하이드록시프로필 메틸셀룰로오스(HPMC)는 셀룰로오스에서 추출한 합성 고분자로 식품, 의약품, 화장품 등 다양한 산업에서 증점제, 유화제, 안정제로 흔히 사용됩니다. HMPC는 메톡실화 및 하이드록시프로필화 셀룰로오스 단위로 구성된 수용성 비이온성 셀룰로오스 에테르인 메틸셀룰로오스(MC)의 하이드록시프로필화 유도체입니다. HMPC는 무독성, 생체적합성 및 생분해성으로 인해 의약품 제제의 부형제로 널리 사용됩니다.
HMPC 화학적 성질:
HMPC의 화학적 특성은 분자 구조에 수산기와 에테르 그룹이 존재하기 때문입니다. 셀룰로오스의 수산기 그룹은 에테르화, 에스테르화 및 산화와 같은 다양한 화학 반응을 통해 기능화되어 폴리머 백본에 다양한 기능 그룹을 도입할 수 있습니다. HMPC에는 메톡시(-OCH3) 및 하이드록시프로필(-OCH2CHOHCH3) 그룹이 모두 포함되어 있으며 용해도, 점도 및 겔화와 같은 다양한 특성을 제공하도록 제어할 수 있습니다.
HMPC는 물에 잘 녹으며 낮은 농도에서도 투명하고 점성이 있는 용액을 형성합니다. HMPC 용액의 점도는 글루코스 단위당 변형된 하이드록실 부위의 수를 결정하는 하이드록시프로필 그룹의 치환도(DS)를 조정하여 변경할 수 있습니다. DS가 높을수록 HMPC 용액의 용해도는 낮아지고 점도는 높아집니다. 이 특성은 제약 제제에서 활성 성분의 방출을 제어하는 데 사용될 수 있습니다.
HMPC는 또한 유사가소성 거동을 나타내며, 이는 전단 속도가 증가함에 따라 점도가 감소함을 의미합니다. 이러한 특성으로 인해 가공 또는 적용 중에 전단력을 견뎌야 하는 액체 제제의 증점제로 적합합니다.
HMPC는 특정 온도까지 열적으로 안정적이며 그 이상에서는 품질이 저하되기 시작합니다. HMPC의 분해 온도는 DS와 용액 내 폴리머 농도에 따라 달라집니다. HMPC의 분해 온도 범위는 190~330°C로 보고됩니다.
HMPC의 합성:
HMPC는 알칼리 촉매 존재 하에서 셀룰로오스와 프로필렌 옥사이드 및 메틸에틸렌 옥사이드의 에테르화 반응에 의해 합성됩니다. 반응은 두 단계로 진행됩니다. 먼저 셀룰로오스의 메틸기가 프로필렌 옥사이드로 대체되고, 그 다음 하이드록실기가 메틸 에틸렌 옥사이드로 추가로 대체됩니다. HMPC의 DS는 합성 과정에서 프로필렌 옥사이드와 셀룰로오스의 몰비를 조정하여 제어할 수 있습니다.
반응은 일반적으로 승온 및 압력의 수성 매질에서 수행됩니다. 염기성 촉매는 일반적으로 수산화나트륨 또는 수산화칼륨이며, 이는 프로필렌 옥사이드 및 메틸에틸렌 옥사이드의 에폭시드 고리에 대한 셀룰로스 수산기의 반응성을 향상시킵니다. 이어서 반응 생성물을 중화시키고, 세척하고, 건조시켜 최종 HMPC 생성물을 얻는다.
HMPC는 또한 산 촉매 존재 하에서 셀룰로오스를 프로필렌 옥사이드 및 에피클로로히드린과 반응시켜 합성할 수도 있습니다. 에피클로로히드린 공정으로 알려진 이 방법은 4차 암모늄 그룹의 존재로 인해 양전하를 띠는 양이온성 셀룰로오스 유도체를 생산하는 데 사용됩니다.
결론적으로:
HMPC는 다양한 산업 분야의 다양한 응용 분야에 적합한 우수한 화학적 특성을 지닌 다기능 폴리머입니다. HMPC의 합성에는 알칼리 촉매 또는 산성 촉매의 존재 하에서 셀룰로오스와 프로필렌 옥사이드 및 메틸에틸렌 옥사이드의 에테르화 반응이 포함됩니다. HMPC의 특성은 폴리머의 DS와 농도를 제어하여 조정할 수 있습니다. HMPC의 안전성과 생체 적합성은 제약 제제에 유리한 선택입니다.
게시 시간: 2023년 9월 18일