Hidroksipropil metilceluloza (HPMC), e njohur gjithashtu si hipromellozë, është një polimer i gjithanshëm i përdorur në një sërë industrish, duke përfshirë farmaceutikë, ushqim dhe ndërtim. Është një derivat celuloze i modifikuar përmes një reaksioni kimik për të përmirësuar vetitë e tij. Ky polimer karakterizohet nga tretshmëria në ujë, biokompatibiliteti dhe aftësitë e formimit të filmit.
Struktura kimike e hidroksipropil metilcelulozës (HPMC):
Hidroksipropil metilceluloza rrjedh nga celuloza, një polisaharid natyral që gjendet në muret e qelizave bimore. Struktura kimike e HPMC karakterizohet nga prania e grupeve hidroksipropil dhe metil në shtyllën kurrizore të celulozës.
Shtylla e celulozës:
Celuloza është një polisaharid linear i përbërë nga njësi glukoze të lidhura me lidhje β-1,4-glikozidike. Njësitë përsëritëse formojnë zinxhirë të gjatë e të ngurtë që ofrojnë bazën strukturore për HPMC.
metil:
Grupet metil (CH3) futen në shtyllën kurrizore të celulozës përmes një reaksioni kimik me metanol. Ky zëvendësim rrit hidrofobicitetin e polimerit, duke ndikuar në tretshmërinë e tij dhe vetitë e formimit të filmit.
Hidroksipropil:
Grupet hidroksipropil (C3H6O) janë ngjitur në shtyllën kurrizore të celulozës nga reagimi me oksid propileni. Këto grupe hidroksipropil kontribuojnë në tretshmërinë në ujë të HPMC dhe ndikojnë në viskozitetin e tij.
Shkalla e zëvendësimit (DS) e grupeve metil dhe hidroksipropil mund të ndryshojë, duke ndikuar në performancën e përgjithshme të HPMC. DS i referohet numrit mesatar të zëvendësuesve për njësi të glukozës në zinxhirin e celulozës.
Sinteza e Hidroksipropil Metilcelulozës (HPMC):
Sinteza e HPMC përfshin disa hapa kimikë që futin grupet metil dhe hidroksipropil në shtyllën kurrizore të celulozës. Reaksionet kryesore përfshijnë eterifikimin me klorur metil dhe hidroksipropilimin me oksid propileni. Këtu është një përmbledhje e thjeshtuar:
Aktivizimi i celulozës:
Procesi fillon duke aktivizuar celulozën duke përdorur një bazë, zakonisht hidroksid natriumi. Ky hap rrit reaktivitetin e grupeve hidroksil të celulozës për reaksionet pasuese.
Metilimi:
Klorur metil përdoret për të futur grupe metil. Celuloza reagon me klorur metil në prani të një baze, duke rezultuar në zëvendësimin e grupeve hidroksil me grupe metil.
reagimi:
Celulozë-OH+CH3Cl→Celulozë-OMe+Hidroklorur celulozë-OH+CH3Cl→Celulozë-OMe+HCl
Hidroksipropilimi:
Grupet hidroksipropil janë ngjitur në shtyllën kurrizore të celulozës duke përdorur oksid propileni. Reagimi zakonisht zhvillohet në një mjedis alkalik dhe shkalla e hidroksipropilimit kontrollohet për të arritur vetitë e dëshiruara.
reagimi:
Celuloza-OH+C3H6 oksigjen→ Celuloza-O-(CH2CH(OH)CH3)+H2 oksigjen Celuloza-OH+C3H6O→Celuloza-O-(CH2CH(OH)CH3)+H2 oksigjen
Neutralizimi dhe pastrimi:
Produkti që rezulton neutralizohet për të hequr çdo mbetje acide ose bazike. Hapat e pastrimit si larja dhe filtrimi kryhen për të marrë produkte HPMC me cilësi të lartë.
Vetitë kimike të hidroksipropil metilcelulozës (HPMC):
Tretshmëria:
HPMC tretet lehtësisht në ujë të ftohtë dhe tretshmëria mund të rregullohet duke ndryshuar shkallën e zëvendësimit. Nivelet më të larta të zëvendësimit zakonisht rezultojnë në tretshmëri të shtuar.
Formimi i filmit:
HPMC ka veti të shkëlqyera të formimit të filmit, duke e bërë atë të përshtatshëm për aplikime të tilla si veshjet farmaceutike dhe paketimin e ushqimit. Filmi që rezulton është transparent dhe siguron një pengesë gazi.
Xhelimi termik:
Xhelimi termik është një pronë unike e HPMC. Një xhel formohet kur nxehet, dhe forca e xhelit varet nga faktorë të tillë si përqendrimi dhe pesha molekulare.
Viskoziteti:
Viskoziteti i tretësirave HPMC ndikohet nga shkalla e zëvendësimit dhe përqendrimi. Si trashës, përdoret gjerësisht në industri të ndryshme.
Aktiviteti sipërfaqësor:
HPMC ka veti të ngjashme me surfaktantët që kontribuojnë në aftësitë e tij emulsionuese dhe stabilizuese në formulime.
Biokompatibiliteti:
HPMC konsiderohet biokompatibël, duke e bërë atë të përshtatshëm për përdorim në farmaceutikë, duke përfshirë formulimet e barnave me çlirim të kontrolluar.
Aplikimet e Hidroksipropil Metilcelulozës (HPMC):
droga:
HPMC përdoret zakonisht si lidhës, veshje filmi dhe matrica me çlirim të kontrolluar në formulimet farmaceutike.
vendos:
Në industrinë e ndërtimit, HPMC përdoret si një agjent për mbajtjen e ujit në materialet me bazë çimento, duke përmirësuar punueshmërinë dhe duke reduktuar ndarjen e ujit.
industria ushqimore:
HPMC përdoret në industrinë ushqimore si trashës, stabilizues dhe agjent xhelues. Shpesh përdoret në produkte të tilla si salcat, supat dhe akullorja.
Produktet e kujdesit personal:
Përdorimi në industrinë e kozmetikës dhe kujdesit personal HPMC përdoret në produkte të tilla si kremrat dhe locionet për shkak të vetive të tij trashëse dhe emulsifikuese.
Bojëra dhe veshje:
HPMC shtohet në bojëra dhe veshje për të rritur viskozitetin, qëndrueshmërinë dhe mbajtjen e ujit.
në përfundim:
Hidroksipropil metilceluloza është një polimer i gjithanshëm me një gamë të gjerë aplikimesh për shkak të vetive kimike unike. Sinteza e HPMC përfshin futjen e grupeve metil dhe hidroksipropil në shtyllën kurrizore të celulozës, duke rezultuar në një polimer të tretshëm në ujë dhe biokompatibël. Aplikimet e tij të ndryshme në farmaceutikë, ndërtim, ushqim dhe kujdes personal theksojnë rëndësinë e tij në industri të ndryshme. Ndërsa kërkimi vazhdon, modifikimet dhe përparimet e mëtejshme në teknologjinë HPMC mund të zgjerojnë dobinë e saj dhe të përmirësojnë performancën e saj në aplikacionet ekzistuese dhe ato në zhvillim.
Koha e postimit: Dhjetor-18-2023