HPMC-ийн химийн шинж чанарууд

Гидроксипропил метилцеллюлоз (HPMC)нь ион бус целлюлозын эфир бөгөөд шүлтлэгжүүлсний дараа байгалийн целлюлозыг пропилен исэл ба метил хлоридтой урвалд оруулснаар үүссэн химийн аргаар өөрчлөгдсөн бүтээгдэхүүн юм. HPMC нь физик болон химийн сайн тогтвортой байдалтай бөгөөд эм, барилгын материал, хүнс, гоо сайхан болон бусад салбарт өргөн хэрэглэгддэг. Түүний химийн шинж чанарууд нь дараах байдалтай байна.

1. Молекулын бүтцийн шинж чанар

HPMC-ийн үндсэн араг яс нь байгалийн целлюлозоос гаралтай бөгөөд энэ нь β-1,4-гликозидын холбоогоор холбогдсон глюкозын нэгжүүдээр үүсгэгдэж, шугаман макромолекулын гинж үүсгэдэг. Гидроксипропил ба метокси бүлгүүдийг нэвтрүүлснээр целлюлозын молекулын гинжин хэлхээн дэх гидроксил (-OH) бүлгүүдийг хэсэгчлэн сольж, улмаар өвөрмөц шинж чанарыг өгдөг. Энэхүү орлуулалтын зэрэг (өөрөөр хэлбэл метокси ба гидроксипропил бүлгүүдийн орлуулалтын зэрэг) нь HPMC-ийн уусах чадвар, гель шинж чанар, тогтвортой байдалд чухал нөлөө үзүүлдэг.

2. Уусах чадвар

HPMC нь хүйтэн усанд хурдан хавдаж, тунгалаг эсвэл тунгалаг коллоид уусмал үүсгэдэг ердийн ион бус усанд уусдаг полимер юм. Гэсэн хэдий ч халуун усанд HPMC нь уусахад хялбар биш бөгөөд өндөр температурт гель үүсгэдэг. Энэхүү термоэргэцтэй гель шинж чанар нь HPMC-ийн чухал физик, химийн шинж чанаруудын нэг юм. Уснаас гадна HPMC нь этанол ба усны холимог уусгагч, диметилформамид гэх мэт тодорхой туйлын органик уусгагчдад уусч болно.

3. Дулааны тогтвортой байдал ба желатинжилт

HPMC нь маш сайн дулааны тогтвортой байдалтай байдаг. Температур нэмэгдэхийн хэрээр усан уусмал дахь HPMC молекулын гинж нь гурван хэмжээст сүлжээний бүтэц үүсгэхийн тулд шингэн алдалтын холбоонд орж, уусмалаас гель рүү шилжих болно. Гелийн температур нь орлуулагч бодисын агууламж болон молекулын жингээс хамаарна. Ерөнхийдөө гидроксипропилийн агууламж өндөртэй HPMC нь илүү өндөр гелийн температуртай байдаг бол метоксигийн агууламж өндөртэй HPMC нь бага гелийн температуртай байдаг.

Гельжилт нь эргэлт буцалтгүй бөгөөд хөргөсний дараа гель нь шингэн төлөвт буцаж уусдаг. Энэхүү өвөрмөц термогелийн шинж чанар нь HPMC-ийг эмийн үйлдвэрт удаан хугацаанд ялгардаг материал болгон ашиглах, барилгын материалын үйлдвэрт зуурмагийн барилгын гүйцэтгэлийг сайжруулахад ашигладаг болгодог.

4. рН-ийн тогтвортой байдал

HPMC нь 3~11 рН-ийн хүрээнд сайн тогтвортой байдлыг хадгалдаг. Энэхүү өргөн рН тогтвортой байдлын хүрээ нь янз бүрийн орчинд доройтол, тунадасжилтгүйгээр ашиглах боломжийг олгодог. рН-ийн утга 3-аас бага эсвэл 11-ээс өндөр байх үед устөрөгчийн ион эсвэл гидроксидын ионуудын өндөр концентрациас болж уусмал нь доройтож эсвэл тунадасжиж, улмаар гүйцэтгэл буурдаг.

