Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) એ સેલ્યુલોઝમાંથી મેળવેલ કૃત્રિમ પોલિમર છે અને તેનો ઉપયોગ ખાદ્ય પદાર્થો, ફાર્માસ્યુટિકલ્સ અને સૌંદર્ય પ્રસાધનો જેવા વિવિધ ઉદ્યોગોમાં સામાન્ય રીતે ઘટ્ટ, ઇમલ્સિફાયર અને સ્ટેબિલાઇઝર તરીકે થાય છે. HMPC એ મેથાઈલસેલ્યુલોઝ (MC) નું હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલેટેડ ડેરિવેટિવ છે, જે પાણીમાં દ્રાવ્ય નોનિયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથર છે જે મેથોક્સીલેટેડ અને હાઈડ્રોક્સીપ્રોપીલેટેડ સેલ્યુલોઝ એકમોથી બનેલું છે. HMPC નો ઉપયોગ ફાર્માસ્યુટિકલ ફોર્મ્યુલેશનમાં તેની બિન-ટોક્સિસિટી, બાયોકોમ્પેટિબિલિટી અને બાયોડિગ્રેડબિલિટીને કારણે વ્યાપકપણે થાય છે.
HMPC રાસાયણિક ગુણધર્મો:
HMPC ના રાસાયણિક ગુણધર્મો તેના પરમાણુ બંધારણમાં હાઇડ્રોક્સિલ અને ઈથર જૂથોની હાજરીને આભારી છે. સેલ્યુલોઝના હાઇડ્રોક્સિલ જૂથો પોલિમર બેકબોનમાં વિવિધ કાર્યાત્મક જૂથોને દાખલ કરવા માટે વિવિધ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ, જેમ કે ઇથરિફિકેશન, એસ્ટરિફિકેશન અને ઓક્સિડેશન દ્વારા કાર્ય કરી શકાય છે. એચએમપીસીમાં મેથોક્સી (-ઓસીએચ3) અને હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ (-ઓસીએચ2સીએચઓએચસીએચ3) બંને જૂથો છે, જેને દ્રાવ્યતા, સ્નિગ્ધતા અને જલીકરણ જેવા વિવિધ ગુણધર્મો પ્રદાન કરવા માટે નિયંત્રિત કરી શકાય છે.
HMPC પાણીમાં અત્યંત દ્રાવ્ય છે, જે ઓછી સાંદ્રતામાં સ્પષ્ટ, ચીકણું દ્રાવણ બનાવે છે. HMPC સોલ્યુશન્સની સ્નિગ્ધતા હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ જૂથોના અવેજી (DS) ની ડિગ્રીને સમાયોજિત કરીને બદલી શકાય છે, જે ગ્લુકોઝ એકમ દીઠ સંશોધિત હાઇડ્રોક્સિલ સાઇટ્સની સંખ્યા નક્કી કરે છે. DS જેટલું ઊંચું છે, દ્રાવ્યતા ઓછી અને HMPC દ્રાવણની સ્નિગ્ધતા વધારે છે. આ ગુણધર્મનો ઉપયોગ ફાર્માસ્યુટિકલ ફોર્મ્યુલેશનમાંથી સક્રિય ઘટકોના પ્રકાશનને નિયંત્રિત કરવા માટે થઈ શકે છે.
એચએમપીસી સ્યુડોપ્લાસ્ટીક વર્તણૂંક પણ દર્શાવે છે, જેનો અર્થ થાય છે કે વધતા શીયર રેટ સાથે સ્નિગ્ધતા ઘટે છે. આ ગુણધર્મ તેને પ્રવાહી ફોર્મ્યુલેશન માટે જાડા તરીકે યોગ્ય બનાવે છે જેને પ્રોસેસિંગ અથવા એપ્લિકેશન દરમિયાન શીયર ફોર્સનો સામનો કરવાની જરૂર હોય છે.
HMPC ચોક્કસ તાપમાન સુધી થર્મલી સ્થિર હોય છે, જેની ઉપર તે અધોગતિ કરવાનું શરૂ કરે છે. એચએમપીસીનું અધોગતિ તાપમાન ડીએસ અને સોલ્યુશનમાં પોલિમરની સાંદ્રતા પર આધારિત છે. HMPC ની અધોગતિ તાપમાન શ્રેણી 190-330 °C હોવાનું નોંધાયું છે.
