Разница между CMC и HPMC

Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) и гидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМЦ) представляют собой два типа производных целлюлозы, которые широко используются в пищевой, фармацевтической промышленности и промышленности средств личной гигиены. Хотя оба они используются в качестве загустителей, стабилизаторов и эмульгаторов, между КМЦ и ГПМЦ существуют некоторые важные различия, которые делают их подходящими для разных применений. В этой статье мы обсудим различия между КМЦ и ГПМЦ с точки зрения их химической структуры, свойств, использования и безопасности.

1. Химическая структура

КМЦ представляет собой водорастворимый полимер, полученный из целлюлозы, природного полимера, содержащегося в стенках растительных клеток. Химическая структура КМЦ характеризуется карбоксиметильными группами (-CH2-COOH), прикрепленными к основной цепи целлюлозы. Степень замещения (DS) КМЦ относится к количеству карбоксиметильных групп, которые присутствуют на единицу ангидроглюкозы (AGU) основной цепи целлюлозы. DS КМЦ может находиться в диапазоне от 0,2 до 1,5, причем более высокие значения DS указывают на более высокую степень замещения.

ГПМЦ также является водорастворимым полимером, полученным из целлюлозы. Однако, в отличие от КМЦ, ГПМЦ модифицирована гидроксипропильными и метильными группами. Гидроксипропильные группы (-OCH2CHOHCH3) присоединены к гидроксильным группам основной цепи целлюлозы, а метильные группы (-CH3) присоединены к гидроксипропильным группам. Степень замещения ГПМЦ относится к количеству гидроксипропильных и метильных групп, присутствующих на AGU основной цепи целлюлозы. DS ГПМЦ может находиться в диапазоне от 0,1 до 3,0, причем более высокие значения DS указывают на более высокую степень замещения.

2. Характеристики

CMC и HPMC обладают разными свойствами, что делает их подходящими для разных применений. Некоторые из ключевых свойств CMC и HPMC перечислены ниже:

а. Растворимость: КМЦ хорошо растворима в воде и образует прозрачные вязкие растворы. ГПМЦ также хорошо растворим в воде, но растворы могут быть мутными в зависимости от степени замещения.

б. Реология: КМЦ является псевдопластичным материалом, что означает, что он проявляет истончение при сдвиге. Это означает, что вязкость КМЦ уменьшается с увеличением скорости сдвига. HPMC, с другой стороны, является ньютоновским материалом, а это означает, что его вязкость остается постоянной независимо от скорости сдвига.

в. Пленкообразующие свойства: КМЦ обладает хорошими пленкообразующими свойствами, что делает ее пригодной для использования в покрытиях и пленках. HPMC также обладает пленкообразующими свойствами, но пленки могут быть хрупкими и склонными к растрескиванию.

д. Стабильность: КМЦ стабильна в широком диапазоне pH и температурных условий. ГПМЦ также стабилен в широком диапазоне pH, но на его стабильность могут влиять высокие температуры.

3. Использование

CMC и HPMC используются в широком спектре применений в пищевой, фармацевтической промышленности и производстве средств личной гигиены. Некоторые из ключевых применений CMC и HPMC перечислены ниже:

а. Пищевая промышленность: КМЦ обычно используется в качестве загустителя, стабилизатора и эмульгатора в пищевых продуктах, таких как мороженое, заправки для салатов и выпечка. ГПМЦ также используется в качестве загустителя и стабилизатора в пищевых продуктах, но чаще его используют в качестве покрытия для кондитерских изделий, таких как мармеладные конфеты и шоколад.

б. Фармацевтическая промышленность: КМЦ используется в качестве связующего, дезинтегратора и агента покрытия таблеток в фармацевтических составах. ГПМЦ также используется в качестве связующего, дезинтегратора и агента покрытия таблеток в фармацевтических составах.