Hidroksipropilmetilceluloze (HPMC) ir sintētisks polimērs, kas iegūts no celulozes, un to parasti izmanto kā biezinātāju, emulgatoru un stabilizatoru dažādās nozarēs, piemēram, pārtikā, farmācijā un kosmētikā. HMPC ir hidroksipropilēts metilcelulozes (MC) atvasinājums, ūdenī šķīstošs nejonu celulozes ēteris, kas sastāv no metoksilētas un hidroksipropilētas celulozes vienībām. HMPC plaši izmanto kā palīgvielu farmaceitiskajos preparātos, jo tas nav toksisks, ir bioloģiski saderīgs un bioloģiski noārdās.
HMPC ķīmiskās īpašības:
HMPC ķīmiskās īpašības ir saistītas ar hidroksilgrupu un ētera grupu klātbūtni tā molekulārajā struktūrā. Celulozes hidroksilgrupas var funkcionalizēt, izmantojot dažādas ķīmiskas reakcijas, piemēram, ēterizāciju, esterificēšanu un oksidēšanu, lai polimēra mugurkaulā ievadītu dažādas funkcionālās grupas. HMPC satur gan metoksi (-OCH3), gan hidroksipropil (-OCH2CHOHCH3) grupas, kuras var kontrolēt, lai nodrošinātu dažādas īpašības, piemēram, šķīdību, viskozitāti un želeju.
HMPC labi šķīst ūdenī, veidojot dzidrus, viskozus šķīdumus zemās koncentrācijās. HMPC šķīdumu viskozitāti var mainīt, pielāgojot hidroksipropilgrupu aizvietošanas pakāpi (DS), kas nosaka modificēto hidroksilgrupu skaitu vienā glikozes vienībā. Jo augstāka ir DS, jo zemāka ir HMPC šķīduma šķīdība un augstāka viskozitāte. Šo īpašību var izmantot, lai kontrolētu aktīvo sastāvdaļu izdalīšanos no farmaceitiskajiem preparātiem.
HMPC arī uzrāda pseidoplastisku izturēšanos, kas nozīmē, ka viskozitāte samazinās, palielinoties bīdes ātrumam. Šī īpašība padara to piemērotu kā biezinātāju šķidriem preparātiem, kuriem apstrādes vai lietošanas laikā ir jāiztur bīdes spēks.
HMPC ir termiski stabils līdz noteiktai temperatūrai, virs kuras tas sāk noārdīties. HMPC noārdīšanās temperatūra ir atkarīga no DS un polimēra koncentrācijas šķīdumā. Tiek ziņots, ka HMPC noārdīšanās temperatūras diapazons ir 190–330 °C.
HMPC sintēze:
HMPC tiek sintezēts celulozes ēterizācijas reakcijā ar propilēna oksīdu un metiletilēna oksīdu sārmaina katalizatora klātbūtnē. Reakcija notiek divos posmos: pirmkārt, celulozes metilgrupas tiek aizstātas ar propilēna oksīdu, un pēc tam hidroksilgrupas tālāk tiek aizstātas ar metiletilēna oksīdu. HMPC DS var kontrolēt, sintēzes procesa laikā pielāgojot propilēna oksīda un celulozes molāro attiecību.
Reakciju parasti veic ūdens vidē paaugstinātā temperatūrā un spiedienā. Bāzes katalizators parasti ir nātrija vai kālija hidroksīds, kas uzlabo celulozes hidroksilgrupu reaktivitāti pret propilēnoksīda un metiletilēna oksīda epoksīda gredzeniem. Pēc tam reakcijas produktu neitralizē, mazgā un žāvē, lai iegūtu galīgo HMPC produktu.
HMPC var arī sintezēt, celulozei reaģējot ar propilēna oksīdu un epihlorhidrīnu skābes katalizatoru klātbūtnē. Šo metodi, kas pazīstama kā epihlorhidrīna process, izmanto, lai ražotu katjonu celulozes atvasinājumus, kas ir pozitīvi uzlādēti ceturkšņa amonija grupu klātbūtnes dēļ.
noslēgumā:
HMPC ir daudzfunkcionāls polimērs ar izcilām ķīmiskajām īpašībām, kas piemērots dažādiem lietojumiem dažādās nozarēs. HMPC sintēze ietver celulozes ēterizācijas reakciju ar propilēna oksīdu un metiletilēna oksīdu sārma katalizatora vai skābes katalizatora klātbūtnē. HMPC īpašības var noregulēt, kontrolējot polimēra DS un koncentrāciju. HMPC drošība un bioloģiskā saderība padara to par labvēlīgu izvēli farmaceitisko preparātu lietošanai.
Izlikšanas laiks: 18. septembris 2023. gada laikā