એચએમપીસીનું સંશ્લેષણ:
HMPC એ આલ્કલાઇન ઉત્પ્રેરકની હાજરીમાં સેલ્યુલોઝની પ્રોપીલીન ઓક્સાઈડ અને મેથીલેથીલીન ઓક્સાઈડ સાથેની ઈથરીફિકેશન પ્રતિક્રિયા દ્વારા સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે. પ્રતિક્રિયા બે પગલામાં આગળ વધે છે: પ્રથમ, સેલ્યુલોઝના મિથાઈલ જૂથોને પ્રોપીલીન ઓક્સાઇડ દ્વારા બદલવામાં આવે છે, અને પછી હાઇડ્રોક્સિલ જૂથોને મિથાઈલ ઇથિલિન ઓક્સાઇડ દ્વારા બદલવામાં આવે છે. HMPC ના DS ને સંશ્લેષણ પ્રક્રિયા દરમિયાન સેલ્યુલોઝ સાથે પ્રોપીલીન ઓક્સાઇડના મોલર રેશિયોને સમાયોજિત કરીને નિયંત્રિત કરી શકાય છે.
પ્રતિક્રિયા સામાન્ય રીતે એલિવેટેડ તાપમાન અને દબાણ પર જલીય માધ્યમમાં કરવામાં આવે છે. મૂળભૂત ઉત્પ્રેરક સામાન્ય રીતે સોડિયમ અથવા પોટેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ છે, જે સેલ્યુલોઝ હાઇડ્રોક્સિલ જૂથોની પ્રોપીલીન ઓક્સાઇડ અને મેથિલેથિલિન ઓક્સાઇડના ઇપોક્સાઇડ રિંગ્સ તરફ પ્રતિક્રિયાશીલતાને વધારે છે. અંતિમ HMPC ઉત્પાદન મેળવવા માટે પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનને પછી તટસ્થ, ધોવાઇ અને સૂકવવામાં આવે છે.
HMPC ને એસિડ ઉત્પ્રેરકની હાજરીમાં સેલ્યુલોઝને પ્રોપીલીન ઓક્સાઇડ અને એપિક્લોરોહાઇડ્રેન સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને પણ સંશ્લેષણ કરી શકાય છે. આ પદ્ધતિ, જે એપીક્લોરોહાઇડ્રિન પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખાય છે, તેનો ઉપયોગ કેશનિક સેલ્યુલોઝ ડેરિવેટિવ્ઝ બનાવવા માટે થાય છે, જે ક્વાટર્નરી એમોનિયમ જૂથોની હાજરીને કારણે હકારાત્મક રીતે ચાર્જ થાય છે.
નિષ્કર્ષમાં:
એચએમપીસી એ વિવિધ ઉદ્યોગોમાં વિવિધ કાર્યક્રમો માટે યોગ્ય ઉત્તમ રાસાયણિક ગુણધર્મો ધરાવતું મલ્ટિફંક્શનલ પોલિમર છે. એચએમપીસીના સંશ્લેષણમાં આલ્કલાઇન ઉત્પ્રેરક અથવા એસિડિક ઉત્પ્રેરકની હાજરીમાં પ્રોપીલીન ઓક્સાઇડ અને મેથિલેથિલિન ઓક્સાઇડ સાથે સેલ્યુલોઝની ઇથેરિફિકેશન પ્રતિક્રિયાનો સમાવેશ થાય છે. એચએમપીસીના ગુણધર્મો ડીએસ અને પોલિમરની સાંદ્રતાને નિયંત્રિત કરીને ટ્યુન કરી શકાય છે. HMPC ની સલામતી અને જૈવ સુસંગતતા તેને ફાર્માસ્યુટિકલ ફોર્મ્યુલેશન માટે અનુકૂળ પસંદગી બનાવે છે.
પોસ્ટ સમય: સપ્ટેમ્બર-18-2023