Hydroksipropyylimetyyliselluloosa (HPMC)jaMetyyliselluloosa (MC)ovat molemmat selluloosajohdannaisia, joita käytetään yleisesti monilla aloilla, mukaan lukien lääkkeet, elintarvike, kosmetiikka ja rakentaminen. Samankaltaisuuksistaan huolimatta näillä kahdella materiaalilla on selkeät kemialliset ominaisuudet ja sovellukset.
1. Kemiallinen rakenne
Sekä HPMC että MC ovat selluloosajohdannaisia, mutta keskeinen ero on kemiallisissa ryhmissä, jotka on kiinnittynyt selluloosan runkoon.
Metyyliselluloosa (MC): Tämä muodostuu selluloosan metyloinnilla. Tässä prosessissa metyyliryhmät (-CH3) on kiinnitetty selluloosamolekyylien hydroksyyliryhmiin. Metylaatioaste vaihtelee tyypillisesti 20-30%MC: n luokasta riippuen, mikä vaikuttaa sen liukoisuuteen ja muihin ominaisuuksiin.
Hydroksipropyylimetyyliselluloosa (HPMC): Kimacell®HPMC on monimutkaisempi johdannainen. Metylaation lisäksi se tapahtuu myös hydroksipropylaatioon. Hydroksipropyyliryhmät (-CH2chohch3) johdetaan selluloosa-molekyyliin yhdessä metyyliryhmien kanssa. Hydroksipropylaatioaste ja HPMC: n metylaatioaste voivat vaihdella merkittävästi, mikä aiheuttaa erilaisia HPMC -luokkia, joilla on erilaiset ominaisuudet.
Ominaisuus | Metyyliselluloosa (MC) | Hydroksipropyylimetyyliselluloosa (HPMC) |
Kemiallinen rakenne | Selluloosan metylointi | Setylaatio ja setylaatio ja selluloosan hydroksipropylaatio |
Funktionaaliryhmät | Metyyliryhmät (-CH3) | Metyyliryhmät (-CH3) + hydroksipropyyliryhmät (-CH2chohch3) |
Korvausaste (DS) | 20-30% metylaatio | Vaihtelee, metyyli- ja hydroksipropyylisubstituutiotasot säädettävät |
2. Liukoisuus
Liukoisuus on yksi tärkeimmistä tekijöistä vertaamalla MC: tä ja HPMC: tä. Molempien näiden selluloosajohdannaisten liukoisuus riippuu substituutioasteesta ja materiaalin spesifisestä formulaatiosta.
Metyyliselluloosa (MC): MC on liukoinen kuumaan veteen, mutta muodostaa geelin jäähdytyksen yhteydessä. Tämä ainutlaatuinen ominaisuus geelien muodostamisessa kuumennettaessa ja palautuu nestemäiseen tilaan jäähdytyksen yhteydessä on yksi MC: n merkittävimmistä ominaisuuksista. Se on liukenematon kylmään veteen, mutta liukenee kuumaan veteen tietyn lämpötilakynnyksen (50–70 ° C) yläpuolelle, ja geeliytymisprosessi on palautuva.
Hydroksipropyylimetyyliselluloosa (HPMC): Toisaalta HPMC on liukoinen sekä kylmässä että kuumassa vedessä. Tämä tekee siitä monipuolisemman verrattuna MC: hen. HPMC: n liukoisuuteen vaikuttavat substituutiotyyppi (metyyli -suhde hydroksipropyyliryhmiin) ja viskositeettiaste. Korkeammat korvausasteet yleensä tekevät HPMC: stä liukenevan veteen alhaisemmissa lämpötiloissa.
Liukoisuus | Metyyliselluloosa (MC) | Hydroksipropyylimetyyliselluloosa (HPMC) |
Liukoisuus veteen | Liukoinen kuumaan veteen (geeliytyminen jäähdytyksessä) | Liukoinen sekä kuumassa että kylmässä vedessä |
Geeliytymisominaisuus | Muodostaa geeliä jäähdytyksen yhteydessä | Ei muodosta geeliä, se pysyy liukoisena kaikissa lämpötiloissa |
3. Viskositeetti
Viskositeetti on tärkeä rooli monissa sovelluksissa, etenkin lääke- ja elintarviketeollisuudessa.
Metyyliselluloosa (MC): Kimacell®MC-liuosten viskositeetti on lämpötilasta riippuvainen. Viskositeetti kasvaa lämmitettäessä, ja sillä on geeliytymisen ilmiö. Substituutioaste vaikuttaa myös viskositeettiin, ja korkeammat substituutiotasot johtavat yleensä suurempaan viskositeettiin.
Hydroksipropyylimetyyliselluloosa (HPMC): HPMC: llä on yleensä yhdenmukaisempi viskositeettiprofiili verrattuna MC: hen. HPMC: n viskositeettiin vaikuttaa myös korvausaste, mutta se pysyy vakaana laajemmalla lämpötila -alueella. Lisäksi HPMC: llä voidaan räätälöidä erilaisia viskositeetteja matalasta korkeaan, suunnitellusta sovelluksesta riippuen.
