Aký typ polyméru je HPMC?

HPMC alebo hydroxypropylmetylcelulóza je typ polyméru na báze celulózy, ktorý je široko používaný vo farmaceutickom, potravinárskom priemysle a priemysle osobnej starostlivosti. Celulóza je prírodný polymér, ktorý sa nachádza v rastlinách a je najrozšírenejšou organickou zlúčeninou na Zemi. Je to lineárny polymér tvorený glukózovými monomérmi, ktoré sú spojené β(1→4) glykozidickými väzbami.

HPMC sa vyrába chemickou modifikáciou celulózy buď metylovými alebo hydroxypropylovými skupinami. Tieto modifikácie sa môžu uskutočniť reakciou celulózy s príslušnými činidlami v prítomnosti kyslého katalyzátora. Reakcia medzi celulózou a metylchloridom alebo metylbromidom poskytuje metylcelulózu, zatiaľ čo reakcia medzi celulózou a propylénoxidom poskytuje hydroxypropylcelulózu. HPMC sa vyrába kombináciou týchto dvoch reakcií na zavedenie metylových aj hydroxypropylových skupín na hlavný reťazec celulózy.

Výsledný polymér má komplexnú štruktúru, ktorá sa môže meniť v závislosti od stupňa substitúcie (DS) metylových a hydroxypropylových skupín. DS označuje priemerný počet substituovaných hydroxylových skupín na jednotku anhydroglukózy v celulózovom hlavnom reťazci. Typicky má HPMC DS 1,2 až 2,5 pre metylové skupiny a 0,1 až 0,3 pre hydroxypropylové skupiny. Štruktúra HPMC je ďalej komplikovaná skutočnosťou, že metylové a hydroxypropylové skupiny môžu byť náhodne distribuované pozdĺž celulózového hlavného reťazca, čo vedie k heterogénnemu polyméru s celým radom vlastností.

HPMC je vo vode rozpustný polymér, ktorý po hydratácii vytvára gélovitú látku. Gélizačné vlastnosti HPMC závisia od mnohých faktorov, vrátane DS, molekulovej hmotnosti a koncentrácie polyméru. Vo všeobecnosti HPMC tvorí stabilnejší gél pri vyšších koncentráciách a s vyššími hodnotami DS. Okrem toho, želatinačné vlastnosti HPMC môžu byť ovplyvnené pH, iónovou silou a teplotou roztoku.

Jedinečné vlastnosti HPMC z neho robia cennú zložku v mnohých aplikáciách. Vo farmaceutickom priemysle sa HPMC používa ako spojivo, dezintegrátor a filmotvorný prostriedok v tabletách a kapsulách. Môže sa tiež použiť na modifikáciu rýchlosti uvoľňovania liečiv z dávkovej formy. V potravinárskom priemysle sa HPMC používa ako zahusťovadlo, stabilizátor a emulgátor. Často sa používa v nízkotučných alebo nízkokalorických potravinách na napodobnenie textúry a pocitu v ústach potravín s vysokým obsahom tuku. V priemysle osobnej starostlivosti sa HPMC používa ako zahusťovadlo, filmotvorný prostriedok a emulgátor v šampónoch, pleťových vodách a iných produktoch.

Na záver, HPMC je polymér na báze celulózy, ktorý sa vyrába chemickou modifikáciou celulózy metylovými a hydroxypropylovými skupinami. Výsledný polymér je rozpustný vo vode a má komplexnú štruktúru, ktorá sa môže meniť v závislosti od stupňa substitúcie a distribúcie metylových a hydroxypropylových skupín. HPMC je všestranný polymér, ktorý má mnoho aplikácií vo farmaceutickom, potravinárskom priemysle a priemysle osobnej starostlivosti.