هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (HPMC) هو تعديل صناعي للسليلوز، وهو بوليمر طبيعي موجود في جدران الخلايا النباتية. مع أن HPMC ليس بوليمرًا حيويًا بالمعنى الحرفي، نظرًا لتصنيعه كيميائيًا، إلا أنه يُعتبر غالبًا بوليمرًا حيويًا شبه صناعي أو معدّل.
أ. مقدمة عن هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز:
هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (HPMC):
هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (HPMC) مشتق من السليلوز، وهو بوليمر خطي يتكون من وحدات جلوكوز. يُعد السليلوز المكون الهيكلي الرئيسي لجدران الخلايا النباتية. يُصنع HPMC عن طريق تعديل السليلوز كيميائيًا بإضافة مجموعات هيدروكسي بروبيل وميثيل.
ب. الهيكل والأداء:
1.التركيب الكيميائي:
يتكون التركيب الكيميائي لـ HPMC من وحدات أساسية من السليلوز تحمل مجموعات هيدروكسي بروبيل وميثيل. تشير درجة الاستبدال (DS) إلى متوسط عدد مجموعات هيدروكسي بروبيل وميثيل لكل وحدة جلوكوز في سلسلة السليلوز. يُغير هذا التعديل الخصائص الفيزيائية والكيميائية للسليلوز، مما ينتج عنه مجموعة متنوعة من درجات HPMC ذات اللزوجة والذوبان وخصائص الهلام المتفاوتة.
2.الخصائص الفيزيائية:
الذوبان: يذوب HPMC في الماء ويشكل محاليل شفافة، مما يجعله مكونًا قيمًا في مجموعة متنوعة من التطبيقات بما في ذلك الأدوية والأغذية والبناء.
اللزوجة: يمكن التحكم بلزوجة محلول HPMC بتعديل درجة الاستبدال والوزن الجزيئي للبوليمر. تُعد هذه الخاصية بالغة الأهمية في تطبيقات مثل المستحضرات الصيدلانية ومواد البناء.
3. الوظيفة:
المواد المكثفة: يستخدم HPMC عادة كمكثف في الأطعمة والأدوية ومنتجات العناية الشخصية.
تشكيل الأفلام: يمكنه تشكيل الأفلام ويمكن استخدامه لتغليف الأقراص والكبسولات الصيدلانية، وكذلك لإنتاج الأفلام لمجموعة متنوعة من التطبيقات.
الاحتفاظ بالماء: تشتهر HPMC بخصائص الاحتفاظ بالماء، مما يساعد على تحسين قابلية العمل وترطيب مواد البناء مثل المنتجات القائمة على الأسمنت.
ج. تطبيق HPMC:
1. المخدرات:
طلاء الأقراص: يتم استخدام HPMC في تصنيع طلاءات الأقراص للتحكم في إطلاق الدواء وتحسين الاستقرار.
توصيل الدواء عن طريق الفم: إن التوافق الحيوي وخصائص الإطلاق المتحكم بها لـ HPMC تجعلها مناسبة لأنظمة توصيل الدواء عن طريق الفم.
2.صناعة البناء:
منتجات الملاط والأسمنت: يستخدم HPMC في مواد البناء لتعزيز الاحتفاظ بالمياه وقابلية التشغيل والالتصاق.
3. صناعة الأغذية:
المواد المكثفة والمثبتة: يستخدم HPMC كمكثف ومثبت في الأطعمة لتحسين الملمس والاستقرار.
4. منتجات العناية الشخصية:
تركيبة مستحضرات التجميل: يتم دمج HPMC في تركيبات مستحضرات التجميل لخصائصه في تكوين الفيلم والتكثيف.
5. الدهانات والطلاءات:
الطلاءات المائية: في صناعة الطلاءات، يتم استخدام HPMC في التركيبات المائية لتحسين الرومولوجيا ومنع ترسب الصبغة.
6. الاعتبارات البيئية:
مع أن HPMC بحد ذاته ليس بوليمرًا قابلًا للتحلل الحيوي بالكامل، إلا أن أصله السليلوزيّ يجعله صديقًا للبيئة نسبيًا مقارنةً بالبوليمرات الاصطناعية بالكامل. يتحلل HPMC حيويًا في ظل ظروف معينة، ويُعد استخدامه في تركيبات مستدامة وقابلة للتحلل الحيوي مجالًا بحثيًا مستمرًا.
هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (HPMC) هو بوليمر شبه صناعي متعدد الوظائف، مشتق من السليلوز. خصائصه الفريدة تجعله قيّمًا في مختلف الصناعات، بما في ذلك الصناعات الدوائية، والبناء، والأغذية، والعناية الشخصية، والدهانات. على الرغم من أنه ليس أنقى أشكال البوليمر الحيوي، إلا أن أصله السليولوزي وقدرته على التحلل البيولوجي تتماشى مع الطلب المتزايد على مواد أكثر استدامة في مختلف التطبيقات. وتستمر الأبحاث الجارية في استكشاف سبل تعزيز التوافق البيئي لـ HPMC وتوسيع نطاق استخدامه في تركيبات صديقة للبيئة.
وقت النشر: ٧ فبراير ٢٠٢٤