1. Pengenalan
Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) ialah derivatif selulosa sintetik penting yang digunakan secara meluas dalam bahan binaan, sediaan farmaseutikal, bahan tambahan makanan dan kosmetik. Pengekalan air yang baik adalah salah satu ciri utama aplikasi luas HPMC.
2. Struktur dan sifat HPMC
2.1 Struktur kimia
HPMC ialah eter selulosa separa sintetik. Substituen hidroksipropil dan metil dalam struktur kimia memberikan keterlarutan dan sifat koloid yang unik. Struktur asas HPMC terdiri daripada rantai β-D-glukosa selulosa, di mana beberapa kumpulan hidroksil digantikan oleh kumpulan metil dan hidroksipropil. Kedudukan dan tahap penggantian substituen ini secara langsung mempengaruhi keterlarutan, kelikatan dan pengekalan air HPMC.
2.2 Sifat fizikal
Keterlarutan air: HPMC mudah larut dalam air sejuk dan membentuk larutan koloid dalam air panas.
Sifat penebalan: Ia boleh membentuk larutan likat dalam air dan mempunyai kesan pemekatan yang baik.
Sifat pembentuk filem: Ia boleh membentuk filem telus dan elastik.
Penggantungan: Ia mempunyai prestasi penggantungan yang baik dalam larutan dan boleh menstabilkan bahan terampai.
3. Pengekalan air HPMC
3.1 Mekanisme pengekalan air
Pengekalan air HPMC terutamanya disebabkan oleh interaksi antara kumpulan hidroksil dan substituen dalam struktur molekul dan molekul airnya. Khususnya, HPMC mengekalkan air melalui mekanisme berikut:
Ikatan hidrogen: Kumpulan hidroksil dalam molekul HPMC membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air. Daya ini membolehkan molekul air terikat kuat di sekeliling HPMC, mengurangkan penyejatan air.
Kesan kelikatan tinggi: Larutan kelikatan tinggi yang dibentuk oleh HPMC dalam air boleh menghalang pergerakan air, dengan itu mengurangkan kehilangan air.
Struktur rangkaian: Struktur rangkaian yang dibentuk oleh HPMC dalam air boleh menangkap dan mengekalkan molekul air, supaya air diagihkan sama rata dalam struktur rangkaian.
Kesan koloid: Koloid yang dibentuk oleh HPMC boleh mengunci air di dalam koloid dan meningkatkan masa pengekalan air.
3.2 Faktor yang mempengaruhi pengekalan air
Darjah penggantian: Pengekalan air HPMC dipengaruhi oleh tahap penggantian (DS). Semakin tinggi tahap penggantian, semakin kuat hidrofilik HPMC dan lebih baik prestasi pengekalan airnya.
Berat molekul: Berat molekul yang lebih tinggi membantu membentuk rangkaian rantai molekul yang lebih kuat, dengan itu meningkatkan pengekalan air.
Kepekatan: Kepekatan larutan HPMC mempunyai kesan yang ketara ke atas pengekalan air. Penyelesaian kepekatan tinggi mampu membentuk penyelesaian yang lebih likat dan struktur rangkaian yang lebih stabil, dengan itu mengekalkan lebih banyak air.
Suhu: Pengekalan air HPMC berbeza mengikut suhu. Apabila suhu meningkat, kelikatan larutan HPMC berkurangan, menyebabkan pengekalan air berkurangan.
4. Aplikasi HPMC dalam pelbagai bidang
4.1 Bahan binaan
Dalam bahan binaan, HPMC digunakan sebagai penahan air untuk produk berasaskan simen dan gipsum. Fungsi utamanya termasuk:
Meningkatkan prestasi pembinaan: Dengan mengekalkan jumlah kelembapan yang sesuai, masa buka simen dan gipsum dilanjutkan, menjadikan proses pembinaan lebih lancar.
Kurangkan keretakan: Pengekalan air yang baik membantu mengurangkan rekahan yang dihasilkan semasa proses pengeringan dan meningkatkan kekuatan dan ketahanan bahan akhir.
Meningkatkan kekuatan ikatan: Dalam pelekat jubin, HPMC boleh meningkatkan kekuatan ikatan dan meningkatkan kesan ikatan.
4.2 Persediaan farmaseutikal
Dalam persediaan farmaseutikal, pengekalan air HPMC memainkan peranan penting dalam pembebasan dan kestabilan ubat:
Persediaan pelepasan berterusan: HPMC boleh digunakan sebagai matriks pelepasan berterusan untuk ubat untuk mencapai pelepasan berterusan ubat dengan mengawal penembusan air dan kadar pembubaran dadah.
Pemekat dan pengikat: Dalam ubat dan tablet cecair, HPMC bertindak sebagai pemekat dan pengikat untuk mengekalkan kestabilan dan konsistensi ubat.
4.3 Bahan tambah makanan
Dalam industri makanan, HPMC bertindak sebagai pemekat dan penstabil, dan pengekalan airnya digunakan untuk:
Memperbaiki rasa: Melalui pengekalan air, HPMC boleh memperbaiki tekstur dan rasa makanan, menjadikannya lebih pelincir dan lazat.
Memanjangkan jangka hayat: Melalui pengekalan air, HPMC boleh menghalang kehilangan air semasa penyimpanan, dengan itu memanjangkan jangka hayat.
4.4 Kosmetik
Dalam kosmetik, pengekalan air HPMC digunakan untuk:
Kesan pelembap: Sebagai pelembap, HPMC boleh membantu mengunci kelembapan pada permukaan kulit dan memberikan kesan pelembapan jangka panjang.
Menstabilkan ampaian: Dalam emulsi dan ampaian, HPMC menstabilkan produk dan menghalang stratifikasi dan pemendapan.
Pengekalan air HPMC menjadikannya bahan berfungsi yang penting dalam banyak bidang. Ia mengekalkan air dan mengurangkan penyejatan air melalui ikatan hidrogen, kesan kelikatan tinggi, struktur rangkaian dan kesan koloid. Pengekalan air dipengaruhi oleh tahap penggantian, berat molekul, kepekatan dan suhu, yang menentukan prestasi HPMC dalam aplikasi tertentu. Sama ada dalam bahan binaan, persediaan farmaseutikal, bahan tambahan makanan atau kosmetik, pengekalan air HPMC memainkan peranan penting dalam meningkatkan kualiti dan prestasi produk.
Masa siaran: Jun-26-2024