Efnafræðilegir eiginleikar HPMC

Hýdroxýprópýl metýlsellulósi (HPMC)er ójónískur sellulósaeter, sem er efnafræðilega breytt vara sem myndast við efnahvarf náttúrulegs sellulósa við própýlenoxíð og metýlklóríð eftir basíkun. HPMC hefur góðan eðlisfræðilegan og efnafræðilegan stöðugleika og er mikið notað í lyfjum, byggingarefnum, matvælum, snyrtivörum og öðrum sviðum. Efnafræðilegir eiginleikar þess eru sem hér segir:

1. Einkenni sameindabyggingar

Grunngrind HPMC kemur úr náttúrulegri sellulósa, sem er mynduð úr glúkósaeiningum sem tengjast með β-1,4-glýkósíðtengjum til að mynda línulega stórsameindakeðju. Innleiðing hýdroxýprópýl- og metoxýhópa kemur að hluta til í stað hýdroxýl (-OH) hópanna á sellulósasameindakeðjunni og gefur því þannig einstaka eiginleika. Þessi skiptingargráða (þ.e. skiptingargráða metoxý- og hýdroxýprópýlhópa) hefur mikilvæg áhrif á leysni, geleiginleika og stöðugleika HPMC.

2. Leysni

HPMC er dæmigerð ójónísk vatnsleysanleg fjölliða sem getur bólgnað hratt í köldu vatni og myndað gegnsæja eða hálfgagnsæja kolloidlausn. Hins vegar leysist HPMC ekki auðveldlega upp í heitu vatni og myndar gel við hátt hitastig. Þessi varmaafturkræfa geleiginleiki er einn af mikilvægum eðlis- og efnafræðilegum eiginleikum HPMC. Auk vatns er HPMC einnig hægt að leysa upp í ákveðnum pólskum lífrænum leysum, svo sem blönduðum leysi af etanóli og vatni, dímetýlformamíði o.s.frv.

3. Hitastöðugleiki og gelmyndun

HPMC hefur framúrskarandi hitastöðugleika. Þegar hitastigið hækkar munu sameindakeðjur HPMC í vatnslausninni gangast undir ofþornun og mynda þrívíddarnetbyggingu og umbreyting úr lausn í gel á sér stað. Gelmyndunarhitastigið fer eftir innihaldi og mólþunga skiptihópanna. Almennt séð hefur HPMC með hátt hýdroxýprópýlinnihald hærra gelmyndunarhitastig, en HPMC með hátt metoxýinnihald hefur lægra gelmyndunarhitastig.

Gelmyndun er afturkræf og gelið leysist upp aftur í fljótandi ástand eftir kælingu. Þessi einstaka hitageleiginleiki gerir það að verkum að HPMC er oft notað sem efni með seinkuðu losun í lyfjaiðnaði og í byggingarefnaiðnaði til að bæta byggingareiginleika múrsteins.

4. pH stöðugleiki

HPMC viðheldur góðum stöðugleika á pH-bilinu 3~11. Þetta breiða pH-stöðugleikabil gerir það kleift að nota það í fjölbreyttu umhverfi án þess að það brotni niður eða falli niður. Þegar pH-gildið er lægra en 3 eða hærra en 11 getur lausnin brotnað niður eða fallið niður vegna mikils styrks vetnisjóna eða hýdroxíðjóna, sem leiðir til minnkaðrar afkösts.

5. Efnafræðileg hvarfgirni

Vegna þess að HPMC sameindin inniheldur óskipt hýdroxýlhópa heldur hún samt ákveðinni efnafræðilegri virkni og getur gengist undir eftirfarandi viðbrögð:

Esterunarviðbrögð: Við viðeigandi aðstæður getur HPMC hvarfast við asýlklóríð, anhýdríð o.s.frv. til að mynda estera;

Etermyndunarviðbrögð: Leifar af hýdroxýlhópum geta haldið áfram að hvarfast við etermyndunarefni (eins og epoxíð) til að breyta frekar umfangi skiptingar og afköstum HPMC;

Oxunarviðbrögð: Í návist sterkra oxunarefna (eins og kalíumpermanganats, natríumhýpóklórits) getur sameindakeðja HPMC rofnað, sem leiðir til minnkaðrar seigju;

Vatnsrofsviðbrögð: Undir áhrifum sterkra sýra eða sterkra basa geta hýdroxýprópýl og metoxý hliðarkeðjur vatnsrofist, sem veldur breytingum á sameindabyggingu og skerðingu á afköstum.

Almennt séð, við eðlilegar notkunaraðstæður, eru efnafræðilegir eiginleikar HPMC tiltölulega stöðugir.

6. Lífbrjótanleiki

HPMC er unnið úr náttúrulegri sellulósa, þannig að það er hægt að brjóta það niður í smáar sykursameindir í ákveðnu líffræðilegu umhverfi (eins og undir áhrifum örvera) og að lokum brotna niður í koltvísýring og vatn. Þessi góða lífbrjótanleiki gerir það að verkum að HPMC uppfyllir kröfur um umhverfisvæn efni.

7. Samrýmanleiki við önnur efni

Sem ójónísk fjölliða hefur HPMC góða eindrægni við ýmis jónísk eða ójónísk aukefni (eins og önnur fjölliður, yfirborðsefni, þykkingarefni o.s.frv.). Sérstaklega í samsetningarkerfinu getur það unnið með fjölbreyttum innihaldsefnum lyfja, næringarefnum, litarefnum o.s.frv. án útfellingar eða lagskiptingar.

Stöðugleiki HPMC í umhverfi með mikilli raflausnarþéttni verður fyrir áhrifum og of mikið ólífrænt salt getur valdið því að seigja lausnarinnar minnki eða jafnvel fellur út.

8. Ensímþol

Í samanburði við náttúrulega sellulósa,HPMChefur aukið viðnám gegn sellulósa vegna þess að sumir hýdroxýlhópar eru skipt út og hefðbundin ensím brjóta það ekki auðveldlega niður. Þessi eiginleiki gefur því þann kost að það losar lyfin seinkað í meltingarveginum.

Hýdroxýprópýlmetýlsellulósi (HPMC) er efnafræðilega breytt náttúrulegt fjölliðuefni með góða vatnsleysni, hitauppstreymisgelmyndun, pH-stöðugleika, efnafræðilegan stöðugleika og lífbrjótanleika. Vegna einstakrar uppbyggingar og efnafræðilegra eiginleika er HPMC mikið notað á sviði læknisfræði, byggingarefna, húðunar, matvæla, snyrtivara o.s.frv., sérstaklega í samsetningum sem krefjast þykkingar, stýrðrar losunar, filmumyndunar, sviflausnar, fleytis og annarra aðgerða.