ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC) เป็นโพลีเมอร์สังเคราะห์ที่ได้มาจากเซลลูโลส และมักใช้เป็นสารเพิ่มความข้น อิมัลซิไฟเออร์ และความคงตัวในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น อาหาร ยา และเครื่องสำอาง HMPC เป็นอนุพันธ์ไฮดรอกซีโพรพิลเลตของเมทิลเซลลูโลส (MC) ซึ่งเป็นอีเทอร์เซลลูโลสที่ไม่มีประจุที่ละลายน้ำได้ ซึ่งประกอบด้วยหน่วยเซลลูโลสเมทอกซีเลตและไฮดรอกซีโพรพิลเลต HMPC ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นสารเพิ่มปริมาณในสูตรผสมทางเภสัชกรรม เนื่องจากไม่มีความเป็นพิษ เข้ากันได้ทางชีวภาพ และความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ
คุณสมบัติทางเคมีของ HMPC:
คุณสมบัติทางเคมีของ HMPC เกิดจากการมีกลุ่มไฮดรอกซิลและอีเทอร์ในโครงสร้างโมเลกุล หมู่ไฮดรอกซิลของเซลลูโลสสามารถทำงานได้ผ่านปฏิกิริยาเคมีต่างๆ เช่น อีเธอริฟิเคชัน เอสเทอริฟิเคชัน และออกซิเดชัน เพื่อแนะนำหมู่ฟังก์ชันต่างๆ เข้าไปในแกนหลักโพลีเมอร์ HMPC มีทั้งหมู่เมทอกซี (-OCH3) และหมู่ไฮดรอกซีโพรพิล (-OCH2CHOHCH3) ซึ่งสามารถควบคุมเพื่อให้มีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน เช่น ความสามารถในการละลาย ความหนืด และการเกิดเจล
HMPC สามารถละลายได้สูงในน้ำ โดยเกิดเป็นสารละลายใสและมีความหนืดที่ความเข้มข้นต่ำ ความหนืดของสารละลาย HMPC สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการปรับระดับการทดแทน (DS) ของกลุ่มไฮดรอกซีโพรพิล ซึ่งกำหนดจำนวนตำแหน่งไฮดรอกซิลที่ดัดแปลงต่อหน่วยกลูโคส ยิ่ง DS สูง ความสามารถในการละลายและความหนืดของสารละลาย HMPC ก็จะยิ่งสูงขึ้น คุณสมบัตินี้สามารถใช้เพื่อควบคุมการปลดปล่อยส่วนผสมออกฤทธิ์จากสูตรผสมทางเภสัชกรรม
HMPC ยังแสดงพฤติกรรมเทียม ซึ่งหมายความว่าความหนืดจะลดลงตามอัตราเฉือนที่เพิ่มขึ้น คุณสมบัตินี้ทำให้เหมาะเป็นสารทำให้ข้นสำหรับสูตรของเหลวที่ต้องทนต่อแรงเฉือนระหว่างการประมวลผลหรือการใช้งาน
HMPC มีความเสถียรทางความร้อนจนถึงอุณหภูมิหนึ่ง ซึ่งเกินกว่านั้นจะเริ่มสลายตัว อุณหภูมิการสลายตัวของ HMPC ขึ้นอยู่กับ DS และความเข้มข้นของโพลีเมอร์ในสารละลาย ช่วงอุณหภูมิการสลายตัวของ HMPC มีรายงานว่าอยู่ที่ 190-330°C
การสังเคราะห์ HMPC:
HMPC ถูกสังเคราะห์โดยปฏิกิริยาอีริฟิเคชันของเซลลูโลสกับโพรพิลีนออกไซด์และเมทิลเอทิลีนออกไซด์โดยมีตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นด่าง ปฏิกิริยาเกิดขึ้นในสองขั้นตอน: ขั้นแรก กลุ่มเมทิลของเซลลูโลสจะถูกแทนที่ด้วยโพรพิลีนออกไซด์ จากนั้นกลุ่มไฮดรอกซิลจะถูกแทนที่ด้วยเมทิลเอทิลีนออกไซด์เพิ่มเติม สามารถควบคุม DS ของ HMPC ได้โดยการปรับอัตราส่วนโมลาร์ของโพรพิลีนออกไซด์ต่อเซลลูโลสในระหว่างกระบวนการสังเคราะห์
โดยปกติปฏิกิริยาจะดำเนินการในตัวกลางที่เป็นน้ำที่อุณหภูมิและความดันสูงขึ้น ตัวเร่งปฏิกิริยาพื้นฐานมักเป็นโซเดียมหรือโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ ซึ่งช่วยเพิ่มปฏิกิริยาของกลุ่มเซลลูโลสไฮดรอกซิลต่อวงแหวนอีพอกไซด์ของโพรพิลีนออกไซด์และเมทิลเอทิลีนออกไซด์ จากนั้นผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยาจะถูกทำให้เป็นกลาง ล้างและทำให้แห้งเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ HMPC ขั้นสุดท้าย
HMPC ยังสามารถสังเคราะห์ได้โดยการทำปฏิกิริยาเซลลูโลสกับโพรพิลีนออกไซด์และอีพิคลอโรไฮดรินเมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรด วิธีการนี้เรียกว่ากระบวนการอีพิคลอโรไฮดริน ซึ่งใช้ในการผลิตอนุพันธ์เซลลูโลสประจุบวกซึ่งมีประจุบวกเนื่องจากมีหมู่ควอเตอร์นารีแอมโมเนียมอยู่
สรุปแล้ว:
HMPC เป็นโพลีเมอร์อเนกประสงค์ที่มีคุณสมบัติทางเคมีที่ดีเยี่ยม เหมาะสำหรับการใช้งานต่างๆ ในอุตสาหกรรมต่างๆ การสังเคราะห์ HMPC เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาอีริฟิเคชันของเซลลูโลสกับโพรพิลีนออกไซด์และเมทิลเอทิลีนออกไซด์โดยมีตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นด่างหรือตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรด สามารถปรับคุณสมบัติของ HMPC ได้โดยการควบคุม DS และความเข้มข้นของโพลีเมอร์ ความปลอดภัยและความเข้ากันได้ทางชีวภาพของ HMPC ทำให้เป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับสูตรผสมทางเภสัชกรรม
เวลาโพสต์: Sep-18-2023