Hidroksipropil metilselulosa (HPMC) merupakan polimer sintetik yang berasal dari selulosa dan umum digunakan sebagai pengental, pengemulsi, dan penstabil di berbagai industri seperti makanan, farmasi, dan kosmetik. HMPC adalah turunan metilselulosa (MC) yang dihidroksipropilasi, suatu eter selulosa nonionik yang larut dalam air yang terdiri dari unit selulosa termetoksilasi dan terhidroksipropilasi. HMPC banyak digunakan sebagai eksipien dalam formulasi farmasi karena tidak beracun, biokompatibilitas, dan biodegradabilitas.
Sifat kimia HMPC:
Sifat kimia HMPC disebabkan oleh adanya gugus hidroksil dan eter dalam struktur molekulnya. Gugus hidroksil selulosa dapat difungsikan melalui berbagai reaksi kimia, seperti eterifikasi, esterifikasi, dan oksidasi, untuk memasukkan gugus fungsi berbeda ke dalam tulang punggung polimer. HMPC mengandung gugus metoksi (-OCH3) dan hidroksipropil (-OCH2CHOHCH3), yang dapat dikontrol untuk memberikan sifat berbeda seperti kelarutan, viskositas, dan gelasi.
HMPC sangat larut dalam air, membentuk larutan bening dan kental pada konsentrasi rendah. Viskositas larutan HMPC dapat diubah dengan menyesuaikan derajat substitusi (DS) gugus hidroksipropil, yang menentukan jumlah situs hidroksil yang dimodifikasi per unit glukosa. Semakin tinggi DS maka semakin rendah kelarutannya dan semakin tinggi pula viskositas larutan HMPC. Sifat ini dapat digunakan untuk mengontrol pelepasan bahan aktif dari formulasi farmasi.
HMPC juga menunjukkan perilaku pseudoplastik, artinya viskositas menurun seiring dengan meningkatnya laju geser. Sifat ini membuatnya cocok sebagai pengental formulasi cair yang perlu menahan gaya geser selama pemrosesan atau aplikasi.
HMPC stabil secara termal hingga suhu tertentu, di atas suhu tersebut ia mulai terdegradasi. Suhu degradasi HMPC bergantung pada DS dan konsentrasi polimer dalam larutan. Kisaran suhu degradasi HMPC dilaporkan 190-330°C.
Sintesis HMPC:
HMPC disintesis melalui reaksi eterifikasi selulosa dengan propilen oksida dan metiletilen oksida dengan adanya katalis basa. Reaksi berlangsung dalam dua langkah: pertama, gugus metil selulosa digantikan oleh propilen oksida, dan kemudian gugus hidroksil selanjutnya digantikan oleh metil etilen oksida. DS HMPC dapat dikontrol dengan menyesuaikan rasio molar propilen oksida terhadap selulosa selama proses sintesis.
Reaksi biasanya dilakukan dalam media berair pada suhu dan tekanan tinggi. Katalis dasar biasanya natrium atau kalium hidroksida, yang meningkatkan reaktivitas gugus hidroksil selulosa terhadap cincin epoksida propilena oksida dan metiletilen oksida. Produk reaksi kemudian dinetralkan, dicuci dan dikeringkan untuk mendapatkan produk akhir HMPC.
HMPC juga dapat disintesis dengan mereaksikan selulosa dengan propilen oksida dan epiklorohidrin dengan adanya katalis asam. Metode ini, yang dikenal sebagai proses epiklorohidrin, digunakan untuk menghasilkan turunan selulosa kationik yang bermuatan positif karena adanya gugus amonium kuaterner.
kesimpulannya:
HMPC adalah polimer multifungsi dengan sifat kimia yang sangat baik yang cocok untuk berbagai aplikasi di berbagai industri. Sintesis HMPC melibatkan reaksi eterifikasi selulosa dengan propilen oksida dan metiletilen oksida dengan adanya katalis basa atau katalis asam. Sifat-sifat HMPC dapat disesuaikan dengan mengontrol DS dan konsentrasi polimer. Keamanan dan biokompatibilitas HMPC menjadikannya pilihan yang tepat untuk formulasi farmasi.
Waktu posting: 18 Sep-2023