האם HPC ו- HPMC זהים?

HPC (Hydroxypropyl Cellulose) ו- HPMC (Hydroxypropyl Methylcellulose) הם שני נגזרות תאית מסיסות במים הנפוצות בשימוש בתעשיות התרופות, המזון והכימיה. למרות שהם דומים בהיבטים מסוימים, המבנים הכימיים שלהם, תכונותיהם ותרחישי היישום שונים באופן משמעותי.

1. מבנה כימי
HPC: HPC היא נגזרת הידרוקסיפרופילטית חלקית של תאית. זה נעשה על ידי תגובת תאית עם תחמוצת פרופילן והחדרת קבוצות הידרוקסיפרופיל (-CH2CHOHCH3). במבנה של HPC, חלק מקבוצות ההידרוקסיל של עמוד השדרה התאית מוחלפים בקבוצות הידרוקסיפרופיל, מה שהופך אותו למסיס במים ותרמופלסטי.
HPMC: HPMC היא נגזרת של תאית עם הידרוקסיפופילציה ומתילציה חלקית. הוא מוכן על ידי החדרת קבוצות הידרוקסיפרופיל וקבוצות מתוקסי (-OCH3) לתאית. המבנה המולקולרי של HPMC מורכב יותר, עם הכנסת קבוצות הידרוקסיפרופיל וגם תחליפי מתיל.

2. תכונות פיזיקליות וכימיות
מסיסות: שניהם פולימרים מסיסים במים, אך התנהגויות הפירוק שלהם שונות. ל-HPC יש מסיסות טובה במים קרים ובכמה ממסים אורגניים (כגון אתנול, פרופנול וכו'), אך מסיסותו עשויה לרדת בטמפרטורות גבוהות (כ-45 מעלות צלזיוס ומעלה). ל-HPMC מסיסות מצוינת במים קרים, אך יש לו תכונות ג'ל במים בטמפרטורה גבוהה, כלומר ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר, ה-HPMC המומס במים יוצר ג'ל ולא יתמוסס עוד.
יציבות תרמית: ל-HPC יש תרמופלסטיות טובה, מה שאומר שהוא יכול להתרכך או להתמוסס בטמפרטורות גבוהות יותר, ולכן הוא משמש לעתים קרובות בחומרי דפוס תרמופלסטיים. ל- HPMC עמידות גבוהה יותר בחום, לא קל להמיס או לרכך, והוא מתאים ליישום בתנאי טמפרטורה גבוהים.
צמיגות: ל-HPC יש בדרך כלל צמיגות גבוהה יותר מ-HPC, במיוחד בתעשיית התרופות, HPMC משמש לעתים קרובות בתכשירים הדורשים הדבקה או ציפוי חזק, בעוד ש-HPC משמש במצבים בהם נדרשת צמיגות בינונית או נמוכה.

3. שדות יישום
תחום פרמצבטי:
HPC: HPC הוא חומר עזר פרמצבטי, המשמש בעיקר כדבק לטבליות, חומר ליצירת קליפת קפסולה וחומר מטריקס לשחרור מבוקר של תרופות. בשל התרמופלסטיות שלו, הוא מתאים גם לכמה הכנות לתהליך היתוך חם. ל-HPC יש גם תאימות ביולוגית ופירוק טובה, והוא מתאים לשימוש כמערכת מתן תרופות תוך-אוראלית.
HPMC: HPMC נמצא בשימוש נרחב יותר בתעשיית התרופות, והוא משמש לעתים קרובות כחומר מטריקס, חומר ציפוי, מעבה ומייצב עבור טבליות בשחרור ממושך. תכונות הג'ל של HPMC הופכות אותו לחומר בקרת שחרור תרופות אידיאלי, במיוחד במערכת העיכול, שם הוא יכול לשלוט ביעילות על קצב שחרור התרופה. תכונותיו הטובות של יצירת הסרט הופכות אותו גם לבחירה העיקרית עבור ציפוי טבליות וציפוי חלקיקים.

תחום מזון:
HPC: בתעשיית המזון, HPC יכול לשמש כחומר מעבה, מייצב ומתחלב לשיפור המרקם והמראה של המזון. במקרים מסוימים, זה יכול לשמש גם כחומר סרט אכיל עבור כמה מזונות שיש לשמור עליהם לחים או לבודדים.
HPMC: HPMC נפוץ גם כחומר מעבה, מתחלב ומייצב בתעשיית המזון, במיוחד במוצרי מאפה כגון לחם ומאפים. HPMC עוזרת לשפר את מבנה ומרקם הבצק ולהאריך את חיי המדף של המזון. בנוסף, HPMC נמצא בשימוש נרחב גם במזונות צמחוניים כתחליף צמחי להחלפת קולגן מן החי.
מוצרי קוסמטיקה וטיפוח אישי:

הן HPC והן HPMC יכולות לשמש בקוסמטיקה כמעבים, מייצבים ויוצרי סרטים. לדוגמה, ניתן להשתמש בהם במוצרי טיפוח העור והשיער לשיפור המגע והיציבות של המוצר. HPMC בדרך כלל מתאים יותר כחומר קולואיד שקוף, כמו מעבה בטיפות עיניים, בעוד HPC משמש לעתים קרובות במצבים שבהם צריך להיווצר ציפוי גמיש.
חומרי בניין וציפויים:

HPMC: בשל ההידבקות הטובה והאצירת מים, HPMC נמצא בשימוש נרחב בחומרי בניין כגון מלט, טיט, שפכטל וגבס כדי לשפר את ההידבקות ולשפר את ביצועי הבנייה.
HPC: לעומת זאת, HPC פחות בשימוש בענף הבנייה והוא משמש לעתים קרובות יותר כתוסף או דבק לציפויים.

4. בטיחות והגנת הסביבה
גם HPC וגם HPMC נחשבים לחומרים בטוחים יחסית ונמצאים בשימוש נרחב במוצרי מזון, תרופות וטיפוח אישי. לשניהם תאימות ביולוגית ופירוק טובה, ולא יגרמו לתופעות לוואי רעילות לגוף האדם. אולם מאחר שהם אינם נספגים בגוף האדם ומשמשים רק כחומרי עזר, לרוב אין להם השפעות מערכתיות על גוף האדם. בנוסף, תהליך הייצור של HPC ו- HPMC ידידותי יחסית לסביבה, וניתן למחזר היטב את הכימיקלים והממיסים המשמשים בייצור ולעשות בהם שימוש חוזר.

למרות ש-HPC ו-HPMC הם שניהם נגזרות תאית ויש להם יישומים צולבים ביישומים מסוימים, יש להם הבדלים משמעותיים במבנה הכימי, התכונות הפיזיקליות ואזורי היישום. HPC מתאים יותר ליישומים הדורשים חומרים תרמופלסטיים, כגון שחרור מבוקר של תרופות ותהליכי יציקה חמה, בעוד HPMC נמצא בשימוש נרחב בתרופות, מזון, בנייה ותחומים אחרים בשל ההידבקות המצוינת, תכונות יוצרות הסרט ושימור מים. . לכן, איזה חומר לבחור תלוי בדרישות היישום הספציפיות.