Υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη (HPMC)είναι μια χημικά τροποποιημένη μορφή κυτταρίνης που χρησιμοποιείται ευρέως σε μια ποικιλία βιομηχανιών όπως η φαρμακευτική, η παραγωγή τροφίμων και οι κατασκευές. Είναι μια ευέλικτη ένωση, που χρησιμοποιείται συχνά ως πυκνωτικό, συνδετικό, παράγοντας σχηματισμού φιλμ και σταθεροποιητής. Ωστόσο, δεν έχει συγκεκριμένο «σειριακό αριθμό» με την παραδοσιακή έννοια, όπως έναν αριθμό προϊόντος ή ανταλλακτικού που μπορεί να βρείτε σε άλλα περιβάλλοντα κατασκευής. Αντίθετα, το HPMC αναγνωρίζεται από τη χημική του δομή και μια σειρά από χαρακτηριστικά, όπως ο βαθμός υποκατάστασης και το ιξώδες.
Γενικές πληροφορίες για την υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη (HPMC)
Χημική Δομή: Το HPMC παρασκευάζεται με χημική τροποποίηση της κυτταρίνης μέσω της υποκατάστασης των ομάδων υδροξυλίου (-ΟΗ) με ομάδες υδροξυπροπυλίου και μεθυλίου. Η υποκατάσταση μεταβάλλει τις ιδιότητες της κυτταρίνης, καθιστώντας την πιο διαλυτή στο νερό και δίνοντάς της τις μοναδικές της ιδιότητες όπως βελτιωμένη ικανότητα σχηματισμού φιλμ, ικανότητα δέσμευσης και ικανότητα συγκράτησης υγρασίας.
Κοινά αναγνωριστικά και ονομασία
Η αναγνώριση της υδροξυπροπυλμεθυλοκυτταρίνης τυπικά βασίζεται σε μια ποικιλία συμβάσεων ονομασίας που περιγράφουν τη χημική δομή και τις ιδιότητές της:
Αριθμός CAS:
Η Υπηρεσία Chemical Abstracts (CAS) εκχωρεί ένα μοναδικό αναγνωριστικό σε κάθε χημική ουσία. Ο αριθμός CAS για την υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη είναι 9004-65-3. Αυτός είναι ένας τυποποιημένος αριθμός που χρησιμοποιείται από χημικούς, προμηθευτές και ρυθμιστικούς φορείς για αναφορά στην ουσία.
Κωδικοί InChI και SMILES:
Το InChI (Διεθνές Χημικό Αναγνωριστικό) είναι ένας άλλος τρόπος για να αναπαραστήσουμε τη χημική δομή μιας ουσίας. Το HPMC θα έχει μια μακρά συμβολοσειρά InChI που αντιπροσωπεύει τη μοριακή του δομή σε τυποποιημένη μορφή.
Το SMILES (Simplified Molecular Input Line Entry System) είναι ένα άλλο σύστημα που χρησιμοποιείται για την αναπαράσταση μορίων σε μορφή κειμένου. Το HPMC έχει επίσης έναν αντίστοιχο κωδικό SMILES, αν και θα ήταν πολύ περίπλοκος λόγω της μεγάλης και μεταβλητής φύσης της δομής του.
Προδιαγραφές προϊόντος:
Στην εμπορική αγορά, το HPMC προσδιορίζεται συχνά από αριθμούς προϊόντων, οι οποίοι μπορεί να διαφέρουν ανάλογα με τον κατασκευαστή. Για παράδειγμα, ένας προμηθευτής μπορεί να έχει βαθμό όπως HPMC K4M ή HPMC E15. Αυτά τα αναγνωριστικά συχνά αναφέρονται στο ιξώδες του πολυμερούς σε διάλυμα, το οποίο καθορίζεται από τον βαθμό μεθυλίωσης και υδροξυπροπυλίωσης καθώς και από το μοριακό βάρος.
Τυπικές ποιότητες υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης (HPMC)
Τα χαρακτηριστικά της Υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης ποικίλλουν ανάλογα με τον βαθμό υποκατάστασης των ομάδων μεθυλίου και υδροξυπροπυλίου, καθώς και με το μοριακό βάρος. Αυτές οι παραλλαγές καθορίζουν το ιξώδες και τη διαλυτότητα του HPMC στο νερό, το οποίο με τη σειρά του επηρεάζει τις εφαρμογές του σε διάφορες βιομηχανίες.
