moodustumine.
HPMC lagunemistemperatuur sõltub mitmest tegurist, sealhulgas selle molekulmassist, asendusastmest ja lisandite olemasolust. Tavaliselt algab HPMC termiline lagunemine umbes 200 °C juures ja edeneb temperatuuri tõustes. Lagunemisprofiil võib sõltuvalt HPMC konkreetsest klassist ja kuumutamiskiirusest oluliselt erineda.
Termilise lagunemise ajal läbib HPMC mitu samaaegset protsessi, sealhulgas dehüdratsioon, depolümerisatsioon ja funktsionaalrühmade lagunemine. Peamised lagunemissaadused on vesi, süsinikdioksiid, süsinikmonooksiid, metanool ja mitmesugused süsivesinikud.
5. HPMC termilise analüüsi tehnikad:
HPMC termilist käitumist saab uurida erinevate analüütiliste meetodite abil, sealhulgas:
Termogravimeetriline analüüs (TGA): TGA mõõdab proovi kaalukadu temperatuuri funktsioonina, andes teavet selle termilise stabiilsuse ja lagunemise kineetika kohta.
Diferentsiaalne skaneeriv kalorimeetria (DSC): DSC mõõdab soojusvoogu proovi sisse või välja temperatuuri funktsioonina, võimaldades iseloomustada faasisiirdeid ja termilisi sündmusi, nagu sulamine ja lagunemine.
Fourier-transformatsiooni infrapunaspektroskoopia (FTIR): FTIR-i saab kasutada HPMC keemiliste muutuste jälgimiseks termilise lagunemise ajal, analüüsides muutusi funktsionaalrühmades ja molekulaarstruktuuris.
6. Järeldus:
HPMC on mitmekülgne polümeer, millel on lai valik rakendusi ravimites, toiduainetes, ehituses ja kosmeetikas. Erinevalt kristallilistest materjalidest ei ole HPMC-l kindlat sulamistemperatuuri, kuid see laguneb kuumutamisel termiliselt. Lagunemistemperatuur sõltub erinevatest teguritest ja algab tavaliselt umbes 200 °C juures. HPMC termilise käitumise mõistmine on oluline selle nõuetekohaseks käsitsemiseks ja töötlemiseks erinevates tööstusharudes.
Postitusaeg: 09.03.2024