هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (HPMC)مركب بوليمر قابل للذوبان في الماء، يُحصل عليه عن طريق تعديل السليلوز الطبيعي كيميائيًا. يُستخدم بشكل رئيسي في مجالات الأدوية والأغذية ومستحضرات التجميل والبناء، ويتميز بخصائص ممتازة مثل التكثيف، وتكوين الأغشية، والاستحلاب، والثبات.
1. مبدأ التحضير
هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز هو مشتق سليلوز محب للماء، وتتأثر ذوبانيته بشكل رئيسي ببدائل هيدروكسي بروبيل وميثيل في الجزيء. تزيد مجموعة الميثيل من ذوبانيته في الماء، بينما تزيد مجموعة هيدروكسي بروبيل من معدل ذوبانه في الماء. بشكل عام، يذوب AnxinCel®HPMC بسرعة في الماء البارد مُشكلاً محلولاً غروانياً متجانساً، ولكنه يذوب ببطء في الماء الساخن، وتكون المواد الحبيبية عرضة للتكتل أثناء الذوبان. لذلك، يجب الانتباه إلى التحكم في درجة حرارة الذوبان وعملية الذوبان أثناء التحضير.
2. تحضير المواد الخام
مسحوق HPMC: اختر مسحوق HPMC بدرجات لزوجة ودرجات استبدال مختلفة وفقًا لمتطلبات الاستخدام. تشمل النماذج الشائعة اللزوجة المنخفضة (الوزن الجزيئي المنخفض) واللزوجة العالية (الوزن الجزيئي المرتفع). يجب أن يستند الاختيار إلى احتياجات التركيبة المحددة.
المذيب: يُعدّ الماء المذيب الأكثر استخدامًا، خاصةً في تطبيقات الأدوية والأغذية. ووفقًا لمتطلبات الذوبان، يُمكن أيضًا استخدام خليط من الماء والمذيبات العضوية، مثل محلول الإيثانول/الماء.
3. طريقة التحضير
وزن HPMC
أولاً، يجب وزن مسحوق HPMC المطلوب بدقة وفقًا لتركيز المحلول المراد تحضيره. عادةً، يتراوح تركيز HPMC بين 0.5% و10%، ولكن يجب تعديل التركيز النوعي وفقًا للغرض واللزوجة المطلوبة.
إذابة ما قبل الترطيب
لمنع تكتل مسحوق HPMC، عادةً ما يُعتمد الإذابة المسبقة. وتتمثل العملية المحددة في: رش مسحوق HPMC الموزون بالتساوي في جزء من المذيب، والتحريك برفق، ثم ملامسة مسحوق HPMC لكمية صغيرة من المذيب أولًا لتكوين حالة رطبة. هذا يمنع تكتل مسحوق HPMC بفعالية ويعزز توزيعه بالتساوي.
عملية الذوبان
أضف المذيب المتبقي ببطء إلى مسحوق HPMC الرطب واستمر في التحريك. نظرًا لذوبان HPMC الجيد في الماء، يذوب الماء وHPMC بسرعة في درجة حرارة الغرفة. تجنب استخدام قوة قص عالية جدًا عند التحريك، لأن التحريك القوي سيؤدي إلى تكوين فقاعات، مما يؤثر على شفافية المحلول وتجانسه. بشكل عام، يجب إبقاء سرعة التحريك منخفضة لضمان ذوبان منتظم.
التحكم في درجة الحرارة
على الرغم من إمكانية إذابة HPMC في الماء البارد، إلا أنه إذا كانت سرعة الذوبان بطيئة، يُمكن تسخين المحلول بشكل مناسب. يجب ضبط درجة حرارة التسخين بين 40 و50 درجة مئوية لتجنب ارتفاع درجات الحرارة بشكل مفرط، مما قد يُسبب تغيرات في البنية الجزيئية أو تغيرات حادة في لزوجة المحلول. أثناء عملية التسخين، يجب الاستمرار في التقليب حتى يذوب HPMC تمامًا.
