A hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) é un polímero sintético derivado da celulosa e úsase habitualmente como espesante, emulsionante e estabilizador en diversas industrias como a alimentaria, farmacéutica e cosmética. HMPC é un derivado hidroxipropilado da metilcelulosa (MC), un éter de celulosa non iónico soluble en auga composto por unidades de celulosa metoxilada e hidroxipropilada. O HMPC úsase amplamente como excipiente en formulacións farmacéuticas debido á súa non toxicidade, biocompatibilidade e biodegradabilidade.
Propiedades químicas do HMPC:
As propiedades químicas do HMPC atribúense á presenza de grupos hidroxilo e éter na súa estrutura molecular. Os grupos hidroxilo da celulosa pódense funcionalizar mediante varias reaccións químicas, como a eterificación, a esterificación e a oxidación, para introducir diferentes grupos funcionais no esqueleto do polímero. O HMPC contén grupos metoxi (-OCH3) e hidroxipropilo (-OCH2CHOHCH3), que se poden controlar para proporcionar diferentes propiedades como solubilidade, viscosidade e xelificación.
O HMPC é altamente soluble en auga, formando solucións claras e viscosas a baixas concentracións. A viscosidade das solucións de HMPC pódese alterar axustando o grao de substitución (DS) dos grupos hidroxipropilo, o que determina o número de sitios hidroxilos modificados por unidade de glicosa. Canto maior sexa o DS, menor será a solubilidade e maior viscosidade da solución de HMPC. Esta propiedade pódese usar para controlar a liberación de ingredientes activos das formulacións farmacéuticas.
O HMPC tamén presenta un comportamento pseudoplástico, o que significa que a viscosidade diminúe ao aumentar a velocidade de cizallamento. Esta propiedade faino axeitado como espesante para formulacións líquidas que precisan soportar forzas de cizallamento durante o procesamento ou as aplicacións.
O HMPC é térmicamente estable ata unha determinada temperatura, por riba da cal comeza a degradarse. A temperatura de degradación do HMPC depende do DS e da concentración do polímero na solución. O intervalo de temperatura de degradación do HMPC é de 190-330 °C.
Síntese de HMPC:
O HMPC sintetízase mediante a reacción de eterificación da celulosa con óxido de propileno e óxido de metiletileno en presenza dun catalizador alcalino. A reacción prodúcese en dúas etapas: primeiro, os grupos metilo da celulosa son substituídos por óxido de propileno e, a continuación, os grupos hidroxilo son substituídos por óxido de metileno. O DS de HMPC pódese controlar axustando a relación molar de óxido de propileno a celulosa durante o proceso de síntese.
A reacción adoita realizarse nun medio acuoso a temperatura e presión elevadas. O catalizador básico adoita ser hidróxido de sodio ou potasio, que aumenta a reactividade dos grupos hidroxilo de celulosa cara aos aneis epóxido de óxido de propileno e óxido de metiletileno. O produto de reacción neutralízase, lávase e sécase para obter o produto HMPC final.
O HMPC tamén se pode sintetizar facendo reaccionar celulosa con óxido de propileno e epiclorhidrina en presenza de catalizadores ácidos. Este método, coñecido como proceso de epiclorhidrina, úsase para producir derivados catiónicos de celulosa, que están cargados positivamente debido á presenza de grupos amonio cuaternario.
en conclusión:
HMPC é un polímero multifuncional con excelentes propiedades químicas axeitado para varias aplicacións en diferentes industrias. A síntese de HMPC implica a reacción de eterificación da celulosa con óxido de propileno e óxido de metiletileno en presenza dun catalizador alcalino ou un catalizador ácido. As propiedades do HMPC pódense axustar controlando o DS e a concentración do polímero. A seguridade e a biocompatibilidade do HMPC fan que sexa unha opción favorable para as formulacións farmacéuticas.
Hora de publicación: 18-09-2023