Hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) ialah eter selulosa bukan ionik yang serba boleh dan digunakan secara meluas, sering digunakan dalam pelbagai industri kerana set sifatnya yang unik. Penunjuk teknikal utama HPMC boleh dikategorikan secara meluas kepada sifat fizikal, kimia dan fungsian, setiap satu menyumbang kepada kesesuaiannya untuk aplikasi tertentu.
1. Sifat Fizikal
a. Penampilan
HPMC biasanya serbuk putih hingga putih pudar, tidak berbau dan tidak berasa, menunjukkan ketulenan dan kesesuaiannya untuk digunakan dalam aplikasi sensitif seperti farmaseutikal dan makanan.
b. Saiz Zarah
Saiz zarah HPMC boleh menjejaskan keterlarutan dan keterserakannya dalam air atau pelarut lain. Ia biasanya tersedia dalam pelbagai gred, di mana taburan saiz zarah berjulat daripada serbuk halus hingga kasar. Saiz zarah yang lebih halus selalunya membawa kepada kadar pembubaran yang lebih cepat.
c. Ketumpatan Pukal
Ketumpatan pukal adalah penunjuk penting, terutamanya untuk tujuan pengendalian dan pemprosesan. Ia biasanya berkisar antara 0.25 hingga 0.70 g/cm³, menjejaskan sifat aliran bahan dan keperluan pembungkusan.
d. Kandungan Lembapan
Kandungan lembapan dalam HPMC hendaklah minimum untuk memastikan kestabilan dan mengelakkan gumpalan semasa penyimpanan. Kandungan lembapan standard biasanya di bawah 5%, selalunya sekitar 2-3%.
2. Sifat Kimia
a. Kandungan Methoxy dan Hydroxypropyl
Tahap penggantian kumpulan metoksi (–OCH₃) dan hidroksipropil (–OCH₂CH₂OH) adalah penunjuk kimia kritikal, yang mempengaruhi keterlarutan, suhu gelilasi dan kelikatan HPMC. Kandungan metoksi biasa berkisar antara 19-30%, dan kandungan hidroksipropil dari 4-12%.
b. Kelikatan
Kelikatan adalah salah satu sifat yang paling ketara, yang menentukan prestasi HPMC dalam aplikasi. Ia diukur dalam larutan akueus, biasanya menggunakan viskometer putaran. Kelikatan boleh berjulat daripada beberapa centipoise (cP) hingga lebih 100,000 cP. Pelbagai ini membolehkan penyesuaian dalam pelbagai proses perindustrian.
c. Nilai pH
pH larutan HPMC 2% biasanya jatuh antara 5.0 dan 8.0. Berkecuali ini penting untuk keserasian dalam formulasi, terutamanya dalam farmaseutikal dan produk makanan.
d. Kesucian dan Kekotoran
Ketulenan yang tinggi adalah penting, terutamanya untuk gred makanan dan farmaseutikal. Kekotoran seperti logam berat (cth, plumbum, arsenik) hendaklah minimum. Spesifikasi selalunya memerlukan logam berat kurang daripada 20 ppm.
3. Sifat Fungsian
a. Keterlarutan
HPMC larut dalam air sejuk dan panas, membentuk larutan likat yang jernih atau sedikit keruh. Keterlarutan dwi ini bermanfaat untuk pelbagai formulasi, membolehkan fleksibiliti dalam keadaan pemprosesan.
b. Pemegelan Terma
Sifat unik HPMC ialah keupayaannya untuk membentuk gel apabila dipanaskan. Suhu pembentuk gel bergantung pada tahap penggantian dan kepekatan. Suhu penggelapan biasa berjulat dari 50°C hingga 90°C. Harta ini dieksploitasi dalam aplikasi seperti formulasi pelepasan terkawal dalam farmaseutikal.
c. Keupayaan Membentuk Filem
HPMC boleh membentuk filem yang kuat, fleksibel dan telus. Sifat ini digunakan secara meluas dalam salutan, enkapsulasi farmaseutikal, dan kaca makanan.
d. Aktiviti Permukaan
HPMC mempamerkan sifat aktif permukaan, memberikan kesan pengemulsi dan penstabilan. Ini amat berguna dalam industri kosmetik, farmaseutikal dan makanan yang memerlukan emulsi yang stabil.
e. Pengekalan Air
Salah satu ciri khas HPMC ialah keupayaan pengekalan airnya. Ia sangat berkesan dalam mengekalkan kelembapan, yang penting dalam aplikasi seperti mortar, plaster, dan kosmetik.