التبريد والترشيح
بعد الذوبان الكامل، اترك المحلول يبرد طبيعيًا إلى درجة حرارة الغرفة. أثناء عملية التبريد، قد تظهر كمية صغيرة من الفقاعات أو الشوائب في المحلول. عند الحاجة، يمكن استخدام مرشح لترشيحه لإزالة أي جزيئات صلبة محتملة وضمان صفاء المحلول وشفافيته.
التعديل النهائي والتخزين
بعد تبريد المحلول، يُمكن تعديل تركيزه حسب الحاجة. إذا كان التركيز مرتفعًا جدًا، يُمكن إضافة مُذيب لتخفيفه؛ أما إذا كان منخفضًا جدًا، فيجب إضافة المزيد من مسحوق HPMC. بعد تحضير المحلول، يجب استخدامه فورًا. في حال الحاجة إلى تخزينه لفترة طويلة، يُحفظ في وعاء مُحكم الغلق لتجنب تبخر الماء أو تلوث المحلول.
4. الاحتياطات
التحكم في درجة الحرارة: يجب تجنب درجات الحرارة العالية أثناء الذوبان لتجنب التأثير على ذوبان AnxinCel®HPMC وأدائه. عند درجات الحرارة العالية، قد يتحلل HPMC أو تنخفض لزوجته، مما يؤثر على فعالية استخدامه.
طريقة التحريك: تجنب القص المفرط أو سرعة التحريك السريعة للغاية أثناء التحريك، لأن التحريك القوي قد يسبب تكوين فقاعات ويؤثر على شفافية المحلول.
اختيار المذيب: يُعدّ الماء المذيب الأكثر استخدامًا، ولكن في بعض التطبيقات الخاصة، يُمكن اختيار محلول مختلط من الماء ومذيبات أخرى (مثل الكحول والأسيتون، إلخ). يؤثر اختلاف نسب المذيبات على معدل الذوبان وأداء المحلول.
شروط التخزين: يجب تخزين محلول HPMC المحضر في مكان بارد وجاف لتجنب التعرض الطويل لدرجات الحرارة العالية أو أشعة الشمس المباشرة لمنع حدوث تغييرات في جودة المحلول.
مضاد للتكتل: عند إضافة المسحوق إلى المذيب، إذا تمت إضافة المسحوق بسرعة كبيرة أو بشكل غير متساوٍ، فمن السهل تكوين كتل، لذلك يجب إضافته تدريجيًا.
5. مجالات التطبيق
يستخدم هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز على نطاق واسع في مختلف الصناعات بسبب قابليته الممتازة للذوبان في الماء وتوافقه الحيوي:
صناعة الأدوية: باعتبارها مكونًا للأغشية، والمواد اللاصقة، والمكثفات، وعوامل الإطلاق المستمر، وما إلى ذلك من الأدوية، فإنها تلعب دورًا مهمًا في عملية تحضير الأدوية.
صناعة الأغذية: كمكثف ومستحلب ومثبت، يتم استخدامه غالبًا في معالجة الأغذية، مثل الآيس كريم والتوابل والمشروبات وما إلى ذلك.
صناعة البناء: كمكثف للطلاءات المعمارية والملاط، يمكنه تحسين الالتصاق وسلاسة الخليط.
مستحضرات التجميل: كمكثف ومثبت ومشكل للأغشية، يتم استخدامه في مستحضرات التجميل مثل الكريمات والشامبو ومنتجات العناية بالبشرة لتحسين جودة المنتج وتجربة المستخدم.
إعدادHPMCعملية تتطلب عناية فائقة. أثناء التحضير، يجب التحكم في عوامل مثل درجة الحرارة، وطريقة التحريك، واختيار المذيب لضمان ذوبانه بالكامل والحفاظ على أدائه الجيد. من خلال طريقة التحضير الصحيحة، يُمكن استخدام AnxinCel®HPMC على نطاق واسع في العديد من الصناعات، ويلعب دورًا هامًا.
وقت النشر: ١٦ يناير ٢٠٢٥