Hydroxypropylmetylcelulóza (HPMC) je všestranný polymér používaný v širokej škále priemyselných odvetví vrátane farmácie, stavebníctva, potravín a kozmetiky. Je to derivát celulózy, ktorý vykazuje celý rad vlastností v závislosti od jeho špecifickej kvality. Rôzne druhy HPMC sa primárne odlišujú svojou viskozitou, stupňom substitúcie, veľkosťou častíc a špecifickým účelom použitia.
1. Stupeň viskozity
Viskozita je kľúčovým parametrom, ktorý definuje stupeň HPMC. Vzťahuje sa na hrúbku alebo odpor voči toku roztoku HPMC. HPMC má rozsah viskozity od nízkej po vysokú a zvyčajne sa meria v centipoise (cP), keď je rozpustený vo vode. Niektoré bežné stupne viskozity zahŕňajú:
Druhy s nízkou viskozitou (napr. 3 až 50 cP): Tieto druhy sa používajú v aplikáciách, ktoré vyžadujú roztoky s nízkou viskozitou, ako napríklad v potravinárskom priemysle ako stabilizátory, zahusťovadlá alebo emulgátory.
Stredné stupne viskozity (napr. 100 až 4000 cP): HPMC so strednou viskozitou sa používa vo formuláciách liečiv s riadeným uvoľňovaním a ako spojivá pri výrobe tabliet.
Triedy vysokej viskozity (napr. 10 000 až 100 000 cP): Triedy vysokej viskozity sa často používajú v stavebníctve, najmä malty na báze cementu, lepidlá a omietky, kde zlepšujú spracovateľnosť, zadržiavanie vody a priľnavosť.
2. Stupeň substitúcie (DS) a molárna substitúcia (MS)
Stupeň substitúcie sa týka priemerného počtu hydroxylových skupín na molekule celulózy, ktoré sú nahradené metoxy (-OCH3) alebo hydroxypropylovými (-OCH2CHOHCH3) skupinami. Stupeň substitúcie ovplyvňuje rozpustnosť, teplotu gélovatenia a viskozitu HPMC. Typy HPMC sú klasifikované na základe obsahu metoxy a hydroxypropyl:
Obsah metoxyskupiny (28-30%): Vyšší obsah metoxyskupiny má vo všeobecnosti za následok nižšie teploty gélovatenia a vyššie viskozity.
Obsah hydroxypropylu (7-12 %): Zvýšenie obsahu hydroxypropylu vo všeobecnosti zlepšuje rozpustnosť v studenej vode a zvyšuje flexibilitu.
3. Distribúcia veľkosti častíc
Veľkosť častíc práškov HPMC sa môže v širokom rozsahu meniť, čo ovplyvňuje ich rýchlosť rozpúšťania a výkon v konkrétnej aplikácii. Čím jemnejšie sú častice, tým rýchlejšie sa rozpúšťajú, vďaka čomu sú vhodnejšie pre aplikácie vyžadujúce rýchlu hydratáciu, ako je napríklad potravinársky priemysel. V stavebníctve je najlepšie použiť hrubšie triedy pre lepšiu disperziu v suchých zmesiach.
4. Špecifické druhy použitia
HPMC je k dispozícii v rôznych kvalitách, prispôsobených špecifickým priemyselným potrebám:
Farmaceutická kvalita: Používa sa ako spojivo, filmotvorný prostriedok a činidlo s riadeným uvoľňovaním v perorálnych pevných dávkových formách. Spĺňa prísne normy čistoty a zvyčajne má špecifickú viskozitu a substitučné vlastnosti.
Konštrukčná trieda: Táto trieda HPMC je optimalizovaná na použitie vo výrobkoch na báze cementu a sadry. Zlepšuje zadržiavanie vody, spracovateľnosť a priľnavosť v omietkach, maltách a lepidlách na obklady. V tejto oblasti sa zvyčajne používajú triedy s vysokou viskozitou.
Potravinársky stupeň: HPMC potravinárskej kvality je schválený na použitie ako prídavná látka v potravinách (E464) a môže sa použiť ako zahusťovadlo, emulgátor a stabilizátor v rôznych výrobkoch vrátane pečiva a náhrad mlieka. Musí spĺňať predpisy o bezpečnosti potravín a má zvyčajne nízky obsah nečistôt.
Kozmetická kvalita: V produktoch osobnej starostlivosti sa HPMC používa ako zahusťovadlo, emulgátor a tvorca filmu. Poskytuje hladkú textúru krémom, mliekam a šampónom.
5. Upravené známky
Niektoré aplikácie vyžadujú modifikované typy HPMC, kde je polymér chemicky modifikovaný na zlepšenie špecifických vlastností:
Zosieťovaná HPMC: Táto modifikácia zlepšuje pevnosť a stabilitu gélu vo formuláciách s riadeným uvoľňovaním.
Hydrofóbne modifikované HPMC: Tento typ HPMC sa používa vo formuláciách, ktoré vyžadujú zvýšenú odolnosť voči vode, ako sú nátery a farby.
6. Teplotné stupne gélu
Teplota gélu HPMC je teplota, pri ktorej roztok začína vytvárať gél. Závisí to od stupňa substitúcie a viskozity. V závislosti od požadovanej teploty gélu sú k dispozícii rôzne triedy:
Triedy s nízkou teplotou gélu: Tieto triedy gélujú pri nižších teplotách, vďaka čomu sú vhodné pre horúce podnebie alebo špecifické priemyselné procesy, ktoré vyžadujú nastavenie nízkej teploty.
Triedy s vysokou teplotou gélu: Používajú sa v aplikáciách, ktoré vyžadujú tvorbu gélu pri vyšších teplotách, ako sú niektoré farmaceutické formulácie.
HPMC je k dispozícii v rôznych druhoch, aby vyhovovali špecifickým potrebám rôznych priemyselných odvetví. Výber triedy HPMC závisí od požadovanej viskozity, stupňa substitúcie, veľkosti častíc a špecifických požiadaviek aplikácie. Či už sa používa vo farmácii, stavebníctve, potravinárstve alebo kozmetike, správny stupeň HPMC je rozhodujúci pre dosiahnutie požadovaných vlastností a funkčnosti v konečnom produkte.
Čas odoslania: 27. augusta 2024