Hydroksypropylo-metyloceluloza (HPMC) jest powszechnym półsyntetycznym materiałem polimerowym i pochodną celulozy. Jest to niejonowy polimer rozpuszczalny w wodzie wytwarzany przez chemicznie modyfikację naturalnej celulozy. Proces przygotowania HPMC zwykle obejmuje następujące etapy: alkalizacja celulozy przez obróbkę alkaliczną, a następnie reakcję tlenkiem propylenowym i chlorek metylu w warunkach alkalicznych w celu wygenerowania podstawników hydroksypropylowych i metylowych w celu utworzenia HPMC.
Struktura chemiczna i właściwości HPMC
Podstawową jednostką strukturalną HPMC jest glukoza β-d-piranozowa, która jest również podstawową jednostką strukturalną celulozy. W HPMC niektóre grupy hydroksylowe (-OH) są zastępowane grupami metoksy (-och₃) i grupami hydroksypropoksydowymi (-och₂chohch₃), więc jej struktura różni się od struktury naturalnej celulozy. To podstawienie poprawia rozpuszczalność HPMC w wodzie i niektórych rozpuszczalnikach organicznych oraz ma dobrą stabilność i niską higroskopijność.
Gdy HPMC jest rozpuszczone w wodzie, może tworzyć stabilny roztwór koloidalny. Jego rozpuszczalność jest związana z rodzajem i stopniem podstawienia podstawnika. Ogólnie rzecz biorąc, HPMC o wyższej zawartości podstawników metylowych ma lepszą rozpuszczalność w zimnej wodzie, podczas gdy HPMC o wyższej zawartości hydroksypropylu ma lepszą rozpuszczalność w ciepłej wodzie. Ponadto roztwory HPMC mają odwracalne właściwości termogela, to znaczy, żelują po podgrzaniu i rozpuszczaniu się ponownie po schłodzeniu.
Pola aplikacji HPMC
Ze względu na unikalną strukturę chemiczną i właściwości fizykochemiczne HPMC jest szeroko stosowany w wielu dziedzinach.
Materiały budowlane: W materiałach budowlanych HPMC jest zwykle stosowany jako agent oczyszczający i zatrzymujący wodę, aby poprawić wydajność budowy materiałów cementowych i gipsu oraz jakość produktu końcowego. Może również poprawić przyczepność, odporność na pęknięcie i trwałość zapraw.
Medycyna: Zastosowanie HPMC w polu farmaceutycznym obejmuje głównie kontrolowane materiały powłokowe, skorupy kapsułek i zagęszczacze dla tabletek. Ponieważ HPMC jest nietoksyczny, nie żywiołowy i ma dobrą biokompatybilność, jest szeroko stosowany w preparatach tabletek z trwałym uwalnianiem i kontrolowanym uwalnianiem.
Żywność: W przemyśle spożywczym HPMC jest stosowany jako zagęszczacz, stabilizator i emulgator w produkcji różnych produktów spożywczych, takich jak lody, galaretka, jogurt itp. Może poprawić konsystencję i smak jedzenia oraz przedłużyć okres przydatności żywności.
Kosmetyki: W dziedzinie kosmetyków HPMC jest często stosowany jako zagęszczacz dla emulsji, kremów i żeli. Zapewnia nie tylko dobrą konsystencję, ale także tworzy nawilżający film na powierzchni skóry, odgrywając w ten sposób nawilżającą i ochronną rolę.
Powłoki: HPMC jest stosowany jako zagęszczacz, dyspergator i emulgator w powłokach, które mogą poprawić wydajność konstrukcji powłok i poprawić wyrównanie i połysk powłok.
Zalety i ograniczenia HPMC
HPMC ma wiele zalet, takich jak dobra rozpuszczalność w wodzie, stabilność chemiczna, nietoksyczność i biokompatybilność. Te cechy sprawiły, że jest to szeroko stosowane w wielu dziedzinach. Jednak HPMC ma również pewne ograniczenia. Na przykład w środowisku wysokiej temperatury lepkość HPMC znacznie spadnie, co może stać się problemem w niektórych zastosowaniach. Ponadto HPMC ma słabą stabilność w roztworach soli o wysokim stężeniu, co również ogranicza jego zastosowanie w niektórych specjalnych środowiskach.
HPMC jest bardzo ważnym funkcjonalnym polimerem. Dzięki unikalnym właściwościom fizycznym i chemicznym oraz dobrej wydajności zastosowania była szeroko stosowana w konstrukcji, medycynie, jedzeniu, kosmetykach i powłokach. Chociaż ma pewne ograniczenia, pole zastosowania HPMC wciąż się rozwija poprzez ciągłe badania i poprawę. Wraz z rozwojem nauki i technologii oczekuje się, że HPMC będzie odgrywać ważną rolę w bardziej pojawiających się dziedzinach.
Czas po: 17-2025 lutego