A hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) é um polímero sintético derivado da celulose e é comumente usado como espessante, emulsificante e estabilizante em diversas indústrias, como alimentícia, farmacêutica e cosmética. O HMPC é um derivado hidroxipropilado da metilcelulose (MC), um éter de celulose não iônico solúvel em água composto de unidades de celulose metoxilada e hidroxipropilada. O HMPC é amplamente utilizado como excipiente em formulações farmacêuticas devido à sua não toxicidade, biocompatibilidade e biodegradabilidade.
Propriedades químicas do HMPC:
As propriedades químicas do HMPC são atribuídas à presença de grupos hidroxila e éter em sua estrutura molecular. Os grupos hidroxila da celulose podem ser funcionalizados através de várias reações químicas, como eterificação, esterificação e oxidação, para introduzir diferentes grupos funcionais na estrutura do polímero. O HMPC contém grupos metoxi (-OCH3) e hidroxipropil (-OCH2CHOHCH3), que podem ser controlados para fornecer propriedades diferentes, como solubilidade, viscosidade e gelificação.
O HMPC é altamente solúvel em água, formando soluções límpidas e viscosas em baixas concentrações. A viscosidade das soluções de HMPC pode ser alterada ajustando o grau de substituição (DS) dos grupos hidroxipropilo, o que determina o número de locais hidroxilo modificados por unidade de glicose. Quanto maior for o DS, menor será a solubilidade e maior será a viscosidade da solução de HMPC. Esta propriedade pode ser utilizada para controlar a liberação de ingredientes ativos de formulações farmacêuticas.
O HMPC também exibe comportamento pseudoplástico, o que significa que a viscosidade diminui com o aumento da taxa de cisalhamento. Esta propriedade o torna adequado como espessante para formulações líquidas que precisam suportar forças de cisalhamento durante o processamento ou aplicações.
O HMPC é termicamente estável até uma certa temperatura, acima da qual começa a degradar-se. A temperatura de degradação do HMPC depende do DS e da concentração do polímero na solução. A faixa de temperatura de degradação do HMPC é relatada como sendo de 190-330°C.
Síntese de HMPC:
O HMPC é sintetizado pela reação de eterificação da celulose com óxido de propileno e óxido de metiletileno na presença de um catalisador alcalino. A reação ocorre em duas etapas: primeiro, os grupos metil da celulose são substituídos por óxido de propileno e, em seguida, os grupos hidroxila são posteriormente substituídos por óxido de metil etileno. O DS do HMPC pode ser controlado ajustando a proporção molar de óxido de propileno para celulose durante o processo de síntese.
A reação é geralmente realizada em meio aquoso a temperatura e pressão elevadas. O catalisador básico é geralmente hidróxido de sódio ou potássio, o que aumenta a reatividade dos grupos hidroxila da celulose em relação aos anéis epóxido do óxido de propileno e do óxido de metiletileno. O produto da reação é então neutralizado, lavado e seco para obter o produto HMPC final.
O HMPC também pode ser sintetizado pela reação da celulose com óxido de propileno e epicloridrina na presença de catalisadores ácidos. Esse método, conhecido como processo epicloridrina, é utilizado para produzir derivados catiônicos de celulose, que apresentam carga positiva devido à presença de grupos quaternários de amônio.
para concluir:
O HMPC é um polímero multifuncional com excelentes propriedades químicas adequado para diversas aplicações em diferentes indústrias. A síntese de HMPC envolve a reação de eterificação da celulose com óxido de propileno e óxido de metiletileno na presença de um catalisador alcalino ou de um catalisador ácido. As propriedades do HMPC podem ser ajustadas controlando o DS e a concentração do polímero. A segurança e a biocompatibilidade do HMPC fazem dele uma escolha favorável para formulações farmacêuticas.
Horário da postagem: 18 de setembro de 2023