Παρακάτω είναι ένας πίνακας που περιγράφει τις διαφορετικές ποιότητες της υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης:
| Βαθμός | Ιξώδες (cP σε διάλυμα 2%) | Εφαρμογές | Περιγραφή |
| HPMC K4M | 4000 – 6000 cP | Φαρμακευτικό συνδετικό δισκίων, βιομηχανία τροφίμων, κατασκευές (κόλλες) | Μέσης ποιότητας ιξώδους, που χρησιμοποιείται συνήθως σε σκευάσματα δισκίων από του στόματος. |
| HPMC K100M | 100.000 – 150.000 cP | Συνθέσεις ελεγχόμενης αποδέσμευσης σε φαρμακευτικά προϊόντα, κατασκευές και επιστρώσεις χρωμάτων | Υψηλό ιξώδες, εξαιρετικό για ελεγχόμενη απελευθέρωση φαρμάκων. |
| HPMC E4M | 3000 – 4500 cP | Καλλυντικά, είδη υγιεινής, επεξεργασία τροφίμων, κόλλες και επικαλύψεις | Διαλυτό σε κρύο νερό, χρησιμοποιείται σε προϊόντα προσωπικής φροντίδας και είδη διατροφής. |
| HPMC Ε15 | 15.000 cP | Πυκνωτικός παράγοντας σε χρώματα, επιστρώσεις, τρόφιμα και φαρμακευτικά προϊόντα | Υψηλό ιξώδες, διαλυτό σε κρύο νερό, χρησιμοποιείται σε βιομηχανικά και φαρμακευτικά προϊόντα. |
| HPMC M4C | 4000 – 6000 cP | Βιομηχανία τροφίμων και ποτών ως σταθεροποιητής, φαρμακευτική ως συνδετικό | Μέτριο ιξώδες, που χρησιμοποιείται συχνά ως πυκνωτικό σε επεξεργασμένα τρόφιμα. |
| HPMC 2910 | 3000 – 6000 cP | Καλλυντικά (κρέμες, λοσιόν), τρόφιμα (ζαχαροπλαστεία), φαρμακευτικά προϊόντα (κάψουλες, επικαλύψεις) | Μία από τις πιο κοινές ποιότητες, που χρησιμοποιείται ως σταθεροποιητικός και πηκτικός παράγοντας. |
| HPMC 2208 | 5000 – 15000 cP | Χρησιμοποιείται σε σκευάσματα τσιμέντου και σοβά, υφάσματα, επιστρώσεις χαρτιού | Καλό για εφαρμογές που απαιτούν εξαιρετικές ιδιότητες σχηματισμού φιλμ. |
Λεπτομερής Σύνθεση και Ιδιότητες του HPMC
Οι φυσικές ιδιότητες της Υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από την έκταση της υποκατάστασης των υδροξυλομάδων στο μόριο της κυτταρίνης. Εδώ είναι οι κύριες ιδιότητες:
Βαθμός Αντικατάστασης (DS):
Αυτό αναφέρεται στο πόσες από τις ομάδες υδροξυλίου στην κυτταρίνη έχουν υποκατασταθεί από ομάδες μεθυλίου ή υδροξυπροπυλίου. Ο βαθμός υποκατάστασης επηρεάζει τη διαλυτότητα του HPMC στο νερό, το ιξώδες του και την ικανότητά του να σχηματίζει φιλμ. Το τυπικό DS για HPMC κυμαίνεται από 1,4 έως 2,2, ανάλογα με τον βαθμό.
Ιξώδες:
Οι ποιότητες HPMC κατηγοριοποιούνται με βάση το ιξώδες τους όταν διαλύονται στο νερό. Όσο μεγαλύτερο είναι το μοριακό βάρος και ο βαθμός υποκατάστασης, τόσο μεγαλύτερο είναι το ιξώδες. Για παράδειγμα, το HPMC K100M (με υψηλότερο εύρος ιξώδους) χρησιμοποιείται συχνά σε σκευάσματα φαρμάκων ελεγχόμενης απελευθέρωσης, ενώ χαμηλότερους βαθμούς ιξώδους όπως το HPMC K4M χρησιμοποιούνται συνήθως για συνδετικά δισκίων και εφαρμογές τροφίμων.
Υδατοδιαλυτότητα:
Το HPMC είναι διαλυτό στο νερό και σχηματίζει μια ουσία που μοιάζει με γέλη όταν διαλύεται, αλλά η θερμοκρασία και το pH μπορούν να επηρεάσουν τη διαλυτότητά του. Για παράδειγμα, στο κρύο νερό, διαλύεται γρήγορα, αλλά η διαλυτότητά του μπορεί να μειωθεί στο ζεστό νερό, ειδικά σε υψηλότερες συγκεντρώσεις.
