تهیه هیدروکسی پروپیل متیل سلولز

هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC)یک ترکیب پلیمری محلول در آب است که از طریق اصلاح شیمیایی سلولز طبیعی به دست می آید. این ماده عمدتاً در زمینه های دارویی، مواد غذایی، آرایشی و بهداشتی و ساخت و ساز استفاده می شود و دارای خواص عالی مانند ضخیم شدن، تشکیل فیلم، امولسیون سازی و پایداری است.

1. اصل آماده سازی

هیدروکسی پروپیل متیل سلولز یک مشتق سلولز آبدوست است و حلالیت آن عمدتاً تحت تأثیر جایگزین های هیدروکسی پروپیل و متیل در مولکول است. گروه متیل حلالیت در آب را افزایش می دهد، در حالی که گروه هیدروکسی پروپیل سرعت انحلال آن در آب را افزایش می دهد. به طور کلی، AnxinCel®HPMC می تواند به سرعت در آب سرد حل شود و یک محلول کلوئیدی یکنواخت ایجاد کند، اما به آرامی در آب گرم حل می شود و مواد دانه ای در طول انحلال مستعد تجمع هستند. بنابراین باید به کنترل دمای انحلال و فرآیند انحلال در حین آماده سازی توجه شود.

2. آماده سازی مواد اولیه

پودر HPMC: پودر HPMC را با ویسکوزیته و درجه جایگزینی متفاوت با توجه به شرایط استفاده انتخاب کنید. مدل های رایج عبارتند از ویسکوزیته کم (وزن مولکولی کم) و ویسکوزیته بالا (وزن مولکولی بالا). انتخاب باید بر اساس نیازهای فرمولاسیون خاص باشد.

حلال: آب پرمصرف ترین حلال است، به ویژه در کاربرد داروها و غذاها. با توجه به الزامات انحلال، می توان از مخلوط آب و حلال های آلی مانند محلول مخلوط اتانول/آب نیز استفاده کرد.

3. روش تهیه

توزین HPMC
ابتدا پودر HPMC مورد نیاز را با توجه به غلظت محلولی که قرار است تهیه شود، وزن کنید. به طور کلی، محدوده غلظت HPMC 0.5٪ تا 10٪ است، اما غلظت ویژه باید با توجه به هدف و ویسکوزیته مورد نیاز تنظیم شود.

انحلال قبل از خیس شدن
به منظور جلوگیری از تجمع پودر HPMC، معمولاً از انحلال قبل از خیس شدن استفاده می شود. عملیات خاص این است: پودر HPMC وزن شده را به طور یکنواخت در قسمتی از حلال بپاشید، به آرامی هم بزنید و ابتدا پودر HPMC را با مقدار کمی حلال در تماس قرار دهید تا حالت مرطوب ایجاد شود. این می تواند به طور موثری از تجمع پودر HPMC جلوگیری کرده و پراکندگی یکنواخت آن را افزایش دهد.

فرآیند انحلال
حلال باقیمانده را به آرامی به پودر HPMC مرطوب اضافه کنید و به هم زدن ادامه دهید. از آنجایی که HPMC حلالیت آب خوبی دارد، آب و HPMC به سرعت در دمای اتاق حل می شوند. هنگام هم زدن از نیروی برشی خیلی زیاد خودداری کنید، زیرا هم زدن شدید باعث ایجاد حباب می شود و شفافیت و یکنواختی محلول را تحت تأثیر قرار می دهد. به طور کلی، برای اطمینان از انحلال یکنواخت، سرعت هم زدن باید در محدوده پایین نگه داشته شود.

کنترل دما
اگرچه HPMC را می توان در آب سرد حل کرد، اما اگر سرعت انحلال آهسته باشد، محلول را می توان به طور مناسب گرم کرد. دمای حرارت دادن باید بین 40 تا 50 درجه سانتیگراد کنترل شود تا از دماهای بیش از حد بالا که باعث تغییر در ساختار مولکولی یا تغییرات شدید در ویسکوزیته محلول می شود جلوگیری شود. در طول فرآیند حرارت دادن، باید به هم زدن ادامه داد تا HPMC کاملاً حل شود.

