Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC)er en kemisk modificeret form for cellulose, der er meget udbredt i en række forskellige industrier såsom lægemidler, fødevareproduktion og byggeri. Det er en alsidig forbindelse, der ofte bruges som fortykningsmiddel, bindemiddel, filmdannende middel og stabilisator. Det har dog ikke et specifikt "serienummer" i traditionel forstand, som et produkt- eller reservedelsnummer, du kan finde i andre fremstillingssammenhænge. I stedet identificeres HPMC ved sin kemiske struktur og en række karakteristika, såsom graden af substitution og viskositet.
Generel information om Hydroxypropyl Methylcellulose (HPMC)
Kemisk struktur: HPMC fremstilles ved kemisk at modificere cellulose gennem substitution af hydroxylgrupper (-OH) med hydroxypropyl- og methylgrupper. Substitutionen ændrer egenskaberne af cellulose, gør den mere opløselig i vand og giver den dens unikke egenskaber som forbedret filmdannende evne, bindingsevne og evne til at holde på fugt.
Fælles identifikatorer og navngivning
Identifikationen af Hydroxypropyl Methylcellulose er typisk afhængig af en række navnekonventioner, der beskriver dens kemiske struktur og egenskaber:
CAS nummer:
Chemical Abstracts Service (CAS) tildeler en unik identifikator til hvert kemisk stof. CAS-nummeret for Hydroxypropyl Methylcellulose er 9004-65-3. Dette er et standardiseret nummer, der bruges af kemikere, leverandører og regulerende organer til at henvise til stoffet.
InChI og SMILES koder:
InChI (International Chemical Identifier) er en anden måde at repræsentere et stofs kemiske struktur. HPMC ville have en lang InChI-streng, der repræsenterer dens molekylære struktur i et standardiseret format.
SMILES (Simplified Molecular Input Line Entry System) er et andet system, der bruges til at repræsentere molekyler i en tekstform. HPMC har også en tilsvarende SMILES-kode, selvom den ville være meget kompleks på grund af dens store og variable karakter.
Produktspecifikationer:
På det kommercielle marked identificeres HPMC ofte ved produktnumre, som kan variere fra producent til producent. For eksempel kan en leverandør have en kvalitet som HPMC K4M eller HPMC E15. Disse identifikatorer refererer ofte til viskositeten af polymeren i opløsning, som bestemmes af graden af methylering og hydroxypropylering samt molekylvægten.
Typiske kvaliteter af hydroxypropylmethylcellulose (HPMC)
Karakteristikaene for Hydroxypropyl Methylcellulose varierer baseret på graden af substitution af methyl- og hydroxypropylgrupperne, såvel som molekylvægten. Disse variationer bestemmer HPMC's viskositet og opløselighed i vand, hvilket igen påvirker dets anvendelser i forskellige industrier.
Nedenfor er en tabel, der skitserer de forskellige kvaliteter af hydroxypropylmethylcellulose:
| Grad | Viskositet (cP i 2% opløsning) | Ansøgninger | Beskrivelse |
| HPMC K4M | 4000 – 6000 cP | Farmaceutisk tabletbinder, fødevareindustri, byggeri (klæbemidler) | Medium viskositetsgrad, almindeligvis anvendt i orale tabletformuleringer. |
| HPMC K100M | 100.000 – 150.000 cP | Formuleringer med kontrolleret frigivelse i lægemidler, konstruktion og maling | Høj viskositet, fremragende til kontrolleret frigivelse af lægemidler. |
| HPMC E4M | 3000 – 4500 cP | Kosmetik, toiletartikler, fødevareforarbejdning, klæbemidler og belægninger | Opløseligt i koldt vand, brugt i produkter til personlig pleje og fødevarer. |
| HPMC E15 | 15.000 cP | Fortykningsmiddel i maling, belægninger, fødevarer og lægemidler | Høj viskositet, opløselig i koldt vand, brugt i industrielle og farmaceutiske produkter. |
| HPMC M4C | 4000 – 6000 cP | Fødevare- og drikkevareindustrien som stabilisator, farmaceutisk som bindemiddel | Moderat viskositet, ofte brugt som fortykningsmiddel i forarbejdede fødevarer. |
| HPMC 2910 | 3000 – 6000 cP | Kosmetik (cremer, lotioner), fødevarer (konfekture), farmaceutiske produkter (kapsler, belægninger) | En af de mest almindelige kvaliteter, brugt som stabiliserende og fortykkende middel. |
| HPMC 2208 | 5000 – 15000 cP | Anvendes i cement- og gipsformuleringer, tekstiler, papirbelægninger | God til applikationer, der kræver fremragende filmdannende egenskaber. |
Detaljeret sammensætning og egenskaber af HPMC
Hydroxypropylmethylcelluloses fysiske egenskaber afhænger i høj grad af omfanget af substitution af hydroxylgrupperne i cellulosemolekylet. Her er de vigtigste egenskaber:
Substitutionsgrad (DS):
Dette refererer til, hvor mange af hydroxylgrupperne i cellulose, der er blevet substitueret med methyl- eller hydroxypropylgrupper. Graden af substitution påvirker opløseligheden af HPMC i vand, dets viskositet og dets evne til at danne film. Den typiske DS for HPMC varierer fra 1,4 til 2,2, afhængigt af karakteren.
