हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज (एचपीएमसी) सेल्युलोज से प्राप्त एक सिंथेटिक पॉलिमर है और आमतौर पर भोजन, फार्मास्यूटिकल्स और सौंदर्य प्रसाधन जैसे विभिन्न उद्योगों में गाढ़ा करने वाला, इमल्सीफायर और स्टेबलाइजर के रूप में उपयोग किया जाता है। एचएमपीसी मिथाइलसेलुलोज (एमसी) का एक हाइड्रॉक्सीप्रोपाइलेटेड व्युत्पन्न है, एक पानी में घुलनशील गैर-आयनिक सेलूलोज़ ईथर जो मेथॉक्सिलेटेड और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइलेटेड सेलूलोज़ इकाइयों से बना है। एचएमपीसी को इसकी गैर-विषाक्तता, जैव अनुकूलता और जैव निम्नीकरणीयता के कारण फार्मास्युटिकल फॉर्मूलेशन में एक सहायक पदार्थ के रूप में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
एचएमपीसी रासायनिक गुण:
एचएमपीसी के रासायनिक गुणों को इसकी आणविक संरचना में हाइड्रॉक्सिल और ईथर समूहों की उपस्थिति के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है। पॉलिमर बैकबोन में विभिन्न कार्यात्मक समूहों को पेश करने के लिए, सेल्युलोज के हाइड्रॉक्सिल समूहों को विभिन्न रासायनिक प्रतिक्रियाओं, जैसे ईथरीकरण, एस्टरीफिकेशन और ऑक्सीकरण के माध्यम से क्रियाशील किया जा सकता है। एचएमपीसी में मेथॉक्सी (-OCH3) और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल (-OCH2CHOHCH3) दोनों समूह होते हैं, जिन्हें घुलनशीलता, चिपचिपाहट और जेलेशन जैसे विभिन्न गुण प्रदान करने के लिए नियंत्रित किया जा सकता है।
एचएमपीसी पानी में अत्यधिक घुलनशील है, जो कम सांद्रता में स्पष्ट, चिपचिपा घोल बनाता है। एचएमपीसी समाधानों की चिपचिपाहट को हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल समूहों के प्रतिस्थापन की डिग्री (डीएस) को समायोजित करके बदला जा सकता है, जो प्रति ग्लूकोज इकाई संशोधित हाइड्रॉक्सिल साइटों की संख्या निर्धारित करता है। डीएस जितना अधिक होगा, घुलनशीलता उतनी ही कम होगी और एचएमपीसी समाधान की चिपचिपाहट उतनी ही अधिक होगी। इस गुण का उपयोग फार्मास्युटिकल फॉर्मूलेशन से सक्रिय अवयवों की रिहाई को नियंत्रित करने के लिए किया जा सकता है।
एचएमपीसी स्यूडोप्लास्टिक व्यवहार भी प्रदर्शित करता है, जिसका अर्थ है कि बढ़ती कतरनी दर के साथ चिपचिपाहट कम हो जाती है। यह गुण इसे तरल फॉर्मूलेशन के लिए गाढ़ेपन के रूप में उपयुक्त बनाता है, जिन्हें प्रसंस्करण या अनुप्रयोगों के दौरान कतरनी बलों का सामना करने की आवश्यकता होती है।
एचएमपीसी एक निश्चित तापमान तक थर्मल रूप से स्थिर होता है, जिसके ऊपर यह ख़राब होना शुरू हो जाता है। एचएमपीसी का क्षरण तापमान डीएस और घोल में पॉलिमर की सांद्रता पर निर्भर करता है। एचएमपीसी की गिरावट तापमान सीमा 190-330 डिग्री सेल्सियस बताई गई है।
एचएमपीसी का संश्लेषण:
एचएमपीसी को एक क्षारीय उत्प्रेरक की उपस्थिति में प्रोपलीन ऑक्साइड और मिथाइलएथिलीन ऑक्साइड के साथ सेलूलोज़ की ईथरीकरण प्रतिक्रिया द्वारा संश्लेषित किया जाता है। प्रतिक्रिया दो चरणों में आगे बढ़ती है: सबसे पहले, सेलूलोज़ के मिथाइल समूहों को प्रोपलीन ऑक्साइड द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, और फिर हाइड्रॉक्सिल समूहों को मिथाइल एथिलीन ऑक्साइड द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। संश्लेषण प्रक्रिया के दौरान प्रोपलीन ऑक्साइड और सेलूलोज़ के मोलर अनुपात को समायोजित करके एचएमपीसी के डीएस को नियंत्रित किया जा सकता है।
प्रतिक्रिया आमतौर पर ऊंचे तापमान और दबाव पर जलीय माध्यम में की जाती है। मूल उत्प्रेरक आमतौर पर सोडियम या पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड होता है, जो प्रोपलीन ऑक्साइड और मिथाइलएथिलीन ऑक्साइड के एपॉक्साइड रिंगों के प्रति सेलूलोज़ हाइड्रॉक्सिल समूहों की प्रतिक्रियाशीलता को बढ़ाता है। अंतिम एचएमपीसी उत्पाद प्राप्त करने के लिए प्रतिक्रिया उत्पाद को निष्प्रभावी किया जाता है, धोया जाता है और सुखाया जाता है।
एचएमपीसी को एसिड उत्प्रेरक की उपस्थिति में प्रोपलीन ऑक्साइड और एपिक्लोरोहाइड्रिन के साथ सेल्यूलोज पर प्रतिक्रिया करके भी संश्लेषित किया जा सकता है। एपिक्लोरोहाइड्रिन प्रक्रिया के रूप में जानी जाने वाली इस विधि का उपयोग धनायनित सेल्युलोज डेरिवेटिव का उत्पादन करने के लिए किया जाता है, जो चतुर्धातुक अमोनियम समूहों की उपस्थिति के कारण सकारात्मक रूप से चार्ज होते हैं।
निष्कर्ष के तौर पर:
एचएमपीसी विभिन्न उद्योगों में विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त उत्कृष्ट रासायनिक गुणों वाला एक बहुक्रियाशील बहुलक है। एचएमपीसी के संश्लेषण में क्षारीय उत्प्रेरक या अम्लीय उत्प्रेरक की उपस्थिति में प्रोपलीन ऑक्साइड और मिथाइलथीलीन ऑक्साइड के साथ सेलूलोज़ की ईथरीकरण प्रतिक्रिया शामिल होती है। एचएमपीसी के गुणों को डीएस और पॉलिमर की सांद्रता को नियंत्रित करके समायोजित किया जा सकता है। एचएमपीसी की सुरक्षा और जैव अनुकूलता इसे फार्मास्युटिकल फॉर्मूलेशन के लिए एक अनुकूल विकल्प बनाती है।
पोस्ट करने का समय: सितम्बर-18-2023