Vilken typ av polymer är HPMC?

HPMC, eller hydroxipropylmetylcellulosa, är en typ av cellulosabaserad polymer som används i stor utsträckning inom läkemedels-, livsmedels- och personlig vårdindustri. Cellulosa är en naturlig polymer som finns i växter och är den mest förekommande organiska föreningen på jorden. Det är en linjär polymer som består av glukosmonomerer som är sammanlänkade med β(1→4) glykosidbindningar.

HPMC framställs genom att kemiskt modifiera cellulosa med antingen metyl- eller hydroxipropylgrupper. Dessa modifieringar kan göras genom att reagera cellulosa med lämpliga reagens i närvaro av en syrakatalysator. Reaktionen mellan cellulosa och metylklorid eller metylbromid ger metylcellulosa, medan reaktionen mellan cellulosa och propylenoxid ger hydroxipropylcellulosa. HPMC produceras genom att kombinera dessa två reaktioner för att introducera både metyl- och hydroxipropylgrupper på cellulosaryggraden.

Den resulterande polymeren har en komplex struktur som kan variera beroende på graden av substitution (DS) av metyl- och hydroxipropylgrupperna. DS avser det genomsnittliga antalet substituerade hydroxylgrupper per anhydroglukosenhet i cellulosaryggraden. Typiskt har HPMC en DS på 1,2 till 2,5 för metylgrupperna och 0,1 till 0,3 för hydroxipropylgrupperna. Strukturen hos HPMC kompliceras ytterligare av det faktum att metyl- och hydroxipropylgrupperna kan fördelas slumpmässigt längs cellulosaryggraden, vilket resulterar i en heterogen polymer med en rad egenskaper.

HPMC är en vattenlöslig polymer som bildar en gelliknande substans när den hydratiseras. Gelningsegenskaperna hos HPMC beror på ett antal faktorer, inklusive DS, molekylvikten och koncentrationen av polymeren. I allmänhet bildar HPMC en mer stabil gel vid högre koncentrationer och med högre DS-värden. Dessutom kan gelningsegenskaperna hos HPMC påverkas av lösningens pH, jonstyrka och temperatur.

De unika egenskaperna hos HPMC gör den till en värdefull ingrediens i många applikationer. Inom läkemedelsindustrin används HPMC som bindemedel, sönderdelningsmedel och filmbildande medel i tabletter och kapslar. Det kan också användas för att modifiera frisättningshastigheten för läkemedel från en doseringsform. Inom livsmedelsindustrin används HPMC som förtjockningsmedel, stabiliseringsmedel och emulgeringsmedel. Det används ofta i mat med låg fetthalt eller kalorifattig mat för att efterlikna konsistensen och munkänslan hos mat med högre fetthalt. Inom industrin för personlig vård används HPMC som förtjockningsmedel, filmbildande medel och emulgeringsmedel i schampon, lotioner och andra produkter.

Sammanfattningsvis är HPMC en cellulosabaserad polymer som framställs genom att kemiskt modifiera cellulosa med metyl- och hydroxipropylgrupper. Den resulterande polymeren är vattenlöslig och har en komplex struktur som kan variera beroende på graden av substitution och fördelningen av metyl- och hydroxipropylgrupperna. HPMC är en mångsidig polymer som har många tillämpningar inom läkemedels-, livsmedels- och personlig vårdindustri.