Viskositeetti | Metyyliselluloosa (MC) | Hydroksipropyylimetyyliselluloosa (HPMC) |
Viskositeetin käyttäytyminen | Kasvaa lämmityksen kanssa (geeliytyminen) | Suhteellisen vakaa viskositeetti eri lämpötiloissa |
Viskositeetin hallinta | Rajoitettu viskositeetin hallinta | Suurempi viskositeetin hallinta luokan ja korvausasteen perusteella |
4. Sovellukset
Sekä MC: tä että HPMC: tä käytetään laajasti lääke-, elintarvike- ja kosmetiikkateollisuudessa, mutta kunkin erityisominaisuudet tekevät niistä sopivimpia tiettyihin sovelluksiin.
Metyyliselluloosa (MC):
Lääkkeet: MC: tä käytetään usein sideaineena, hajoamis- ja pinnoiteaineena tablet -formulaatioissa sen geeliytymisominaisuuksien vuoksi. Sitä käytetään myös kontrolloiduissa vapautumisformulaatioissa.
Elintarviketeollisuus: MC: tä käytetään ruoan sakeutusaineena, emulgoijana ja stabilointina. Sen geeliä muodostava kiinteistö on arvokas tuotteiden, kuten jäätelön, salaattikastikkeiden ja leipomotuotteiden valmistuksessa.
Kosmetiikka: MC: tä käytetään kosmetiikassa sen sakeutumiseen, emulgointiin ja stabiloiviin ominaisuuksiin tuotteissa, kuten voiteissa, shampoissa ja voiteissa.
Hydroksipropyylimetyyliselluloosa (HPMC):
Lääkkeet: HPMC: tä käytetään laajasti sideaineena ja ohjattavan vapautuksena tablet-formulaatioissa. Sitä käytetään myös oftalmisissa ratkaisuissa voiteluaineena ja geelipohjaisissa lääkkeiden toimitusjärjestelmissä.
Elintarviketeollisuus: HPMC: tä käytetään gluteenittomassa leipomossa, koska se jäljittelee taikinan gluteenin tekstuuria ja joustavuutta. Sitä käytetään myös stabilisaattorina ja emulgointina erilaisissa jalostetuissa elintarvikkeissa.
Rakennus: HPMC: tä käytetään lisäaineena sementti-, kipsi- ja laattaliimissä. Se parantaa työstettävyyttä, veden pidättämistä ja tarttuvuutta.
Soveltaminen | Metyyliselluloosa (MC) | Hydroksipropyylimetyyliselluloosa (HPMC) |
Lääkkeet | Sideaine, hajoaminen, pinnoitusasiamiehet | Sideaine, valvottu vapautus, oftalminen voiteluaine |
Elintarviketeollisuus | Sakeutusaine, emulgoija, stabilointiaine | Gluteeniton leivonta, stabilisaattori, emulgoija |
Kosmetiikka | Sakeutusaine, emulgoija, stabilointiaine | Sakeuttaja, stabilisaattori, emulgoija |
Rakennus | Harvoin käytetty | Lisäaine sementtiin, kipsi-, liimat |
5. Muut ominaisuudet
Hygroskooppisuus: HPMC on yleensä enemmän hygroskooppista (vettä houkuttelua) kuin MC, mikä tekee siitä hyödyllisen sovelluksissa, joissa tarvitaan kosteuden pidättämistä.
Lämmönvakaus: MC: llä on taipumus osoittaa parempaa lämpöstabiilisuutta johtuen sen geeliytymisominaisuudesta. HPMC, vaikka se on vakaa laajemmalla lämpötila -alueella, ei välttämättä tarjoa samaa lämpögeeliytymisvaikutusta kuin MC.
6. Yhteenveto eroista
Ominaisuus | Metyyliselluloosa (MC) | Hydroksipropyylimetyyliselluloosa (HPMC) |
Kemiallinen rakenne | Selluloosaan kiinnitetyt metyyliryhmät | Selluloosaan kiinnitetty metyyli- ja hydroksipropyyliryhmät |
Liukoisuus | Liukoinen kuumaan veteen, muodostaa geelejä | Liukoinen sekä kylmässä että kuumassa vedessä |
Geeliytymisominaisuus | Muodostaa geeliä jäähdytyksessä | Ei geeliytymistä, ei ole liukoinen |
Viskositeetti | Lämpötilasta riippuvat geelit lämmityksessä | Vakaa viskositeetti lämpötilojen välillä |
Sovellukset | Lääkkeet, ruoka, kosmetiikka | Lääkkeet, ruoka (gluteeniton), kosmetiikka, rakentaminen |
Hygroskooppisuus | Alempi kuin HPMC | Korkeampi, houkuttelee enemmän kosteutta |
Kun molemmatHPMCjaMCovat selluloosajohdannaisia, joissa on päällekkäisiä sovelluksia, niiden erilliset kemialliset rakenteet ja ominaisuudet tekevät niistä sopivimpia eri käyttötarkoituksiin. MC on erityisen arvokas sovelluksissa, jotka hyötyvät sen geeliytymisominaisuudesta, kun taas HPMC: n ylivoimainen liukoisuus ja lämpöstabiilisuus tekevät siitä monipuolisemman teollisuudenaloilla, mukaan lukien elintarvikkeiden jalostus ja lääkkeet. Näiden erojen ymmärtäminen auttaa valitsemaan asianmukainen materiaali tietyille sovelluksille.
Viestin aika: tammikuu 27-2025