Minkä tyyppinen polymeeri on HPMC?

HPMC tai hydroksipropyylimetyyliselluloosa on eräänlainen selluloosapohjainen polymeeri, jota käytetään laajalti lääke-, elintarvike- ja henkilökohtaisen hygienian teollisuudessa. Selluloosa on luonnollinen polymeeri, jota löytyy kasveista ja se on maan runsain orgaaninen yhdiste. Se on lineaarinen polymeeri, joka koostuu glukoosimonomeereistä, jotka on liitetty β(1→4)-glykosidisidoksilla.

HPMC valmistetaan modifioimalla selluloosaa kemiallisesti joko metyyli- tai hydroksipropyyliryhmillä. Nämä modifikaatiot voidaan tehdä saattamalla selluloosa reagoimaan sopivien reagenssien kanssa happokatalyytin läsnä ollessa. Selluloosan ja metyylikloridin tai metyylibromidin välinen reaktio tuottaa metyyliselluloosaa, kun taas selluloosan ja propyleenioksidin välinen reaktio tuottaa hydroksipropyyliselluloosaa. HPMC valmistetaan yhdistämällä nämä kaksi reaktiota sekä metyyli- että hydroksipropyyliryhmien lisäämiseksi selluloosarunkoon.

Saadulla polymeerillä on monimutkainen rakenne, joka voi vaihdella metyyli- ja hydroksipropyyliryhmien substituutioasteen (DS) mukaan. DS viittaa substituoitujen hydroksyyliryhmien keskimääräiseen lukumäärään anhydroglukoosiyksikköä kohti selluloosarungossa. Tyypillisesti HPMC:n DS on 1,2 - 2,5 metyyliryhmille ja 0,1 - 0,3 hydroksipropyyliryhmille. HPMC:n rakennetta vaikeuttaa entisestään se tosiasia, että metyyli- ja hydroksipropyyliryhmät voivat jakautua satunnaisesti pitkin selluloosarunkoa, mikä johtaa heterogeeniseen polymeeriin, jolla on erilaisia ​​ominaisuuksia.

HPMC on vesiliukoinen polymeeri, joka muodostaa geelimäisen aineen hydratoituessaan. HPMC:n geeliytymisominaisuudet riippuvat useista tekijöistä, mukaan lukien DS, molekyylipaino ja polymeerin pitoisuus. Yleensä HPMC muodostaa stabiilimman geelin suuremmilla pitoisuuksilla ja korkeammilla DS-arvoilla. Lisäksi liuoksen pH, ionivahvuus ja lämpötila voivat vaikuttaa HPMC:n geeliytymisominaisuuksiin.

HPMC:n ainutlaatuiset ominaisuudet tekevät siitä arvokkaan ainesosan monissa sovelluksissa. Lääketeollisuudessa HPMC:tä käytetään sideaineena, hajotusaineena ja kalvon muodostavana aineena tableteissa ja kapseleissa. Sitä voidaan käyttää myös muuttamaan lääkkeiden vapautumisnopeutta annosmuodosta. Elintarviketeollisuudessa HPMC:tä käytetään sakeuttajana, stabilointiaineena ja emulgaattorina. Sitä käytetään usein vähärasvaisissa tai vähäkalorisissa ruoissa jäljittelemään rasvaisempien ruokien rakennetta ja suutuntumaa. Henkilökohtaisessa hygieniateollisuudessa HPMC:tä käytetään sakeuttamisaineena, kalvon muodostavana aineena ja emulgaattorina shampoissa, emulsioissa ja muissa tuotteissa.

Yhteenvetona voidaan todeta, että HPMC on selluloosapohjainen polymeeri, joka on valmistettu modifioimalla selluloosaa kemiallisesti metyyli- ja hydroksipropyyliryhmillä. Tuloksena oleva polymeeri on vesiliukoinen ja sillä on monimutkainen rakenne, joka voi vaihdella riippuen substituutioasteesta ja metyyli- ja hydroksipropyyliryhmien jakautumisesta. HPMC on monipuolinen polymeeri, jolla on monia sovelluksia lääke-, elintarvike- ja henkilökohtaisen hygienian teollisuudessa.