Skillnaden mellan CMC och HPMC

Karboximetylcellulosa (CMC) och hydroxipropylmetylcellulosa (HPMC) är två typer av cellulosaderivat som används i stor utsträckning inom livsmedels-, läkemedels- och hygienindustrin. Medan båda används som förtjockningsmedel, stabilisatorer och emulgeringsmedel, finns det några viktiga skillnader mellan CMC och HPMC som gör dem lämpliga för olika applikationer. I den här artikeln kommer vi att diskutera skillnaderna mellan CMC och HPMC när det gäller deras kemiska struktur, egenskaper, användningar och säkerhet.

1. Kemisk struktur

CMC är en vattenlöslig polymer som härrör från cellulosa, som är en naturlig polymer som finns i växtcellväggar. Den kemiska strukturen hos CMC kännetecknas av karboximetylgrupper (-CH2-COOH) som är fästa vid cellulosaryggraden. Substitutionsgraden (DS) av CMC hänvisar till antalet karboximetylgrupper som är närvarande per anhydroglukosenhet (AGU) i cellulosaryggraden. DS för CMC kan variera från 0,2 till 1,5, med högre DS-värden som indikerar en högre grad av substitution.

HPMC är också en vattenlöslig polymer som härrör från cellulosa. Men till skillnad från CMC är HPMC modifierad med hydroxipropyl- och metylgrupper. Hydroxipropylgrupperna (-OCH2CHOHCH3) är bundna till hydroxylgrupperna på cellulosaryggraden, medan metylgrupperna (-CH3) är bundna till hydroxipropylgrupperna. Graden av substitution av HPMC hänvisar till antalet hydroxipropyl- och metylgrupper som är närvarande per AGU i cellulosaryggraden. DS för HPMC kan variera från 0,1 till 3,0, med högre DS-värden som indikerar en högre grad av substitution.

2. Egenskaper

CMC och HPMC har olika egenskaper som gör dem lämpliga för olika applikationer. Några av nyckelegenskaperna för CMC och HPMC listas nedan:

a. Löslighet: CMC är mycket lösligt i vatten och bildar klara, trögflytande lösningar. HPMC är också mycket lösligt i vatten, men lösningarna kan vara grumliga beroende på graden av substitution.

b. Reologi: CMC är ett pseudoplastiskt material, vilket betyder att det uppvisar skjuvförtunning. Detta betyder att viskositeten för CMC minskar när skjuvhastigheten ökar. HPMC, å andra sidan, är ett Newtonskt material, vilket innebär att dess viskositet förblir konstant oavsett skjuvhastighet.

c. Filmbildande egenskaper: CMC har goda filmbildande egenskaper, vilket gör den lämplig att använda i beläggningar och filmer. HPMC har också filmbildande egenskaper, men filmerna kan vara spröda och benägna att spricka.

d. Stabilitet: CMC är stabil över ett brett område av pH- och temperaturförhållanden. HPMC är också stabil över ett brett pH-område, men dess stabilitet kan påverkas av höga temperaturer.

3. Används

CMC och HPMC används i ett brett spektrum av tillämpningar inom livsmedels-, läkemedels- och personlig vårdindustri. Några av de viktigaste användningsområdena för CMC och HPMC listas nedan:

a. Livsmedelsindustri: CMC används vanligtvis som förtjockningsmedel, stabiliseringsmedel och emulgeringsmedel i livsmedelsprodukter som glass, salladsdressingar och bakverk. HPMC används också som förtjockningsmedel och stabilisator i livsmedel, men det används oftare som beläggningsmedel för konfektyrprodukter som gummigodis och choklad.

b. Läkemedelsindustrin: CMC används som bindemedel, sönderdelningsmedel och tablettbeläggningsmedel i farmaceutiska formuleringar. HPMC används också som bindemedel, sönderdelningsmedel och tablettöverdragningsmedel i farmaceutiska formuleringar.