מאפייני מוצר ושיטת סינתזה של הידרוקסיפרופיל מתיל -סלולוזה

1. מאפייני מוצר

מבנה כימי והרכבHydroxypropyl Methylcellulose (HPMC)היא נגזרת תאית המתקבלת על ידי שינוי כימי. הוא עשוי מתאי טבעי באמצעות אתילציה, מתילציה ותגובות הידרוקסיפרופילציה. במבנה המולקולרי שלו, שלד התאית מחובר על ידי יחידות β-D-glucose דרך קשרים β-1,4 גליקוזידים, וקבוצות הצד מורכבות מתיל (-och3) והידרוקסיפרופיל (-C3H7OH).

תכונות פיזיות

מסיסות: Kimacell®hpmc אינו מסיס במים וממסים אורגניים, אך יכול ליצור תמיסה קולואידית שקופה במים קרים. המסיסות שלו פרופורציונלית לתוכן ההידרוקסיפרופיל ומתיל במולקולה.

צמיגות: לפיתרון של HPMC יש צמיגות מסוימת, אשר בדרך כלל עולה עם עליית המשקל המולקולרי. טווח הצמיגות שלו רחב וניתן להתאים אותו לפי הביקוש לעמוד בדרישות השימוש בשדות שונים.

יציבות תרמית: ל- HPMC יציבות תרמית גבוהה, יכולה לעמוד בסביבות בטמפרטורה גבוהה ולא קל להתפרק במהלך החימום.

מאפיינים פונקציונליים

רכוש יוצר סרטים: ל- HPMC יש נכס טוב ליצירת סרטים ויכול ליצור מבנה סרטים שקוף ואחיד בפתרון מימי, ולכן הוא משמש לעתים קרובות כחומר מטריצה ​​במערכות שחרור מבוקרות לתרופות.

תחליבים ויציבות: בשל פעילות השטח שלה, HPMC משמש לרוב בתחליבים, מתלים, ג'לים וניסוחים אחרים כדי לשפר את יציבות הניסוח.

עיבוי ושימור מים: ל- HPMC יש תכונות עיבוי טובות ויכולים להגביר את הצמיגות של התמיסה בריכוזים נמוכים. בנוסף, הוא יכול לשמור על מים ביעילות, ובכך לשפר את יכולת שמירת המים של המוצר, ונמצא בדרך כלל בקוסמטיקה ובכימיקלים יומיים.

חוסר יוניון: כחומר פעילי שטח לא -יוניוני, HPMC יכול להישאר יציב בתמיסות חומצה, אלקלי או מלח ויש לו יכולת הסתגלות חזקה.

אזורי יישום

תעשיית התרופות: כמוביל תרופות, היא משמשת להכנת תכשירים מבוקרים, שחרור מתמשך ושחרור מורחב; הוא משמש גם להכנת טבליות, כמוסות ומשחות אקטואליות לתרופות.

ענף הבנייה: כתוסף, הוא משפר את ביצועי הבנייה של חומרי בניין כמו מרגמה וציפויים, ומשפר את ההדבקה, נזילות ושמירת מים.

תעשיית המזון: משמשת כעבה, מתחלב וסוכן ג'לינג בתיבול, ג'לי, גלידה ומוצרים אחרים.

תעשיית הקוסמטיקה: משמשת בקרמים, קרמי עור, שמפו ומוצרים אחרים כדי לספק צמיגות ויציבות.

2. שיטת סינתזה

מיצוי תאית תהליך הסינתזה של HPMC צריך תחילה לחלץ תאית מסיבי צמחים טבעיים (כמו עץ, כותנה וכו '). באופן כללי, זיהומים ורכיבים שאינם תאי כמו ליגנין בחומרי הגלם מוסרים בשיטות כימיות או מכניות. תהליך מיצוי התאית כולל בעיקר השרייה, טיפול אלקלי, הלבנה ושלבים אחרים.

תגובת אתריזציה של תאית התאית המופקת עוברת תגובת אתריזציה ומוסיפה תחליפים כמו מתיל והידרוקסיפרופיל. תגובת האתור מתבצעת בדרך כלל בתמיסה אלקליין, ומשומשים בדרך כלל חומרי אתר כוללים מתיל כלוריד (CH3CL), תחמוצת פרופילן (C3H6O) וכו '.

תגובת מתילציה: תאית מגיבה עם חומר מתילציה (כמו מתיל כלוריד) כך שכמה קבוצות הידרוקסיל (-OH) במולקולות התאית מוחלפות על ידי קבוצות מתיל (-och3).

תגובת הידרוקסיפרופילציה: הצגת קבוצות הידרוקסיפרופיל (-C3H7OH) למולקולות תאית, המגיב הנפוץ הוא תחמוצת פרופילן. בתגובה זו, חלק מקבוצות ההידרוקסיל במולקולות התאית מוחלפות על ידי קבוצות הידרוקסיפרופיל.

בקרת מצב תגובה

טמפרטורה וזמן: תגובת האתריזציה מתבצעת בדרך כלל בטמפרטורה של 50-70 מעלות צלזיוס, וזמן התגובה הוא בין מספר שעות ליותר מעשר שעות. טמפרטורה גבוהה מדי עלולה לגרום להשפלת תאית, וטמפרטורה נמוכה מדי תביא ליעילות בתגובה נמוכה.

בקרת ערך pH: התגובה מתבצעת בדרך כלל בתנאים אלקליין, מה שמסייע בשיפור היעילות של תגובת האתריזציה.

ריכוז חומר האתור: לריכוז חומר האתריזציה יש השפעה חשובה על תכונותיו של מוצר התגובה. ריכוז חומר אתר יותר גבוה יכול להגדיל את מידת ההידרוקסיפרופיל או המתילציה של המוצר, ובכך להתאים את הביצועים של Kimacell®hpmc.

טיהור וייבוש לאחר סיום התגובה, בדרך כלל יש לשטוף את המוצר במים או לחלץ אותו עם ממס להסרת ריאגנטים ותוצרי לוואי שלא הוגשו. ה- HPMC המטוהר מיובש לקבלת אבקה או מוצר סופי גרגירי.

בקרת משקל מולקולרי במהלך תהליך הסינתזה, ניתן לשלוט במשקל המולקולרי של HPMC על ידי התאמת תנאי התגובה (כמו טמפרטורה, זמן וריכוז מגיב). HPMC עם משקולות מולקולריות שונות שונה במסיסות, צמיגות, אפקט יישום וכו ', ולכן ביישומים מעשיים ניתן לבחור את המשקל המולקולרי המתאים בהתאם לצרכים.

כחומר פולימר רב -פונקציונלי,HPMCנמצא בשימוש נרחב ברפואה, בנייה, אוכל וקוסמטיקה. עיבוי מצוין, תחליב, שמירת מים ותכונות היוצרות סרטים הופכים אותו לחומר גלם תעשייתי חשוב. שיטת הסינתזה של HPMC היא בעיקר באמצעות תגובת האתור של התאית. יש לשלוט בתנאי התגובה הספציפיים (כגון טמפרטורה, ערך pH, ריכוז מגיב וכו ') כדי להשיג מוצרים העומדים בדרישות. בעתיד, הפונקציות של HPMC עשויות להיות מורחבות עוד יותר בתחומים רבים.