4. Permohonan Khusus dan Keperluannya
a. Farmaseutikal
Dalam industri farmaseutikal, HPMC digunakan sebagai bahan pengikat, pembentuk filem, dan ejen pelepasan terkawal. Penunjuk teknikal seperti ketulenan tinggi, gred kelikatan khusus dan tahap penggantian yang tepat adalah penting untuk memastikan keberkesanan dan keselamatan dalam sistem penghantaran ubat.
b. Pembinaan
Dalam pembinaan, terutamanya dalam produk berasaskan simen dan gipsum, HPMC digunakan untuk meningkatkan kebolehkerjaan, pengekalan air dan lekatan. Di sini, kelikatan, saiz zarah dan sifat pengekalan air adalah kritikal.
c. Industri Makanan
HPMC digunakan sebagai pemekat, pengemulsi, dan penstabil dalam pelbagai produk makanan. Untuk aplikasi makanan, penunjuk yang diminati termasuk profil ketulenan tinggi, tidak toksik dan kelikatan khusus untuk memastikan tekstur dan kestabilan yang konsisten.
d. Penjagaan Diri dan Kosmetik
Dalam produk penjagaan diri, HPMC dinilai kerana sifat pemekat, pengemulsi dan pembentuk filemnya. Penunjuk kritikal termasuk keterlarutan, kelikatan dan ketulenan, memastikan keserasian dengan bahan lain dan kestabilan produk akhir.
5. Kawalan Kualiti dan Kaedah Pengujian
Kawalan kualiti HPMC melibatkan ujian ketat sifat fizikal dan kimianya. Kaedah ujian yang biasa digunakan termasuk:
a. Pengukuran Kelikatan
Menggunakan viskometer putaran untuk menentukan kelikatan larutan HPMC.
b. Analisis Penggantian
Kaedah seperti spektroskopi NMR digunakan untuk menentukan kandungan metoksi dan hidroksipropil.
c. Penentuan Kandungan Lembapan
Kaedah pentitratan atau kehilangan pada pengeringan (LOD) Karl Fischer digunakan.
d. Analisis Saiz Zarah
Kaedah pembelauan dan penyaringan laser untuk memastikan taburan saiz zarah.
e. Pengukuran pH
Meter pH digunakan untuk mengukur pH larutan HPMC untuk memastikan ia berada dalam julat yang ditentukan.
f. Ujian Logam Berat
Spektroskopi serapan atom (AAS) atau analisis plasma berganding induktif (ICP) untuk mengesan kekotoran logam surih.
Hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) ialah bahan tambahan pelbagai fungsi dengan pelbagai aplikasi, memerlukan pemahaman terperinci tentang penunjuk teknikalnya. Sifat fizikal seperti rupa, saiz zarah, ketumpatan pukal, dan kandungan lembapan memastikan pengendalian dan pemprosesan yang sesuai. Sifat kimia termasuk kandungan metoksi dan hidroksipropil, kelikatan, pH dan ketulenan menentukan kesesuaiannya untuk aplikasi tertentu. Ciri-ciri fungsian seperti keterlarutan, gelasi terma, kebolehan membentuk filem, aktiviti permukaan dan pengekalan air menyerlahkan lagi kepelbagaiannya. Dengan mematuhi langkah kawalan kualiti yang ketat, HPMC boleh digunakan dengan berkesan merentas pelbagai industri, memenuhi pelbagai peranan fungsi daripada farmaseutikal hingga pembinaan.
Masa siaran: Mei-22-2024