Гидроксипропилметилцеллюлоза (HPMC)з'яўляецца сінтэтычным вытворным цэлюлозы і паўсінтэтычным палімерным злучэннем. Ён шырока выкарыстоўваецца ў многіх галінах прамысловасці, такіх як будаўніцтва, медыцына, прадукты харчавання, касметыка і пакрыццяў. Як неіённы эфір цэлюлозы, HPMC валодае добрай растваральнасцю ў вадзе, пленкообразующими ўласцівасцямі, адгезіяй і эмульгированием, і таму мае важнае прымяненне ў многіх галінах.
1. Хімічная структура і ўласцівасці ГПМЦ
Малекулярная структура HPMC атрымана з натуральнай цэлюлозы. Пасля хімічнай мадыфікацыі ў цэлюлозны ланцуг уводзяцца метыльныя (-OCH₃) і гидроксипропильные (-OCH₂CH₂OH) групы. Яго асноўная хімічная структура выглядае наступным чынам:
Малекулы цэлюлозы складаюцца з звёнаў глюкозы, злучаных β-1,4-гліказіднымі сувязямі;
Метыльныя і гидроксипропильные групы ўводзяцца ў ланцуг цэлюлозы праз рэакцыі замяшчэння.
Гэтая хімічная структура надае HPMC наступныя ўласцівасці:
Растваральнасць у вадзе: кантралюючы ступень замяшчэння метыльных і гидроксипропильных груп, HPMC можа рэгуляваць сваю растваральнасць у вадзе. Наогул кажучы, HPMC можа ўтвараць глейкі раствор у халоднай вадзе і добра раствараецца ў вадзе.
Рэгуляванне глейкасці: глейкасць HPMC можна дакладна кантраляваць шляхам рэгулявання малекулярнай масы і ступені замяшчэння ў адпаведнасці з рознымі патрабаваннямі прымянення.
Тэрмаўстойлівасць: паколькі HPMC з'яўляецца тэрмапластычным палімерным матэрыялам, яго тэрмаўстойлівасць адносна добрая і можа падтрымліваць стабільную працу ў пэўным дыяпазоне тэмператур.
Біясумяшчальнасць: HPMC з'яўляецца нетоксичным і не раздражняльным матэрыялам, таму ён асабліва папулярны ў медыцынскай сферы.
2. Спосаб атрымання ГПМЦ
Спосаб атрымання ГПМЦ у асноўным завяршаецца рэакцыяй этэрыфікацыі цэлюлозы. Канкрэтныя крокі наступныя:
Растварэнне цэлюлозы: спачатку змяшайце натуральную цэлюлозу з растваральнікам (напрыклад, хлараформам, спіртавым растваральнікам і г.д.), каб растварыць яе ў раствор цэлюлозы.
Хімічная мадыфікацыя: у раствор дадаюць метылавы і гідраксіпрапілавы хімічныя рэагенты (напрыклад, хлорметилавыя злучэнні і алілавы спірт), каб выклікаць рэакцыю замяшчэння.
Нейтралізацыя і сушка: значэнне рн рэгулюецца даданнем кіслаты або шчолачы, а пасля рэакцыі праводзіцца аддзяленне, ачыстка і сушка, каб канчаткова атрымаць гидроксипропилметилцеллюлозу.
3. Асноўныя сферы прымянення ГПМЦ
Унікальныя ўласцівасці HPMC дазваляюць шырока выкарыстоўваць яго ў многіх галінах. Вось некаторыя з асноўных абласцей прымянення:
(1) Сфера будаўніцтва: HPMC шырока выкарыстоўваецца ў будаўнічай індустрыі, галоўным чынам у такіх будаўнічых матэрыялах, як цэмент, будаўнічы раствор і пакрыцця. Гэта можа палепшыць цякучасць, адгезію і ўтрыманне вады ў сумесі. Асабліва ў сухім растворы HPMC можа палепшыць характарыстыкі канструкцыі, павялічыць адгезію раствора і пазбегнуць расколін у цэментавым растворы падчас працэсу цвярдзення.
(2) Фармацэўтычная сфера: у фармацэўтычнай сферы HPMC часта выкарыстоўваецца для падрыхтоўкі таблетак, капсул і вадкіх лекаў. Як пленкообразующий агент, загушчальнік і стабілізатар, ён можа палепшыць растваральнасць і біялагічную даступнасць лекаў. У таблетках HPMC можа не толькі кантраляваць хуткасць вызвалення лекаў, але і паляпшаць стабільнасць лекаў.
(3) Харчовая сфера: HPMC можа выкарыстоўвацца ў харчовай прамысловасці ў якасці загушчальніка, эмульгатара і стабілізатара. Напрыклад, у прадуктах з нізкім утрыманнем тлушчу і без тлушчу HPMC можа забяспечыць лепшы густ і тэкстуру і павялічыць стабільнасць прадукту. Ён таксама шырока выкарыстоўваецца ў замарожаных прадуктах для прадухілення аддзялення вады або адукацыі крышталяў лёду.
(4) Касметыка: у касметыцы HPMC часта выкарыстоўваецца ў якасці загушчальніка, эмульгатора і ўвільгатняльніка. Гэта можа палепшыць тэкстуру касметыкі, палягчаючы яе нанясенне і ўбіранне. Асабліва ў крэмах для скуры, шампунях, масках для асобы і іншых прадуктах выкарыстанне HPMC можа палепшыць адчуванне і стабільнасць прадукту.
(5) Пакрыцці і фарбы: у прамысловасці пакрыццяў і фарбаў HPMC, як загушчальнік і эмульгатар, можа рэгуляваць рэалогію пакрыцця, робячы пакрыццё больш аднастайным і гладкім. Гэта таксама можа палепшыць воданепранікальнасць і ўласцівасці пакрыцця супраць абрастання, а таксама павялічыць цвёрдасць і адгезію пакрыцця.
4. Перспектывы рынку і тэндэнцыі развіцця ГПМЦ
Паколькі людзі надаюць усё больш увагі ахове навакольнага асяроддзя і здароўю, HPMC, як экалагічна чысты і нетоксичный палімерны матэрыял, мае шырокія перспектывы. Асабліва ў фармацэўтычнай, харчовай і касметычнай прамысловасці прымяненне HPMC будзе пашырацца. У будучыні працэс вытворчасці HPMC, верагодна, будзе яшчэ больш аптымізаваны, а павелічэнне аб'ёмаў вытворчасці і зніжэнне кошту будзе спрыяць яго прымяненню ў большай колькасці галін.
З развіццём разумных матэрыялаў і тэхналогіі кантраляванага вызвалення прымяненне ГПМЦ у разумных сістэмах дастаўкі лекаў таксама стане гарачай кропкай даследаванняў. Напрыклад, HPMC можна выкарыстоўваць для падрыхтоўкі носьбітаў лекаў з функцыяй кантраляванага вызвалення, каб падоўжыць працягласць дзеяння лекаў і палепшыць эфектыўнасць.
Гидроксипропилметилцеллюлозагэта палімерны матэрыял з выдатнымі характарыстыкамі і шырокім прымяненнем. Дзякуючы выдатнай растваральнасці ў вадзе, здольнасці рэгуляваць глейкасць і добрай біясумяшчальнасці, ГПМЦ знаходзіць важнае прымяненне ў многіх галінах, такіх як будаўніцтва, медыцына, прадукты харчавання, касметыка і г. д. З развіццём навукі і тэхнікі вытворчы працэс і вобласці прымянення ГПМЦ могуць працягваць пашырацца, і будучыя перспектывы развіцця вельмі шырокія.
Час публікацыі: 11 сакавіка 2025 г