Ικανότητα διαμόρφωσης φιλμ:
Ένα από τα βασικά χαρακτηριστικά της υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης είναι η ικανότητά της να σχηματίζει ένα εύκαμπτο φιλμ. Αυτή η ιδιότητα το καθιστά κατάλληλο για χρήση σε επικαλύψεις δισκίων, όπου παρέχει λεία επιφάνεια ελεγχόμενης απελευθέρωσης. Είναι επίσης χρήσιμο στη βιομηχανία τροφίμων για τη βελτίωση της υφής και της διάρκειας ζωής.
Ζελατοποίηση:
Σε ορισμένες συγκεντρώσεις και θερμοκρασίες, το HPMC μπορεί να σχηματίσει γέλες. Αυτή η ιδιότητα είναι ευεργετική σε φαρμακευτικές συνθέσεις, όπου χρησιμοποιείται για τη δημιουργία συστημάτων ελεγχόμενης αποδέσμευσης.
Εφαρμογές Υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης
Φαρμακευτική Βιομηχανία:
Το HPMC χρησιμοποιείται ως συνδετικό σε σκευάσματα δισκίων, ιδιαίτερα σε συστήματα παρατεταμένης και ελεγχόμενης αποδέσμευσης. Χρησιμεύει επίσης ως παράγοντας επικάλυψης για ταμπλέτες και κάψουλες για τον έλεγχο της απελευθέρωσης του δραστικού συστατικού. Η ικανότητά του να σχηματίζει σταθερές μεμβράνες και πηκτές είναι ιδανική για συστήματα χορήγησης φαρμάκων.
Βιομηχανία Τροφίμων
Στη βιομηχανία τροφίμων, το HPMC χρησιμοποιείται ως πηκτικός παράγοντας, γαλακτωματοποιητής και σταθεροποιητής σε μια ποικιλία προϊόντων, συμπεριλαμβανομένων σάλτσες, σάλτσες και αρτοσκευάσματα. Βοηθά στη βελτίωση της υφής και στην παράταση της διάρκειας ζωής μειώνοντας την απώλεια υγρασίας.
Καλλυντικά και Προσωπική Περιποίηση:
Το HPMC χρησιμοποιείται ευρέως στα καλλυντικά, όπου δρα ως πυκνωτικό και σταθεροποιητικό σε κρέμες, λοσιόν, σαμπουάν και άλλα προϊόντα προσωπικής φροντίδας. Η ικανότητά του να σχηματίζει μια δομή γέλης είναι ιδιαίτερα χρήσιμη σε αυτές τις εφαρμογές.
Κατασκευαστική Βιομηχανία:
Στον κατασκευαστικό κλάδο, ιδιαίτερα σε σκευάσματα τσιμέντου και σοβά, το HPMC χρησιμοποιείται ως παράγοντας συγκράτησης νερού. Βοηθά στη βελτίωση της εργασιμότητας και ενισχύει τις ιδιότητες συγκόλλησης των υλικών.
Άλλες εφαρμογές:
Η HPMC χρησιμοποιείται επίσης στη βιομηχανία κλωστοϋφαντουργίας, στις επικαλύψεις χαρτιού, ακόμη και στην παραγωγή βιοδιασπώμενων μεμβρανών.
Υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη (HPMC)είναι μια εξαιρετικά ευέλικτη ένωση που χρησιμοποιείται σε πολλές βιομηχανίες λόγω των μοναδικών ιδιοτήτων της, όπως η ικανότητα σχηματισμού φιλμ, η ικανότητα πάχυνσης και η κατακράτηση νερού. Αν και δεν έχει «σειριακό αριθμό» με τη συμβατική έννοια, αναγνωρίζεται από χημικά αναγνωριστικά όπως ο αριθμός CAS (9004-65-3) και οι ειδικές κατηγορίες προϊόντων (π.χ. HPMC K100M, HPMC E4M). Το ποικίλο φάσμα των διαθέσιμων ποιοτήτων HPMC διασφαλίζει την εφαρμογή του σε διαφορετικούς τομείς, από φαρμακευτικά προϊόντα μέχρι τρόφιμα, καλλυντικά και κατασκευές.
Ώρα δημοσίευσης: Μαρ-21-2025