ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)HPMCは、製薬、食品製造、建設など、様々な業界で広く使用されている、化学的に修飾されたセルロースです。用途の広い化合物で、増粘剤、結合剤、フィルム形成剤、安定剤としてよく使用されます。しかし、他の製造業で見られるような製品番号や部品番号のような、従来の意味での特定の「シリアル番号」は付与されません。HPMCは、その化学構造と、置換度や粘度などの様々な特性によって識別されます。
ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)に関する一般情報
化学構造:HPMCは、セルロースのヒドロキシル基(-OH)をヒドロキシプロピル基およびメチル基に置換することで化学的に修飾されたものです。この置換によりセルロースの特性が変化し、水溶性が高まり、フィルム形成能、結合力、水分保持力の向上といった独自の特性が得られます。
共通識別子と命名
ヒドロキシプロピルメチルセルロースの識別は、通常、その化学構造と特性を説明するさまざまな命名規則に依存します。
CAS番号:
CAS(化学情報サービス)は、すべての化学物質に固有の識別子を割り当てています。ヒドロキシプロピルメチルセルロースのCAS番号は9004-65-3です。これは、化学者、供給業者、規制当局が物質を参照するために使用する標準化された番号です。
InChIおよびSMILESコード:
InChI(国際化学識別子)は、物質の化学構造を表す別の方法です。HPMCは、標準化された形式で分子構造を表す長いInChI文字列を持ちます。
SMILES(Simplified Molecular Input Line Entry System)は、分子をテキスト形式で表現するために使用される別のシステムです。HPMCにも対応するSMILESコードがありますが、その構造が大きく可変性が高いため、非常に複雑になります。
製品仕様:
商業市場では、HPMCは多くの場合製品番号で識別されますが、この番号はメーカーによって異なります。例えば、サプライヤーによってはHPMC K4MやHPMC E15といったグレード名で識別されることがあります。これらの識別番号は、溶液中のポリマーの粘度を表すことが多く、これはメチル化度とヒドロキシプロピル化度、そして分子量によって決まります。
ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)の代表的なグレード
ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)の特性は、メチル基とヒドロキシプロピル基の置換度、そして分子量によって異なります。これらの違いによってHPMCの粘度と水溶性が決まり、様々な産業における用途に影響を与えます。
以下は、ヒドロキシプロピルメチルセルロースのさまざまなグレードの概要を示す表です。
学年 | 粘度(2%溶液中のcP) | アプリケーション | 説明 |
HPMC K4M | 4000~6000 cP | 医薬品錠剤結合剤、食品産業、建設(接着剤) | 中粘度グレード。経口錠剤製剤によく使用されます。 |
HPMC K100M | 100,000~150,000 cP | 医薬品、建設、塗料コーティングにおける徐放性製剤 | 粘度が高く、薬剤の制御放出に最適です。 |
HPMC E4M | 3000~4500 cP | 化粧品、トイレタリー、食品加工、接着剤、コーティング | 冷水に溶け、パーソナルケア製品や食品に使用されます。 |
HPMC E15 | 15,000 cP | 塗料、コーティング剤、食品、医薬品の増粘剤 | 粘度が高く、冷水に溶け、工業製品や医薬品に使用されます。 |
HPMC M4C | 4000~6000 cP | 食品・飲料業界では安定剤として、医薬品業界では結合剤として | 適度な粘度があり、加工食品の増粘剤としてよく使用されます。 |
HPMC 2910 | 3000~6000 cP | 化粧品(クリーム、ローション)、食品(菓子)、医薬品(カプセル、コーティング) | 最も一般的なグレードの 1 つで、安定剤および増粘剤として使用されます。 |
HPMC 2208 | 5000~15000 cP | セメントや石膏の配合、繊維、紙のコーティングに使用される | 優れたフィルム形成特性を必要とする用途に適しています。 |
HPMCの詳細な構成と特性
ヒドロキシプロピルメチルセルロースの物理的特性は、セルロース分子中のヒドロキシル基の置換度に大きく依存します。主な特性は以下のとおりです。
置換度(DS):
これは、セルロース中の水酸基のうち、メチル基またはヒドロキシプロピル基に置換されているものの数を表します。置換度は、HPMCの水への溶解性、粘度、そしてフィルム形成能に影響を与えます。HPMCの典型的なDSは、グレードによって異なりますが、1.4から2.2の範囲です。
粘度:
HPMCのグレードは、水に溶解した際の粘度に基づいて分類されます。分子量と置換度が高いほど、粘度は高くなります。例えば、HPMC K100M(粘度範囲が広い)は、放出制御製剤によく使用されますが、HPMC K4Mのような低粘度グレードは、錠剤結合剤や食品用途によく使用されます。
水溶性:
HPMCは水に溶けやすく、溶解するとゲル状の物質を形成しますが、温度とpHによって溶解度が変化することがあります。例えば、冷水ではすぐに溶けますが、温水では、特に高濃度の場合、溶解度が低下することがあります。
フィルム形成能力:
ヒドロキシプロピルメチルセルロースの主な特徴の一つは、柔軟なフィルムを形成できることです。この特性により、錠剤コーティングに適しており、滑らかで放出制御された表面を提供します。また、食品業界では、食感と保存期間の改善にも役立ちます。
ゲル化:
HPMCは特定の濃度と温度でゲルを形成します。この特性は医薬品製剤において有益であり、制御放出システムの構築に使用されます。
ヒドロキシプロピルメチルセルロースの用途
製薬業界:
HPMCは錠剤製剤、特に徐放性製剤や放出制御製剤の結合剤として使用されます。また、錠剤やカプセル剤のコーティング剤としても使用され、有効成分の放出を制御します。安定したフィルムやゲルを形成する能力は、ドラッグデリバリーシステムに最適です。
食品業界
食品業界では、HPMCはソース、ドレッシング、焼き菓子など、様々な製品において増粘剤、乳化剤、安定剤として使用されています。水分の損失を抑えることで、食感を向上させ、保存期間を延ばすのに役立ちます。
化粧品およびパーソナルケア:
HPMCは化粧品に広く使用されており、クリーム、ローション、シャンプー、その他のパーソナルケア製品において増粘剤および安定剤として作用します。ゲル構造を形成する能力は、これらの用途において特に有用です。
建設業界:
建設業界、特にセメントや石膏の配合において、HPMCは保水剤として使用されています。作業性を向上させ、材料の接着性を高めます。
その他の用途:
HPMC は繊維産業、紙コーティング、さらには生分解性フィルムの製造にも使用されています。
ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)HPMCは、フィルム形成能、増粘能、保水性といった独自の特性により、様々な産業で使用されている汎用性の高い化合物です。従来の意味での「シリアル番号」は存在しませんが、CAS番号(9004-65-3)や製品固有のグレード(例:HPMC K100M、HPMC E4M)などの化学識別子によって識別されます。HPMCの多様なグレードは、医薬品から食品、化粧品、建設に至るまで、様々な分野での応用を可能にします。
投稿日時: 2025年3月21日