Kakšna vrsta polimera je HPMC?

HPMC ali hidroksipropil metilceluloza je vrsta polimera na osnovi celuloze, ki se pogosto uporablja v farmacevtski, prehrambeni industriji in industriji osebne nege. Celuloza je naravni polimer, ki ga najdemo v rastlinah in je najbolj razširjena organska spojina na zemlji. Je linearni polimer, sestavljen iz monomerov glukoze, ki so povezani z β(1→4) glikozidnimi vezmi.

HPMC se proizvaja s kemično modifikacijo celuloze z metilnimi ali hidroksipropilnimi skupinami. Te modifikacije lahko izvedemo z reakcijo celuloze z ustreznimi reagenti v prisotnosti kislega katalizatorja. Pri reakciji med celulozo in metil kloridom ali metil bromidom nastane metilceluloza, pri reakciji med celulozo in propilen oksidom pa hidroksipropil celuloza. HPMC se proizvaja s kombinacijo teh dveh reakcij za uvedbo tako metilne kot hidroksipropilne skupine na celulozno ogrodje.

Nastali polimer ima kompleksno strukturo, ki se lahko spreminja glede na stopnjo substitucije (DS) metilnih in hidroksipropilnih skupin. DS se nanaša na povprečno število substituiranih hidroksilnih skupin na anhidroglukozno enoto v celuloznem ogrodju. Običajno ima HPMC DS od 1,2 do 2,5 za metilne skupine in 0,1 do 0,3 za hidroksipropilne skupine. Struktura HPMC je dodatno zapletena zaradi dejstva, da so lahko metilne in hidroksipropilne skupine naključno porazdeljene vzdolž celuloznega ogrodja, kar ima za posledico heterogeni polimer z vrsto lastnosti.

HPMC je vodotopen polimer, ki ob hidrataciji tvori gelasto snov. Gelacijske lastnosti HPMC so odvisne od številnih dejavnikov, vključno z DS, molekulsko maso in koncentracijo polimera. Na splošno HPMC tvori bolj stabilen gel pri višjih koncentracijah in z višjimi vrednostmi DS. Poleg tega lahko na gelacijske lastnosti HPMC vplivajo pH, ionska moč in temperatura raztopine.

Zaradi edinstvenih lastnosti HPMC je dragocena sestavina v mnogih aplikacijah. V farmacevtski industriji se HPMC uporablja kot vezivo, dezintegrator in sredstvo za tvorbo filma v tabletah in kapsulah. Uporablja se lahko tudi za spreminjanje hitrosti sproščanja zdravil iz dozirne oblike. V prehrambeni industriji se HPMC uporablja kot zgoščevalec, stabilizator in emulgator. Pogosto se uporablja v živilih z nizko vsebnostjo maščob ali živilih z zmanjšano vsebnostjo kalorij, da posnema teksturo in občutek v ustih živil z več maščobami. V industriji osebne nege se HPMC uporablja kot zgoščevalec, sredstvo za tvorbo filma in emulgator v šamponih, losjonih in drugih izdelkih.

Skratka, HPMC je polimer na osnovi celuloze, ki se proizvaja s kemično modifikacijo celuloze z metilnimi in hidroksipropilnimi skupinami. Nastali polimer je topen v vodi in ima kompleksno strukturo, ki se lahko spreminja glede na stopnjo substitucije in porazdelitev metilnih in hidroksipropilnih skupin. HPMC je vsestranski polimer, ki ima veliko aplikacij v farmacevtski, prehrambeni industriji in industriji osebne nege.