Kāda veida polimērs ir HPMC?

HPMC jeb hidroksipropilmetilceluloze ir celulozes polimēra veids, ko plaši izmanto farmācijas, pārtikas un personīgās higiēnas nozarēs. Celuloze ir dabisks polimērs, kas atrodams augos un ir visizplatītākais organiskais savienojums uz zemes. Tas ir lineārs polimērs, kas sastāv no glikozes monomēriem, kas saistīti ar β(1→4) glikozīdu saitēm.

HPMC ražo, ķīmiski modificējot celulozi ar metil- vai hidroksipropilgrupām. Šīs modifikācijas var veikt, celulozei reaģējot ar atbilstošiem reaģentiem skābes katalizatora klātbūtnē. Reakcijā starp celulozi un metilhlorīdu vai metilbromīdu tiek iegūta metilceluloze, savukārt reakcija starp celulozi un propilēnoksīdu iegūst hidroksipropilcelulozi. HPMC iegūst, apvienojot šīs divas reakcijas, lai celulozes mugurkaulā ievadītu gan metil, gan hidroksipropilgrupas.

Iegūtajam polimēram ir sarežģīta struktūra, kas var mainīties atkarībā no metil- un hidroksipropilgrupu aizvietošanas pakāpes (DS). DS attiecas uz vidējo aizvietoto hidroksilgrupu skaitu uz vienu anhidroglikozes vienību celulozes mugurkaulā. Parasti HPMC DS ir no 1,2 līdz 2,5 metilgrupām un no 0,1 līdz 0,3 hidroksipropilgrupām. HPMC struktūru vēl vairāk sarežģī fakts, ka metil- un hidroksipropilgrupas var nejauši sadalīt pa celulozes mugurkaulu, kā rezultātā veidojas neviendabīgs polimērs ar daudzām īpašībām.

HPMC ir ūdenī šķīstošs polimērs, kas, hidratējot, veido želejveida vielu. HPMC želejas īpašības ir atkarīgas no vairākiem faktoriem, tostarp DS, molekulmasas un polimēra koncentrācijas. Parasti HPMC veido stabilāku gēlu augstākās koncentrācijās un ar augstākām DS vērtībām. Turklāt HPMC želejas īpašības var ietekmēt šķīduma pH, jonu stiprums un temperatūra.

HPMC unikālās īpašības padara to par vērtīgu sastāvdaļu daudzos lietojumos. Farmācijas rūpniecībā HPMC izmanto kā saistvielu, dezintegrantu un plēvi veidojošu līdzekli tabletēs un kapsulās. To var arī izmantot, lai mainītu zāļu izdalīšanās ātrumu no zāļu formas. Pārtikas rūpniecībā HPMC izmanto kā biezinātāju, stabilizatoru un emulgatoru. To bieži izmanto ēdienos ar zemu tauku saturu vai samazinātu kaloriju daudzumu, lai atdarinātu augstāka tauku satura pārtikas produktu tekstūru un sajūtu mutē. Personīgās higiēnas nozarē HPMC izmanto kā biezinātāju, plēvi veidojošu līdzekli un emulgatoru šampūnos, losjonos un citos produktos.

Noslēgumā jāsaka, ka HPMC ir polimērs uz celulozes bāzes, ko ražo, ķīmiski modificējot celulozi ar metil- un hidroksipropilgrupām. Iegūtais polimērs ir ūdenī šķīstošs un tam ir sarežģīta struktūra, kas var mainīties atkarībā no aizvietošanas pakāpes un metil- un hidroksipropilgrupu sadalījuma. HPMC ir daudzpusīgs polimērs, kam ir daudz pielietojumu farmācijas, pārtikas un personīgās higiēnas nozarēs.