خنک کننده و فیلتراسیون
پس از حل شدن کامل، اجازه دهید محلول به طور طبیعی تا دمای اتاق خنک شود. در طول فرآیند خنک سازی، ممکن است مقدار کمی حباب یا ناخالصی در محلول ظاهر شود. در صورت لزوم می توان از یک فیلتر برای فیلتر کردن آن استفاده کرد تا ذرات جامد احتمالی حذف شود و از شفافیت و شفافیت محلول اطمینان حاصل شود.

تنظیم نهایی و ذخیره سازی
پس از سرد شدن محلول، غلظت آن را می توان با توجه به نیاز واقعی تنظیم کرد. اگر غلظت خیلی زیاد باشد، می توان یک حلال برای رقیق کردن آن اضافه کرد. اگر غلظت خیلی کم باشد، پودر HPMC بیشتری باید اضافه شود. پس از آماده شدن محلول، باید بلافاصله از آن استفاده کرد. در صورت نیاز به نگهداری طولانی مدت، باید در ظرف در بسته نگهداری شود تا از تبخیر آب یا آلودگی محلول جلوگیری شود.

4. اقدامات احتیاطی

کنترل دما: برای جلوگیری از تأثیرگذاری بر حلالیت و عملکرد AnxinCel®HPMC باید از دمای بالا در طول انحلال اجتناب شود. در دماهای بالا، HPMC ممکن است تخریب شود یا ویسکوزیته آن کاهش یابد و بر اثر استفاده از آن تأثیر بگذارد.

روش هم زدن: از برش دادن بیش از حد یا سرعت همزدن خیلی سریع در حین هم زدن خودداری کنید، زیرا هم زدن شدید ممکن است باعث ایجاد حباب شود و شفافیت محلول را تحت تأثیر قرار دهد.

انتخاب حلال: آب رایج ترین حلال مورد استفاده است، اما در برخی کاربردهای خاص می توان محلول مخلوط آب و سایر حلال ها (مانند الکل، استون و ...) را انتخاب کرد. نسبت های مختلف حلال بر سرعت انحلال و عملکرد محلول تأثیر می گذارد.

شرایط نگهداری: محلول HPMC تهیه شده باید در جای خشک و خنک نگهداری شود تا از قرار گرفتن طولانی مدت در معرض دمای بالا یا نور مستقیم خورشید جلوگیری شود تا از تغییر کیفیت محلول جلوگیری شود.

ضد جوش: وقتی پودر به حلال اضافه می شود، اگر پودر خیلی سریع یا ناموزون اضافه شود، به راحتی گلوله می شود، بنابراین باید به تدریج اضافه شود.

5. فیلدهای کاربردی

هیدروکسی پروپیل متیل سلولز به دلیل حلالیت عالی در آب و زیست سازگاری به طور گسترده در صنایع مختلف استفاده می شود:

صنعت داروسازی: به عنوان سازنده فیلم، چسب، غلیظ کننده، عامل رهش پایدار و غیره داروها، نقش مهمی در فرآیند تهیه داروها دارد.

صنایع غذایی: به عنوان قوام دهنده، امولسیفایر، تثبیت کننده، اغلب در فرآوری مواد غذایی مانند بستنی، چاشنی ها، نوشیدنی ها و غیره استفاده می شود.

صنعت ساختمان: به عنوان ضخیم کننده پوشش های معماری و ملات، می تواند چسبندگی و سیالیت مخلوط را بهبود بخشد.

لوازم آرایشی: به عنوان غلیظ کننده، تثبیت کننده و تشکیل دهنده فیلم، در لوازم آرایشی مانند کرم ها، شامپوها و محصولات مراقبت از پوست برای بهبود کیفیت محصول و تجربه کاربر استفاده می شود.

آماده سازی ازHPMCفرآیندی است که نیازمند توجه به جزئیات است. در طول فرآیند آماده سازی، عواملی مانند دما، روش هم زدن و انتخاب حلال باید کنترل شوند تا اطمینان حاصل شود که می توان آن را به طور کامل حل کرد و عملکرد خوب را حفظ کرد. از طریق روش آماده سازی صحیح، AnxinCel®HPMC می تواند به طور گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گیرد و نقش مهم خود را ایفا کند.