Mis tüüpi polümeer on HPMC?

HPMC ehk hüdroksüpropüülmetüültselluloos on teatud tüüpi tselluloosil põhinev polümeer, mida kasutatakse laialdaselt farmaatsia-, toiduaine- ja isikliku hügieenitööstuses. Tselluloos on looduslik polümeer, mida leidub taimedes ja mis on kõige levinum orgaaniline ühend maa peal. See on lineaarne polümeer, mis koosneb glükoosi monomeeridest, mis on seotud β(1→4) glükosiidsidemetega.

HPMC toodetakse tselluloosi keemilise modifitseerimise teel kas metüül- või hüdroksüpropüülrühmadega. Neid modifikatsioone saab teha tselluloosi reageerimisel sobivate reagentidega happelise katalüsaatori juuresolekul. Tselluloosi ja metüülkloriidi või metüülbromiidi vaheline reaktsioon annab metüültselluloosi, tselluloosi ja propüleenoksiidi vaheline reaktsioon aga hüdroksüpropüültselluloosi. HPMC toodetakse nende kahe reaktsiooni kombineerimisel, et viia tselluloosi karkassi nii metüül- kui ka hüdroksüpropüülrühmad.

Saadud polümeeril on keeruline struktuur, mis võib varieeruda sõltuvalt metüül- ja hüdroksüpropüülrühmade asendusastmest (DS). DS viitab keskmisele asendatud hüdroksüülrühmade arvule anhüdroglükoosiühiku kohta tselluloosi karkassis. Tavaliselt on HPMC DS metüülrühmade puhul 1,2 kuni 2,5 ja hüdroksüpropüülrühmade puhul 0,1 kuni 0,3. HPMC struktuuri muudab veelgi keerulisemaks asjaolu, et metüül- ja hüdroksüpropüülrühmad võivad olla juhuslikult jaotunud piki tselluloosi karkassi, mille tulemuseks on erinevate omadustega heterogeenne polümeer.

HPMC on vees lahustuv polümeer, mis moodustab hüdraadimisel geelitaolise aine. HPMC geelistumisomadused sõltuvad paljudest teguritest, sealhulgas DS-st, molekulmassist ja polümeeri kontsentratsioonist. Üldiselt moodustab HPMC kõrgemate kontsentratsioonide ja kõrgemate DS-väärtustega stabiilsema geeli. Lisaks võib HPMC geelistumisomadusi mõjutada lahuse pH, ioontugevus ja temperatuur.

HPMC ainulaadsed omadused muudavad selle väärtuslikuks koostisosaks paljudes rakendustes. Farmaatsiatööstuses kasutatakse HPMC-d sideainena, lagundajana ja kilet moodustava ainena tablettides ja kapslites. Seda saab kasutada ka ravimite vabanemiskiiruse muutmiseks ravimvormist. Toiduainetööstuses kasutatakse HPMC-d paksendaja, stabilisaatori ja emulgaatorina. Seda kasutatakse sageli madala rasvasisaldusega või vähendatud kalorsusega toitudes, et jäljendada rasvasemate toitude tekstuuri ja suus. Isikuhooldustoodete tööstuses kasutatakse HPMC-d paksendajana, kilet moodustava ainena ja emulgaatorina šampoonides, losjoonides ja muudes toodetes.

Kokkuvõtteks võib öelda, et HPMC on tselluloosil põhinev polümeer, mida toodetakse tselluloosi keemilisel modifitseerimisel metüül- ja hüdroksüpropüülrühmadega. Saadud polümeer on vees lahustuv ja sellel on keeruline struktuur, mis võib varieeruda sõltuvalt asendusastmest ning metüül- ja hüdroksüpropüülrühmade jaotusest. HPMC on mitmekülgne polümeer, millel on palju rakendusi farmaatsia-, toiduaine- ja isikliku hügieenitööstuses.