Хидроксипропил метилцелулоза (ХПМЦ) је синтетички полимер добијен од целулозе и обично се користи као згушњивач, емулгатор и стабилизатор у различитим индустријама као што су храна, фармацеутски производи и козметика. ХМПЦ је хидроксипропиловани дериват метилцелулозе (МЦ), водорастворног нејонског етра целулозе који се састоји од метоксилованих и хидроксипропилованих целулозних јединица. ХМПЦ се широко користи као ексципијент у фармацеутским формулацијама због своје нетоксичности, биокомпатибилности и биоразградљивости.
ХМПЦ хемијска својства:
Хемијска својства ХМПЦ-а се приписују присуству хидроксилних и етарских група у његовој молекуларној структури. Хидроксилне групе целулозе могу се функционализовати кроз различите хемијске реакције, као што су етерификација, естерификација и оксидација, да би се увеле различите функционалне групе у кичму полимера. ХМПЦ садржи и метокси (-ОЦХ3) и хидроксипропил (-ОЦХ2ЦХОХЦХ3) групе, које се могу контролисати да би се обезбедила различита својства као што су растворљивост, вискозитет и гелирање.
ХМПЦ је високо растворљив у води, формирајући бистре, вискозне растворе при ниским концентрацијама. Вискозност раствора ХМПЦ може се променити подешавањем степена супституције (ДС) хидроксипропил група, што одређује број модификованих хидроксилних места по јединици глукозе. Што је већи ДС, то је мања растворљивост и већи вискозитет ХМПЦ раствора. Ово својство се може користити за контролу ослобађања активних састојака из фармацеутских формулација.
ХМПЦ такође показује псеудопластично понашање, што значи да се вискозитет смањује са повећањем брзине смицања. Ово својство га чини погодним као згушњивач за течне формулације које треба да издрже силе смицања током обраде или примене.
ХМПЦ је термички стабилан до одређене температуре, изнад које почиње да се разграђује. Температура разградње ХМПЦ зависи од ДС и концентрације полимера у раствору. Опсег температуре деградације ХМПЦ-а је 190-330°Ц.
Синтеза ХМПЦ:
ХМПЦ се синтетише реакцијом етерификације целулозе са пропилен оксидом и метилетилен оксидом у присуству алкалног катализатора. Реакција се одвија у два корака: прво, метил групе целулозе се замењују пропилен оксидом, а затим се хидроксилне групе даље замењују метил етилен оксидом. ДС ХМПЦ се може контролисати подешавањем моларног односа пропилен оксида и целулозе током процеса синтезе.
Реакција се обично изводи у воденом медијуму на повишеној температури и притиску. Основни катализатор је обично натријум или калијум хидроксид, који појачава реактивност целулозних хидроксилних група према епоксидним прстеновима пропилен оксида и метилетилен оксида. Реакциони производ је затим неутралисан, испран и осушен да би се добио коначни ХМПЦ производ.
ХМПЦ се такође може синтетизовати реакцијом целулозе са пропилен оксидом и епихлорохидрином у присуству киселих катализатора. Овај метод, познат као епихлорохидрински процес, користи се за производњу катјонских деривата целулозе, који су позитивно наелектрисани због присуства кватернарних амонијум група.
у закључку:
ХМПЦ је мултифункционални полимер са одличним хемијским својствима погодан за различите примене у различитим индустријама. Синтеза ХМПЦ укључује реакцију етерификације целулозе са пропилен оксидом и метилетилен оксидом у присуству алкалног катализатора или киселог катализатора. Својства ХМПЦ-а могу се подесити контролом ДС-а и концентрације полимера. Безбедност и биокомпатибилност ХМПЦ-а чине га повољним избором за фармацеутске формулације.
Време поста: 18.09.2023