Hidroksipropilmetilceliuliozė (HPMC) yra sintetinis polimeras, gaunamas iš celiuliozės ir dažniausiai naudojamas kaip tirštiklis, emulsiklis ir stabilizatorius įvairiose pramonės šakose, tokiose kaip maistas, farmacija ir kosmetika. HMPC yra hidroksipropilintas metilceliuliozės (MC), vandenyje tirpaus nejoninio celiuliozės eterio, sudaryto iš metoksilintos ir hidroksipropilintos celiuliozės vienetų, darinys. Dėl savo netoksiškumo, biologinio suderinamumo ir biologinio skaidumo HMPC plačiai naudojamas kaip pagalbinė medžiaga farmacinėse kompozicijose.
HMPC cheminės savybės:
Cheminės HMPC savybės siejamos su hidroksilo ir eterio grupių buvimu jo molekulinėje struktūroje. Celiuliozės hidroksilo grupės gali būti funkcionalizuojamos įvairiomis cheminėmis reakcijomis, tokiomis kaip eterinimas, esterifikacija ir oksidacija, kad į polimero pagrindą būtų įtrauktos skirtingos funkcinės grupės. HMPC yra ir metoksi (-OCH3), ir hidroksipropilo (-OCH2CHOHCH3) grupių, kurias galima valdyti, kad būtų užtikrintos skirtingos savybės, pvz., tirpumas, klampumas ir želėjimas.
HMPC gerai tirpsta vandenyje, sudarydamas skaidrius, klampius tirpalus esant mažoms koncentracijoms. HMPC tirpalų klampumą galima keisti koreguojant hidroksipropilo grupių pakeitimo laipsnį (DS), kuris nustato modifikuotų hidroksilo vietų skaičių gliukozės vienete. Kuo didesnis DS, tuo mažesnis tirpumas ir didesnis HMPC tirpalo klampumas. Ši savybė gali būti naudojama aktyvių ingredientų išsiskyrimui iš farmacinių preparatų kontroliuoti.
HMPC taip pat pasižymi pseudoplastiniu elgesiu, o tai reiškia, kad klampumas mažėja didėjant šlyties greičiui. Dėl šios savybės jis tinkamas kaip tirštiklis skystoms kompozicijoms, kurios apdorojimo ar naudojimo metu turi atlaikyti šlyties jėgas.
HMPC yra termiškai stabilus iki tam tikros temperatūros, kurią viršijus jis pradeda irti. HMPC skilimo temperatūra priklauso nuo DS ir polimero koncentracijos tirpale. Pranešama, kad HMPC skilimo temperatūros diapazonas yra 190–330 °C.
HMPC sintezė:
HMPC sintetinamas celiuliozės eterinimo reakcija su propileno oksidu ir metiletileno oksidu, esant šarminiam katalizatoriui. Reakcija vyksta dviem etapais: pirmiausia celiuliozės metilo grupės pakeičiamos propileno oksidu, o vėliau hidroksilo grupės pakeičiamos metiletileno oksidu. HMPC DS gali būti kontroliuojamas reguliuojant propileno oksido ir celiuliozės molinį santykį sintezės proceso metu.
Reakcija paprastai atliekama vandeninėje terpėje aukštesnėje temperatūroje ir slėgyje. Pagrindinis katalizatorius paprastai yra natrio arba kalio hidroksidas, kuris padidina celiuliozės hidroksilo grupių reaktyvumą propileno oksido ir metiletileno oksido epoksido žiedų atžvilgiu. Tada reakcijos produktas neutralizuojamas, nuplaunamas ir išdžiovinamas, kad gautų galutinį HMPC produktą.
HMPC taip pat gali būti sintetinamas reaguojant celiuliozei su propileno oksidu ir epichlorhidrinu, dalyvaujant rūgščių katalizatoriams. Šis metodas, žinomas kaip epichlorhidrino procesas, naudojamas gaminant katijoninės celiuliozės darinius, kurie yra teigiamai įkrauti dėl ketvirtinių amonio grupių buvimo.
pabaigai:
HMPC yra daugiafunkcis polimeras, pasižymintis puikiomis cheminėmis savybėmis, tinkantis įvairioms reikmėms įvairiose pramonės šakose. HMPC sintezė apima celiuliozės eterinimo reakciją su propileno oksidu ir metiletileno oksidu, dalyvaujant šarminiam arba rūgštiniam katalizatoriui. HMPC savybes galima sureguliuoti kontroliuojant DS ir polimero koncentraciją. Dėl HMPC saugumo ir biologinio suderinamumo jis yra palankus pasirinkimas vaistinėms formulėms.
Paskelbimo laikas: 2023-09-18