HEC og HPMC

Hýdroxýetýlsellulósi (HEC)ogHýdroxýprópýl metýlsellulósi (HPMC)eru bæði ójónísk, vatnsleysanleg sellulósaeter sem eru unnir úr náttúrulegri sellulósa. Þau eru mikið notuð í iðnaði, lyfjaiðnaði, persónulegri umhirðu og matvælaiðnaði vegna framúrskarandi þykkingar-, filmumyndunar-, stöðugleika- og fleytieiginleika. Þó að þau eigi nokkuð sameiginlegt í uppruna og virkni, þá leiðir munur á efnafræðilegri uppbyggingu þeirra til mismunandi eðliseiginleika og notkunar.

1. Uppruni og efnafræðileg uppbygging

Sellulósaeterar

Bæði HEC og HPMC eru mynduð með efnafræðilegri breytingu á náttúrulegri sellulósa, sem er fjölliða sem samanstendur af β-D-glúkósaeiningum sem tengjast með β(1→4) glýkósíðtengjum. Sellulósi sjálfur er óleysanlegur í vatni, en með efnafræðilegri breytingu er hægt að umbreyta honum í vatnsleysanlegar afleiður.

Hýdroxýetýlsellulósi (HEC)

HEC myndast við efnahvarf sellulósa við etýlenoxíð, þar sem hýdroxýetýlhópar (-CH2CH2OH) koma við sögu meðfram fjölliðukeðjunni. Þessi breyting eykur vatnsleysni og bætir getu fjölliðunnar til að mynda tærar og stöðugar lausnir. Skiptingin á sér aðallega stað á hýdroxýl (-OH) stöðum anhýdróglúkósaeininganna í sellulósakeðjunni.

Hýdroxýprópýl metýlsellulósi (HPMC)

HPMC er myndað með því að láta sellulósa hvarfast við metýlklóríð og própýlenoxíð, sem leiðir til þess að hýdroxýlhópar skipta út fyrir metoxý (-OCH3) og hýdroxýprópýl (-CH2CHOHCH3) hópa. Hægt er að breyta hlutfalli metoxý- og hýdroxýprópýlinnihalds til að sníða eiginleika fjölliðunnar að þörfum hvers og eins.

2. Eðlisfræðilegir eiginleikar

Leysni

HEC: Leysanlegt í bæði heitu og köldu vatni og myndar tærar, seigfljótandi lausnir. Það er ekki leysanlegt í flestum lífrænum leysum.

HPMC: Einnig leysanlegt í köldu vatni en myndar gel við upphitun. Það er óleysanlegt í heitu vatni en þenst út og myndar afturkræfar gelmyndanir við upphitun, sem er gagnlegt við lyfjagjöf með stýrðri losun. Sumar tegundir geta einnig verið leysanlegar í lífrænum leysum eins og etanóli eða asetoni.

Seigja

Bæði HEC og HPMC er hægt að framleiða í ýmsum seigjuflokkum. HEC lausnir eru almennt mjög skýrar og minna hitanæmar. Seigja HPMC er yfirleitt stöðugri yfir breitt pH-bil (3–11) og hefur góða gerviþynningareiginleika (klippuþynningu), sem er gagnlegt í húðun og lyfjum.

Varmagelun

HEC: Sýnir ekki hitamyndun.

HPMC: Sýnir hitamyndun. Við upphitun breytist fjölliðulausnin í hlaup. Þetta er nýtt í matvæla- og lyfjaformúlur.

3. Virknieiginleikar

4. Umsóknir

Hýdroxýetýlsellulósi (HEC)

HEC er mikið notað í forritum sem krefjast seigjustýringar og stöðugleika, sérstaklega í vatnsbundnum kerfum.

Málning og húðun: Notað sem þykkingarefni og stöðugleiki til að koma í veg fyrir að litarefni setjist og bæta eiginleika við notkun.

Persónuleg umhirða: Finnst í sjampóum, hárnæringum og húðmjólk vegna þykkingar- og seigjubreytandi eiginleika þess.

Lyf: Notað sem bindiefni og þykkingarefni í staðbundnum lyfjaformúlum.

Byggingarframkvæmdir: Í sementi og múr sem vatnsheldandi efni og til að auka vinnanleika.

Efni fyrir olíusvæði: Notað í borvökva til að stjórna seigju og koma í veg fyrir vökvatap.

Hýdroxýprópýl metýlsellulósi (HPMC)

HPMC er þekkt fyrir fjölhæfni sína bæði í vatnssæknum og stýrðum losunarkerfum fyrir lyf og sem bindiefni eða filmumyndandi efni.

Lyf: Víða notuð í töflur til inntöku (sem bindiefni, húðunarefni eða fylliefni fyrir seinkað losun), augnlausnir og staðbundnar gel.

Matvælaiðnaður: Samþykkt sem aukefni í matvælum (E464) og notað sem þykkingarefni, ýruefni og stöðugleikaefni.

Smíði: Notað í þurrblönduðum múrsteinum, flísalími og gifsi til að bæta vatnsheldni, viðloðun og vinnanleika.

Snyrtivörur: Notað í kremum, gelum og augndropum.

Málning: Líkt og HEC, notuð í vatnsbundnum formúlum til að stjórna seigju.

5. Lykilmunur

6. Öryggi og lífsamhæfni

Bæði HEC og HPMC eru talin örugg og ekki eitruð. Þau frásogast ekki kerfisbundið þegar þau eru notuð staðbundið eða til inntöku í venjulegum styrk. HPMC hefur GRAS (Generally Recognized as Safe) stöðu og er mikið notað í lyfja- og matvælaiðnaði vegna framúrskarandi lífsamrýmanleika og reglugerðarbundinnar samþykkis.

HEC og HPMC eru fjölhæf, vatnsleysanlegar fjölliður með einstaka eiginleika sem eru sniðnir að sérstökum iðnaðar- og lyfjaþörfum. Þó að bæði bjóði upp á framúrskarandi þykkingar- og stöðugleikaeiginleika, sker HPMC sig úr í lyfja- og matvælaiðnaði vegna hitamyndunar og lífsamhæfni. HEC, hins vegar, er algengara í vatnsbundnum notkun eins og málningu og snyrtivörum vegna tærleika og áreiðanleika í vatnskenndum kerfum.