ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზა (HPMC) არის ცელულოზისგან მიღებული სინთეზური პოლიმერი და ჩვეულებრივ გამოიყენება როგორც გასქელება, ემულგატორი და სტაბილიზატორი სხვადასხვა ინდუსტრიებში, როგორიცაა საკვები, ფარმაცევტული და კოსმეტიკა. HMPC არის მეთილცელულოზის (MC) ჰიდროქსიპროპილირებული წარმოებული, წყალში ხსნადი არაიონური ცელულოზის ეთერი, რომელიც შედგება მეთოქსილირებული და ჰიდროქსიპროპილირებული ცელულოზის ერთეულებისგან. HMPC ფართოდ გამოიყენება როგორც დამხმარე საშუალება ფარმაცევტულ ფორმულირებებში მისი არატოქსიკურობის, ბიოშეთავსებადობისა და ბიოდეგრადაციის გამო.
HMPC ქიმიური თვისებები:
HMPC-ის ქიმიური თვისებები მიეკუთვნება მის მოლეკულურ სტრუქტურაში ჰიდროქსილისა და ეთერის ჯგუფების არსებობას. ცელულოზის ჰიდროქსილის ჯგუფების ფუნქციონირება შესაძლებელია სხვადასხვა ქიმიური რეაქციების საშუალებით, როგორიცაა ეთერიფიკაცია, ესტერიფიკაცია და დაჟანგვა, რათა მოხდეს სხვადასხვა ფუნქციური ჯგუფების შეყვანა პოლიმერის ხერხემალში. HMPC შეიცავს მეთოქსის (-OCH3) და ჰიდროქსიპროპილის (-OCH2CHOHCH3) ჯგუფებს, რომელთა კონტროლი შესაძლებელია სხვადასხვა თვისებების უზრუნველსაყოფად, როგორიცაა ხსნადობა, სიბლანტე და გელაცია.
HMPC ძალიან ხსნადია წყალში, ქმნის გამჭვირვალე, ბლანტი ხსნარებს დაბალ კონცენტრაციებში. HMPC ხსნარების სიბლანტე შეიძლება შეიცვალოს ჰიდროქსიპროპილის ჯგუფების ჩანაცვლების ხარისხის (DS) რეგულირებით, რაც განსაზღვრავს შეცვლილი ჰიდროქსილის ადგილების რაოდენობას გლუკოზის ერთეულზე. რაც უფრო მაღალია DS, მით უფრო დაბალია ხსნადობა და უფრო მაღალია HMPC ხსნარის სიბლანტე. ეს თვისება შეიძლება გამოყენებულ იქნას ფარმაცევტული ფორმულირებიდან აქტიური ინგრედიენტების გამოყოფის გასაკონტროლებლად.
HMPC ასევე ავლენს ფსევდოპლასტიკური ქცევას, რაც იმას ნიშნავს, რომ სიბლანტე მცირდება ათვლის სიჩქარის მატებასთან ერთად. ეს თვისება მას შესაფერისს ხდის როგორც გასქელება თხევადი ფორმულირებისთვის, რომლებსაც სჭირდებათ გაუძლოს ათვლის ძალებს დამუშავების ან გამოყენების დროს.
HMPC თერმულად სტაბილურია გარკვეულ ტემპერატურამდე, რომლის ზემოთაც ის იწყებს დეგრადაციას. HMPC-ის დეგრადაციის ტემპერატურა დამოკიდებულია DS-ზე და პოლიმერის კონცენტრაციაზე ხსნარში. HMPC-ის დეგრადაციის ტემპერატურის დიაპაზონი მოხსენებულია 190-330°C.
HMPC-ის სინთეზი:
HMPC სინთეზირდება ცელულოზის ეთერიფიკაციის რეაქციით პროპილენის ოქსიდთან და მეთილეთილენის ოქსიდთან ტუტე კატალიზატორის თანდასწრებით. რეაქცია ორ ეტაპად მიმდინარეობს: ჯერ ცელულოზის მეთილის ჯგუფები იცვლება პროპილენოქსიდით, შემდეგ კი ჰიდროქსილის ჯგუფები შემდგომში იცვლება მეთილის ეთილენის ოქსიდით. HMPC-ის DS შეიძლება კონტროლდებოდეს პროპილენის ოქსიდის ცელულოზის მოლური თანაფარდობის კორექტირებით სინთეზის პროცესში.
რეაქცია ჩვეულებრივ ხორციელდება წყალხსნარში მომატებულ ტემპერატურასა და წნევაზე. ძირითადი კატალიზატორი, როგორც წესი, არის ნატრიუმის ან კალიუმის ჰიდროქსიდი, რომელიც აძლიერებს ცელულოზის ჰიდროქსილის ჯგუფების რეაქტიულობას პროპილენის ოქსიდისა და მეთილეთილენის ოქსიდის ეპოქსიდური რგოლების მიმართ. შემდეგ რეაქციის პროდუქტი განეიტრალება, გარეცხილი და შრება საბოლოო HMPC პროდუქტის მისაღებად.
HMPC ასევე შეიძლება სინთეზირებული იყოს ცელულოზის პროპილენის ოქსიდთან და ეპიქლოროჰიდრინთან რეაქციით მჟავა კატალიზატორების თანდასწრებით. ეს მეთოდი, რომელიც ცნობილია როგორც ეპიქლოროჰიდრინის პროცესი, გამოიყენება კათიონური ცელულოზის წარმოებულების წარმოებისთვის, რომლებიც დადებითად არის დამუხტული მეოთხეული ამონიუმის ჯგუფების არსებობის გამო.
დასასრულს:
HMPC არის მრავალფუნქციური პოლიმერი, შესანიშნავი ქიმიური თვისებებით, რომელიც შესაფერისია სხვადასხვა ინდუსტრიაში სხვადასხვა გამოყენებისთვის. HMPC-ის სინთეზი გულისხმობს ცელულოზის ეთერიფიკაციის რეაქციას პროპილენის ოქსიდთან და მეთილეთილენის ოქსიდთან ტუტე კატალიზატორის ან მჟავე კატალიზატორის თანდასწრებით. HMPC-ის თვისებები შეიძლება დარეგულირდეს პოლიმერის DS და კონცენტრაციის კონტროლით. HMPC-ის უსაფრთხოება და ბიოთავსებადობა მას ხელსაყრელ არჩევანს ხდის ფარმაცევტული ფორმულირებისთვის.
გამოქვეყნების დრო: სექ-18-2023