Herstellung von Hydroxypropylmethylcellulose

Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC)ist eine wasserlösliche Polymerverbindung, die durch chemische Modifizierung natürlicher Zellulose gewonnen wird. Sie wird hauptsächlich in den Bereichen Pharma, Lebensmittel, Kosmetik und Bauwesen eingesetzt und verfügt über hervorragende Eigenschaften wie Verdickung, Filmbildung, Emulgierung und Stabilität.

1. Zubereitungsprinzip

Hydroxypropylmethylcellulose ist ein hydrophiles Cellulosederivat. Ihre Löslichkeit wird hauptsächlich durch die Hydroxypropyl- und Methylgruppen im Molekül beeinflusst. Die Methylgruppe erhöht die Wasserlöslichkeit, während die Hydroxypropylgruppe die Auflösungsgeschwindigkeit in Wasser erhöht. AnxinCel®HPMC löst sich in kaltem Wasser im Allgemeinen schnell auf und bildet eine gleichmäßige kolloidale Lösung. In heißem Wasser löst es sich jedoch langsam auf. Granulate neigen beim Auflösen zur Aggregation. Daher ist bei der Herstellung auf die Kontrolle der Auflösungstemperatur und des Auflösungsprozesses zu achten.

2. Rohstoffaufbereitung

HPMC-Pulver: Wählen Sie HPMC-Pulver mit unterschiedlichen Viskositäten und Substitutionsgraden entsprechend den Anwendungsanforderungen. Gängige Modelle sind niedrigviskos (niedriges Molekulargewicht) und hochviskos (hohes Molekulargewicht). Die Auswahl sollte sich nach den Anforderungen der jeweiligen Formulierung richten.

Lösungsmittel: Wasser ist das am häufigsten verwendete Lösungsmittel, insbesondere bei der Anwendung von Medikamenten und Lebensmitteln. Je nach Auflösungsanforderungen kann auch eine Mischung aus Wasser und organischen Lösungsmitteln, wie beispielsweise eine Ethanol/Wasser-Mischlösung, verwendet werden.

3. Zubereitungsmethode

Wiegen von HPMC
Wiegen Sie zunächst das benötigte HPMC-Pulver entsprechend der Konzentration der herzustellenden Lösung genau ab. Im Allgemeinen liegt der Konzentrationsbereich von HPMC zwischen 0,5 % und 10 %, die spezifische Konzentration sollte jedoch je nach Verwendungszweck und gewünschter Viskosität angepasst werden.

Vorbenetzungsauflösung
Um die Verklumpung von HPMC-Pulver zu verhindern, wird üblicherweise eine Vorbenetzungslösung angewendet. Die genaue Vorgehensweise ist: Das abgewogene HPMC-Pulver gleichmäßig in einen Teil des Lösungsmittels einstreuen, vorsichtig umrühren und das HPMC-Pulver zunächst mit einer kleinen Menge Lösungsmittel in Kontakt bringen, um es zu benetzen. Dies kann die Verklumpung des HPMC-Pulvers wirksam verhindern und seine gleichmäßige Verteilung fördern.

Auflösungsprozess
Geben Sie das restliche Lösungsmittel langsam zum feuchten HPMC-Pulver hinzu und rühren Sie weiter. Da HPMC gut wasserlöslich ist, lösen sich Wasser und HPMC bei Raumtemperatur schnell auf. Vermeiden Sie beim Rühren zu hohe Scherkräfte, da starkes Rühren Blasenbildung verursacht und die Transparenz und Gleichmäßigkeit der Lösung beeinträchtigt. Generell sollte die Rührgeschwindigkeit niedrig gehalten werden, um eine gleichmäßige Auflösung zu gewährleisten.

Temperaturkontrolle
Obwohl HPMC in kaltem Wasser löslich ist, kann die Lösung bei langsamer Auflösungsgeschwindigkeit entsprechend erhitzt werden. Die Heiztemperatur sollte zwischen 40 °C und 50 °C liegen, um zu hohe Temperaturen zu vermeiden, die zu Veränderungen der Molekularstruktur oder starken Viskositätsschwankungen führen können. Während des Erhitzens sollte so lange gerührt werden, bis sich HPMC vollständig aufgelöst hat.

