Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) adalah polimer multifungsi yang berasal dari selulosa yang banyak digunakan di berbagai industri karena sifatnya yang unik. Senyawa ini disintesis melalui serangkaian modifikasi kimia pada selulosa, polimer alami yang ditemukan di dinding sel tanaman.
bahan mentah:
Sumber: Selulosa adalah bahan baku utama HPMC, yang berlimpah di alam dan diekstraksi dari tanaman. Pulp kayu dan linter kapas adalah sumber selulosa yang paling umum.
Isolasi: Proses ekstraksi melibatkan memecah dinding sel tanaman dan memisahkan serat selulosa. Berbagai metode kimia dan mekanis dapat digunakan untuk tujuan ini.
Propylene oxide:
Sumber: Propylene oksida adalah senyawa organik yang berasal dari sumber petrokimia.
Fungsi: Propylene oxide digunakan untuk memperkenalkan gugus hidroksipropil ke dalam molekul selulosa selama proses sintesis, meningkatkan kelarutan air dan mengubah sifat fisik dari HPMC yang dihasilkan.
Methyl chloride:
Sumber: Metil klorida adalah hidrokarbon terklorinasi yang dapat disintesis dari metanol.
Fungsi: Metil klorida digunakan untuk memperkenalkan gugus metil ke dalam molekul selulosa, yang berkontribusi pada hidrofobisitas keseluruhan HPMC.
Sodium hidroksida (NaOH):
Sumber: Sodium hidroksida, juga dikenal sebagai soda kaustik, adalah basis yang kuat dan tersedia secara komersial.
Fungsi: NaOH digunakan untuk mengkatalisasi reaksi dan menyesuaikan nilai pH dari campuran reaksi selama proses sintesis.
Sintesis:
Sintesis HPMC melibatkan beberapa langkah, dan skema reaksi dapat diringkas sebagai berikut:
Alkalizing:
Selulosa diobati dengan natrium hidroksida untuk menghasilkan selulosa alkali.
Selulosa alkali kemudian bereaksi dengan propilen oksida untuk memperkenalkan gugus hidroksipropil.
Metilasi:
Selulosa hidroksipropilasi lebih lanjut bereaksi dengan metil klorida untuk memperkenalkan gugus metil.
Langkah ini memberikan stabilitas tambahan polimer dan hidrofobisitas.
Netralisasi dan penyaringan:
Campuran reaksi dinetralkan untuk menghilangkan basis berlebih.
Filtrasi dilakukan untuk mengisolasi selulosa yang dimodifikasi.
Mencuci dan mengeringkan:
Produk yang terpisah dicuci dan kemudian dikeringkan untuk mendapatkan hidroksipropil metilselulosa dalam bubuk atau bentuk granular.
Kelarutan Karakteristik HPMC:
HPMC larut dalam air dan kelarutannya dapat disesuaikan sesuai dengan tingkat substitusi gugus hidroksipropil dan metil.
Kemampuan Pembentukan Film:
HPMC membentuk film yang fleksibel dan transparan yang cocok untuk aplikasi di industri farmasi dan makanan.
Viskositas:
Viskositas larutan HPMC dapat dikontrol dan sering digunakan sebagai agen pengental dan pembawa gel dalam berbagai formulasi.
Gelasi Termal:
Nilai tertentu dari HPMC menunjukkan sifat termogelling, membentuk gel saat dipanaskan dan kembali ke larutan saat didinginkan.
Aktivitas Permukaan:
HPMC dapat digunakan sebagai surfaktan, dan aktivitas permukaannya dipengaruhi oleh tingkat substitusi.
Obat Terapan HPMC:
HPMC banyak digunakan dalam formulasi farmasi sebagai pengikat, disintegran, dan agen pelepasan terkontrol dalam tablet dan kapsul.
Industri Konstruksi:
Di sektor konstruksi, HPMC digunakan sebagai pengental dalam produk berbasis semen seperti mortir dan perekat ubin.
Industri Makanan:
HPMC digunakan dalam industri makanan sebagai pengental, pengemulsi dan penstabil dalam berbagai produk, termasuk saus, makanan penutup, dan es krim.
Produk Perawatan Pribadi:
Dalam kosmetik dan produk perawatan pribadi, HPMC digunakan dalam formulasi seperti krim, lotion, dan sampo karena sifatnya yang menebal dan menstabilkan.
Paints and Coatings:
HPMC ditambahkan ke cat dan pelapis untuk mengontrol viskositas, meningkatkan sifat aplikasi dan meningkatkan sifat pembentukan film.
Solusi Ophthalmic:
HPMC digunakan dalam tetes mata dan air mata buatan karena biokompatibilitasnya dan sifat mukoadhesif.
Kesimpulan:
Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) adalah polimer luar biasa yang disintesis dari selulosa sumber daya terbarukan. Sifat multifungsi dan berbagai aplikasi menjadikannya bahan utama di berbagai industri, dari obat -obatan hingga konstruksi dan makanan. Dengan pemilihan bahan baku yang cermat dan kontrol parameter sintesis, HPMC dengan sifat khusus dapat diproduksi untuk memenuhi kebutuhan spesifik dari berbagai aplikasi. Karena teknologi dan kebutuhan terus berkembang, HPMC kemungkinan akan tetap menjadi pemain kunci dalam inovasi dan pengembangan produk berkelanjutan di seluruh industri.
Waktu posting: Des-18-2023