Viskositet:
HPMC-kvaliteter er kategoriseret baseret på deres viskositet, når de er opløst i vand. Jo højere molekylvægt og substitutionsgrad, jo højere viskositet. For eksempel bruges HPMC K100M (med et højere viskositetsområde) ofte i lægemiddelformuleringer med kontrolleret frigivelse, hvorimod lavere viskositetskvaliteter som HPMC K4M almindeligvis anvendes til tabletbindere og fødevareapplikationer.
Vandopløselighed:
HPMC er opløseligt i vand og danner et gel-lignende stof, når det opløses, men temperaturen og pH-værdien kan påvirke dets opløselighed. For eksempel i koldt vand opløses det hurtigt, men dets opløselighed kan reduceres i varmt vand, især ved højere koncentrationer.
Filmdannende evne:
Et af hovedtræk ved Hydroxypropyl Methylcellulose er dets evne til at danne en fleksibel film. Denne egenskab gør den velegnet til brug i tabletcoatinger, hvor den giver en glat overflade med kontrolleret frigivelse. Det er også nyttigt i fødevareindustrien til at forbedre tekstur og holdbarhed.
Gelering:
Ved visse koncentrationer og temperaturer kan HPMC danne geler. Denne egenskab er gavnlig i farmaceutiske formuleringer, hvor den bruges til at skabe systemer med kontrolleret frigivelse.
Anvendelser af hydroxypropylmethylcellulose
Farmaceutisk industri:
HPMC anvendes som bindemiddel i tabletformuleringer, især i systemer med forlænget frigivelse og kontrolleret frigivelse. Det tjener også som overtræksmiddel til tabletter og kapsler for at kontrollere frigivelsen af den aktive ingrediens. Dens evne til at danne stabile film og geler er ideel til lægemiddelleveringssystemer.
Fødevareindustrien
I fødevareindustrien bruges HPMC som fortykningsmiddel, emulgator og stabilisator i en række produkter, herunder saucer, dressinger og bagværk. Det hjælper med at forbedre tekstur og forlænge holdbarheden ved at reducere fugttab.
Kosmetik og personlig pleje:
HPMC er meget udbredt i kosmetik, hvor det virker som fortykningsmiddel og stabilisator i cremer, lotioner, shampoo og andre produkter til personlig pleje. Dens evne til at danne en gelstruktur er særlig nyttig i disse applikationer.
Byggebranchen:
I byggebranchen, især i cement- og gipsformuleringer, anvendes HPMC som et vandtilbageholdende middel. Det hjælper med at forbedre bearbejdeligheden og forbedrer materialers bindingsegenskaber.
Andre applikationer:
HPMC er også ansat i tekstilindustrien, papirbelægninger og endda i produktionen af bionedbrydelige film.
Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC)er en meget alsidig forbindelse, der bruges på tværs af flere industrier på grund af dens unikke egenskaber, såsom filmdannende evne, fortykkelsesevne og vandretention. Selvom det ikke har et "serienummer" i konventionel forstand, identificeres det af kemiske identifikatorer som dets CAS-nummer (9004-65-3) og produktspecifikke kvaliteter (f.eks. HPMC K100M, HPMC E4M). Det mangfoldige udvalg af tilgængelige HPMC-kvaliteter sikrer dets anvendelighed på forskellige områder, fra lægemidler til fødevarer, kosmetik og byggeri.
Indlægstid: 21. marts 2025