Razlika između CMC i HPMC

Karboksimetil celuloza (CMC) i hidroksipropil metilceluloza (HPMC) dvije su vrste derivata celuloze koji se široko koriste u prehrambenoj, farmaceutskoj industriji i industriji osobne njege. Iako se oboje koriste kao zgušnjivači, stabilizatori i emulgatori, postoje neke važne razlike između CMC i HPMC koje ih čine prikladnima za različite primjene. U ovom ćemo članku raspravljati o razlikama između CMC i HPMC u smislu njihove kemijske strukture, svojstava, upotrebe i sigurnosti.

1. Kemijska struktura

CMC je polimer topiv u vodi koji se dobiva iz celuloze, prirodnog polimera koji se nalazi u stjenkama biljnih stanica. Kemijsku strukturu CMC karakteriziraju karboksimetilne skupine (-CH2-COOH) koje su vezane na celuloznu okosnicu. Stupanj supstitucije (DS) CMC odnosi se na broj karboksimetilnih skupina koje su prisutne po anhidroglukoznoj jedinici (AGU) celulozne okosnice. DS CMC može biti u rasponu od 0,2 do 1,5, pri čemu više vrijednosti DS ukazuju na viši stupanj supstitucije.

HPMC je također polimer topiv u vodi koji se dobiva iz celuloze. Međutim, za razliku od CMC-a, HPMC je modificiran hidroksipropilnim i metilnim skupinama. Hidroksipropilne skupine (-OCH2CHOHCH3) vezane su za hidroksilne skupine na celuloznoj okosnici, dok su metilne skupine (-CH3) vezane za hidroksipropilne skupine. Stupanj supstitucije HPMC odnosi se na broj hidroksipropilnih i metilnih skupina koje su prisutne po AGU celulozne okosnice. DS za HPMC može se kretati od 0,1 do 3,0, s višim DS vrijednostima koje ukazuju na viši stupanj supstitucije.

2. Svojstva

CMC i HPMC imaju različita svojstva koja ih čine prikladnima za različite primjene. Neka od ključnih svojstava CMC-a i HPMC-a navedena su u nastavku:

a. Topivost: CMC je visoko topljiv u vodi i stvara bistre, viskozne otopine. HPMC je također vrlo topiv u vodi, ali otopine mogu biti zamućene ovisno o stupnju supstitucije.

b. Reologija: CMC je pseudoplastični materijal, što znači da pokazuje ponašanje pri smicanju. To znači da se viskoznost CMC-a smanjuje s povećanjem brzine smicanja. HPMC je, s druge strane, Newtonov materijal, što znači da njegova viskoznost ostaje konstantna bez obzira na brzinu smicanja.

c. Svojstva stvaranja filma: CMC ima dobra svojstva stvaranja filma, što ga čini prikladnim za upotrebu u premazima i filmovima. HPMC također ima svojstva stvaranja filma, ali filmovi mogu biti krti i skloni pucanju.

d. Stabilnost: CMC je stabilan u širokom rasponu pH i temperaturnih uvjeta. HPMC je također stabilan u širokom pH rasponu, ali na njegovu stabilnost mogu utjecati visoke temperature.

3. Koristi

CMC i HPMC koriste se u širokom rasponu primjena u prehrambenoj, farmaceutskoj industriji i industriji osobne njege. Neke od ključnih upotreba CMC-a i HPMC-a navedene su u nastavku:

a. Prehrambena industrija: CMC se obično koristi kao zgušnjivač, stabilizator i emulgator u prehrambenim proizvodima kao što su sladoled, preljevi za salate i peciva. HPMC se također koristi kao zgušnjivač i stabilizator u prehrambenim proizvodima, ali se češće koristi kao sredstvo za premazivanje konditorskih proizvoda kao što su gumeni bomboni i čokolade.

b. Farmaceutska industrija: CMC se koristi kao vezivo, dezintegrator i sredstvo za oblaganje tableta u farmaceutskim formulacijama. HPMC se također koristi kao vezivo, dezintegrator i sredstvo za oblaganje tableta u farmaceutskim formulacijama.