Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) ialah polimer separa sintetik, larut air yang berasal daripada selulosa. Ia digunakan secara meluas dalam pelbagai industri, termasuk farmaseutikal, makanan, pembinaan, dan kosmetik, kerana sifat uniknya seperti menebal, mengikat, membentuk filem dan menstabilkan. Walau bagaimanapun, adalah penting untuk ambil perhatian bahawa HPMC tidak mempunyai takat lebur tertentu kerana ia tidak mengalami proses lebur sebenar seperti bahan kristal. Sebaliknya, ia mengalami proses degradasi haba apabila dipanaskan.
1. Sifat HPMC:
HPMC ialah serbuk tidak berbau putih hingga putih pucat, larut dalam air dan banyak pelarut organik. Sifatnya berbeza-beza bergantung pada faktor seperti tahap penggantian (DS), berat molekul, dan taburan saiz zarah. Secara amnya, ia menunjukkan ciri-ciri berikut:
Sifat bukan ionik: HPMC tidak membawa sebarang cas elektrik dalam larutan, menjadikannya serasi dengan pelbagai jenis bahan lain.
Pembentukan filem: HPMC boleh membentuk filem yang jelas dan fleksibel apabila kering, yang boleh digunakan dalam salutan, filem, dan bentuk dos pelepasan terkawal dalam farmaseutikal.
Agen penebalan: Ia memberikan kelikatan kepada penyelesaian, menjadikannya berguna dalam produk makanan, kosmetik dan farmaseutikal.
Hidrofilik: HPMC mempunyai pertalian tinggi untuk air, yang menyumbang kepada sifat keterlarutan dan pembentuk filemnya.
2. Sintesis HPMC:
HPMC disintesis melalui satu siri tindak balas kimia yang melibatkan selulosa, propilena oksida, dan metil klorida. Proses ini melibatkan pengeteran selulosa dengan propilena oksida diikuti dengan metilasi dengan metil klorida. Tahap penggantian (DS) kumpulan hidroksipropil dan metoksi boleh dikawal untuk menyesuaikan sifat HPMC yang terhasil.
3. Aplikasi HPMC:
Industri farmaseutikal: HPMC digunakan secara meluas sebagai eksipien dalam formulasi farmaseutikal, termasuk tablet, kapsul, penyelesaian oftalmik dan borang dos pelepasan terkawal.
Industri makanan: Ia digunakan sebagai pemekat, penstabil dan pengemulsi dalam produk makanan seperti sos, sup, ais krim dan barangan bakeri.
Industri pembinaan: HPMC ditambah kepada produk berasaskan simen untuk meningkatkan kebolehkerjaan, pengekalan air dan lekatan. Ia juga digunakan dalam pelekat jubin, mortar, dan render.
Industri kosmetik: HPMC digunakan dalam pelbagai formulasi kosmetik seperti krim, losyen, dan syampu untuk sifat pemekat dan penstabilannya.
4. Gelagat Terma HPMC:
Seperti yang dinyatakan sebelum ini, HPMC tidak mempunyai takat lebur tertentu kerana sifat amorfnya. Sebaliknya, ia mengalami degradasi haba apabila dipanaskan. Proses degradasi melibatkan pemecahan ikatan kimia dalam rantai polimer, yang membawa kepada pembentukan produk penguraian yang tidak menentu.
Suhu degradasi HPMC bergantung kepada beberapa faktor, termasuk berat molekulnya, tahap penggantian, dan kehadiran bahan tambahan. Lazimnya, degradasi haba HPMC bermula sekitar 200°C dan berkembang dengan peningkatan suhu. Profil degradasi boleh berbeza dengan ketara bergantung pada gred khusus HPMC dan kadar pemanasan.
Semasa degradasi haba, HPMC menjalani beberapa proses serentak, termasuk dehidrasi, penyahpolimeran, dan penguraian kumpulan berfungsi. Hasil penguraian utama termasuk air, karbon dioksida, karbon monoksida, metanol, dan pelbagai hidrokarbon.
5. Teknik Analisis Terma untuk HPMC:
Tingkah laku terma HPMC boleh dikaji menggunakan pelbagai teknik analisis, termasuk:
Analisis Termogravimetrik (TGA): TGA mengukur penurunan berat sampel sebagai fungsi suhu, memberikan maklumat tentang kestabilan terma dan kinetik penguraian.
Kalorimetri pengimbasan pembezaan (DSC): DSC mengukur aliran haba ke dalam atau keluar daripada sampel sebagai fungsi suhu, membenarkan pencirian peralihan fasa dan peristiwa terma seperti lebur dan degradasi.
Spektroskopi inframerah transformasi Fourier (FTIR): FTIR boleh digunakan untuk memantau perubahan kimia dalam HPMC semasa degradasi haba dengan menganalisis perubahan dalam kumpulan berfungsi dan struktur molekul.
6. Kesimpulan:
HPMC ialah polimer serba boleh dengan pelbagai aplikasi dalam farmaseutikal, makanan, pembinaan dan kosmetik. Tidak seperti bahan kristal, HPMC tidak mempunyai takat lebur tertentu tetapi mengalami degradasi haba apabila dipanaskan. Suhu degradasi bergantung kepada pelbagai faktor dan biasanya bermula sekitar 200°C. Memahami tingkah laku terma HPMC adalah penting untuk pengendalian dan pemprosesan yang betul dalam industri yang berbeza.
Masa siaran: Mac-09-2024