Kühlung und Filtration
Nach vollständiger Auflösung die Lösung auf Raumtemperatur abkühlen lassen. Während des Abkühlvorgangs können sich in der Lösung kleine Blasen oder Verunreinigungen bilden. Bei Bedarf kann ein Filter verwendet werden, um mögliche Feststoffpartikel zu entfernen und die Klarheit und Transparenz der Lösung zu gewährleisten.

Endeinstellung und Lagerung
Nach dem Abkühlen der Lösung kann ihre Konzentration bedarfsgerecht angepasst werden. Ist die Konzentration zu hoch, kann ein Lösungsmittel zur Verdünnung hinzugefügt werden; ist sie zu niedrig, muss mehr HPMC-Pulver hinzugefügt werden. Die Lösung sollte nach der Zubereitung sofort verwendet werden. Bei längerer Lagerung sollte sie in einem verschlossenen Behälter aufbewahrt werden, um Wasserverdunstung oder eine Verunreinigung der Lösung zu vermeiden.

4. Vorsichtsmaßnahmen

Temperaturkontrolle: Hohe Temperaturen sollten während der Auflösung vermieden werden, um die Löslichkeit und Leistung von AnxinCel®HPMC nicht zu beeinträchtigen. Bei hohen Temperaturen kann sich HPMC zersetzen oder seine Viskosität kann abnehmen, was die Anwendungswirkung beeinträchtigt.

Rührmethode: Vermeiden Sie übermäßiges Scheren oder eine zu hohe Rührgeschwindigkeit beim Rühren, da starkes Rühren zur Blasenbildung führen und die Transparenz der Lösung beeinträchtigen kann.

Lösungsmittelauswahl: Wasser ist das am häufigsten verwendete Lösungsmittel. Für einige spezielle Anwendungen kann jedoch auch eine Mischlösung aus Wasser und anderen Lösungsmitteln (wie Alkohol, Aceton usw.) gewählt werden. Unterschiedliche Lösungsmittelverhältnisse beeinflussen die Auflösungsrate und die Leistung der Lösung.

Lagerbedingungen: Die zubereitete HPMC-Lösung sollte an einem kühlen und trockenen Ort gelagert werden, um eine langfristige Einwirkung hoher Temperaturen oder direkter Sonneneinstrahlung zu vermeiden und so Veränderungen der Qualität der Lösung vorzubeugen.

Antibackmittel: Wenn das Pulver dem Lösungsmittel zugegeben wird und zu schnell oder ungleichmäßig zugegeben wird, können sich leicht Klumpen bilden. Daher sollte es schrittweise zugegeben werden.

5. Anwendungsgebiete

Hydroxypropylmethylcellulose wird aufgrund ihrer hervorragenden Wasserlöslichkeit und Biokompatibilität in verschiedenen Branchen häufig verwendet:

Pharmaindustrie: Als Filmbildner, Klebstoff, Verdickungsmittel, Retardmittel usw. von Arzneimitteln spielt es eine wichtige Rolle im Herstellungsprozess von Arzneimitteln.

Lebensmittelindustrie: Als Verdickungsmittel, Emulgator und Stabilisator wird es häufig in der Lebensmittelverarbeitung verwendet, beispielsweise bei Eiscreme, Gewürzen, Getränken usw.

Bauindustrie: Als Verdickungsmittel für Baubeschichtungen und Mörtel kann es die Haftung und Fließfähigkeit der Mischung verbessern.

Kosmetik: Als Verdickungsmittel, Stabilisator und Filmbildner wird es in Kosmetika wie Cremes, Shampoos und Hautpflegeprodukten verwendet, um die Produktqualität und das Benutzererlebnis zu verbessern.

Die Vorbereitung vonHPMCist ein Prozess, der viel Liebe zum Detail erfordert. Während des Herstellungsprozesses müssen Faktoren wie Temperatur, Rührmethode und Lösungsmittelauswahl kontrolliert werden, um eine vollständige Auflösung und eine gute Leistung zu gewährleisten. Mit der richtigen Herstellungsmethode kann AnxinCel®HPMC in verschiedenen Branchen eingesetzt werden und eine wichtige Rolle spielen.