Focus on Cellulose ethers

A hidroxi-propil-metil-cellulóz (HMPC) kémiai tulajdonságai és szintézise

A hidroxi-propil-metil-cellulóz (HPMC) egy cellulózból származó szintetikus polimer, amelyet gyakran használnak sűrítőként, emulgeálószerként és stabilizátorként különböző iparágakban, például élelmiszeriparban, gyógyszeriparban és kozmetikumokban. A HMPC a metil-cellulóz (MC) hidroxi-propilezett származéka, egy vízoldható nemionos cellulóz-éter, amely metoxilezett és hidroxi-propilezett cellulózegységekből áll. A HMPC-t széles körben használják segédanyagként a gyógyszerkészítményekben, mivel nem toxikus, biológiailag kompatibilis és biológiailag lebontható.

HMPC kémiai tulajdonságai:

A HMPC kémiai tulajdonságai a hidroxil- és étercsoportok molekulaszerkezetében való jelenlétének tulajdoníthatók. A cellulóz hidroxilcsoportjai különféle kémiai reakciókkal funkcionalizálhatók, például éterezéssel, észterezéssel és oxidációval, hogy különböző funkciós csoportokat vigyenek be a polimer vázába. A HMPC metoxi- (-OCH3) és hidroxipropil- (-OCH2CHOHCH3) csoportokat is tartalmaz, amelyek szabályozhatók különböző tulajdonságok, például oldhatóság, viszkozitás és gélesedés biztosítása érdekében.

A HMPC vízben jól oldódik, alacsony koncentrációban tiszta, viszkózus oldatokat képez. A HMPC oldatok viszkozitása megváltoztatható a hidroxi-propil-csoportok szubsztitúciós fokának (DS) beállításával, amely meghatározza a módosított hidroxilhelyek számát glükóz egységenként. Minél nagyobb a DS, annál kisebb az oldhatósága és annál nagyobb a HMPC oldat viszkozitása. Ez a tulajdonság felhasználható a hatóanyagok gyógyszerkészítményekből történő felszabadulásának szabályozására.

A HMPC pszeudoplasztikus viselkedést is mutat, ami azt jelenti, hogy a viszkozitás csökken a nyírási sebesség növekedésével. Ez a tulajdonsága alkalmassá teszi sűrítőanyagként olyan folyékony készítményekhez, amelyeknek ellenállniuk kell a nyíróerőknek a feldolgozás vagy az alkalmazás során.

A HMPC egy bizonyos hőmérsékletig termikusan stabil, amely felett elkezd lebomlani. A HMPC lebomlási hőmérséklete a DS-től és az oldatban lévő polimer koncentrációjától függ. A HMPC lebomlási hőmérséklet-tartománya a jelentések szerint 190-330 °C.

A HMPC szintézise:

A HMPC-t cellulóz propilén-oxiddal és metil-etilén-oxiddal történő éterezési reakciójával szintetizálják lúgos katalizátor jelenlétében. A reakció két lépésben megy végbe: először a cellulóz metilcsoportjait propilén-oxiddal, majd a hidroxilcsoportokat tovább cseréljük metil-etilén-oxiddal. A HMPC DS-e a propilén-oxid és a cellulóz mólarányának beállításával szabályozható a szintézis folyamata során.

A reakciót általában vizes közegben, emelt hőmérsékleten és nyomáson hajtjuk végre. A bázikus katalizátor általában nátrium- vagy kálium-hidroxid, amely fokozza a cellulóz hidroxilcsoportjainak reakciókészségét a propilén-oxid és a metil-etilén-oxid epoxidgyűrűivel szemben. A reakcióterméket ezután semlegesítjük, mossuk és szárítjuk, így megkapjuk a végső HMPC terméket.

A HMPC úgy is előállítható, hogy cellulózt propilén-oxiddal és epiklórhidrinnel reagáltatnak savas katalizátorok jelenlétében. Ezzel az epiklórhidrin eljárásként ismert módszerrel kationos cellulózszármazékokat állítanak elő, amelyek a kvaterner ammóniumcsoportok jelenléte miatt pozitív töltésűek.

befejezésül:

A HMPC egy kiváló kémiai tulajdonságokkal rendelkező, többfunkciós polimer, amely különféle iparágakban alkalmazható. A HMPC szintézise magában foglalja a cellulóz propilén-oxiddal és metil-etilén-oxiddal történő éterezési reakcióját lúgos vagy savas katalizátor jelenlétében. A HMPC tulajdonságai a polimer DS és koncentrációjának szabályozásával hangolhatók. A HMPC biztonságossága és biokompatibilitása kedvező választássá teszi a gyógyszerkészítmények számára.


Feladás időpontja: 2023.09.18
WhatsApp online csevegés!