5. Химийн урвалд орох чадвар

HPMC молекулд зарим орлуулагдаагүй гидроксил бүлгүүд байдаг тул энэ нь тодорхой химийн идэвхжилийг хадгалсаар байгаа бөгөөд дараах урвалд орж болно.

Эфиржих урвал: Тохиромжтой нөхцөлд HPMC нь ацил хлорид, ангидрид гэх мэттэй урвалд орж эфир үүсгэж болно;

Эфиржих урвал: Үлдэгдэл гидроксил бүлгүүд нь HPMC-ийн орлуулалтын түвшин болон гүйцэтгэлийг цаашид өөрчлөхийн тулд эфиржих бодисуудтай (эпоксид гэх мэт) урвалд орж болно;

Исэлдэлтийн урвал: Хүчтэй исэлдүүлэгч бодисууд (калийн перманганат, натрийн гипохлорит гэх мэт) байгаа үед HPMC-ийн молекулын гинж тасарч, улмаар зуурамтгай чанар буурч болзошгүй;

Гидролизийн урвал: Хүчтэй хүчил эсвэл хүчтэй суурийн нөлөөн дор гидроксипропил ба метокси хажуугийн гинжүүд гидролизд орж, молекулын бүтэц өөрчлөгдөж, гүйцэтгэл муудаж болзошгүй.

Ерөнхийдөө, хэвийн хэрэглээний нөхцөлд HPMC-ийн химийн шинж чанар харьцангуй тогтвортой байдаг.

6. Биологийн задрал

HPMC нь байгалийн целлюлозоос гаргаж авдаг тул тодорхой биологийн орчинд (жишээлбэл, бичил биетний үйлчлэлээр) жижиг молекулын сахар болж задарч, эцэст нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл, усанд задардаг. Энэхүү сайн био задрал нь HPMC-ийг байгаль орчинд ээлтэй материалын шаардлагыг хангадаг.

7. Бусад бодисуудтай нийцтэй байдал

Ион бус полимер болох HPMC нь янз бүрийн ион эсвэл ион бус нэмэлтүүдтэй (бусад полимер, гадаргуугийн идэвхт бодис, өтгөрүүлэгч гэх мэт) сайн нийцдэг. Ялангуяа найрлагын системд тунадасжилт эсвэл давхаргажилтгүйгээр янз бүрийн эмийн найрлага, шим тэжээл, пигмент гэх мэттэй ажиллах боломжтой.

Өндөр электролитийн агууламжтай орчинд HPMC-ийн тогтвортой байдалд нөлөөлөх бөгөөд хэт их органик бус давс нь уусмалын зуурамтгай чанарыг бууруулах эсвэл бүр тунадасжихад хүргэж болзошгүй.

8. Ферментийн эсэргүүцэл

Байгалийн целлюлозтой харьцуулахад,HPMCзарим гидроксил бүлгийг орлуулснаас болж целлюлазын эсэргүүцэл нэмэгдсэн бөгөөд уламжлалт ферментүүдээр амархан задардаггүй. Энэ шинж чанар нь ходоод гэдэсний орчинд эмийн ялгаралтыг удаашруулах давуу талыг олгодог.

Гидроксипропил метилцеллюлоз (HPMC) нь усанд сайн уусах, дулааны желатинжилт, рН тогтвортой байдал, химийн тогтвортой байдал, био задралд ордог химийн аргаар өөрчлөгдсөн байгалийн полимер материал юм. Өвөрмөц бүтэц, химийн шинж чанараасаа шалтгаалан HPMC нь анагаах ухаан, барилгын материал, бүрхүүл, хүнс, гоо сайхны бүтээгдэхүүн гэх мэт салбарт, ялангуяа өтгөрүүлэх, хяналттай ялгаруулах, хальс үүсгэх, суспензлэх, эмульсжүүлэх болон бусад функц шаарддаг найрлагад өргөн хэрэглэгддэг.