Bereiding van hydroxypropylmethylcellulose

Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC)is een in water oplosbare polymeerverbinding die wordt verkregen door chemische modificatie van natuurlijke cellulose. Het wordt voornamelijk gebruikt in de farmaceutische, voedingsmiddelen-, cosmetica- en bouwsector en heeft uitstekende eigenschappen zoals verdikking, filmvorming, emulgering en stabiliteit.

1. Voorbereidingsprincipe

Hydroxypropylmethylcellulose is een hydrofiel cellulosederivaat en de oplosbaarheid ervan wordt voornamelijk beïnvloed door de hydroxypropyl- en methylsubstituenten in het molecuul. De methylgroep verhoogt de oplosbaarheid in water, terwijl de hydroxypropylgroep de oplossnelheid in water verhoogt. Over het algemeen lost AnxinCel®HPMC snel op in koud water tot een uniforme colloïdale oplossing, maar lost het langzaam op in warm water. Granulaire stoffen zijn gevoelig voor aggregatie tijdens het oplossen. Daarom is het belangrijk om tijdens de bereiding aandacht te besteden aan het beheersen van de oplostemperatuur en het oplosproces.

2. Voorbereiding van de grondstof

HPMC-poeder: Selecteer HPMC-poeder met verschillende viscositeiten en substitutiegraden, afhankelijk van de gebruiksvereisten. Veelvoorkomende modellen zijn lage viscositeit (laag moleculair gewicht) en hoge viscositeit (hoog moleculair gewicht). De selectie moet gebaseerd zijn op de behoeften van de specifieke formulering.

Oplosmiddel: Water is het meest gebruikte oplosmiddel, vooral bij de toepassing van medicijnen en voedingsmiddelen. Afhankelijk van de oplosbaarheidsvereisten kan ook een mengsel van water en organische oplosmiddelen, zoals een ethanol/wateroplossing, worden gebruikt.

3. Bereidingswijze

HPMC wegen
Weeg eerst het benodigde HPMC-poeder nauwkeurig af op basis van de concentratie van de te bereiden oplossing. Over het algemeen ligt het concentratiebereik van HPMC tussen 0,5% en 10%, maar de specifieke concentratie moet worden aangepast aan het doel en de gewenste viscositeit.

Voorbevochtigende oplossing
Om te voorkomen dat HPMC-poeder agglomereert, wordt meestal voorbevochtiging toegepast. De specifieke procedure is: strooi het afgewogen HPMC-poeder gelijkmatig in een deel van het oplosmiddel, roer voorzichtig en zorg ervoor dat het HPMC-poeder eerst in contact komt met een kleine hoeveelheid oplosmiddel om een ​​natte toestand te vormen. Dit kan effectief voorkomen dat het HPMC-poeder agglomereert en de uniforme dispersie ervan bevorderen.

Ontbindingsproces
Voeg het resterende oplosmiddel langzaam toe aan het natte HPMC-poeder en blijf roeren. Omdat HPMC goed oplosbaar is in water, lossen water en HPMC snel op bij kamertemperatuur. Vermijd het gebruik van een te hoge schuifkracht tijdens het roeren, omdat krachtig roeren luchtbellen veroorzaakt die de transparantie en uniformiteit van de oplossing beïnvloeden. Over het algemeen moet de roersnelheid laag worden gehouden om een ​​gelijkmatige oplossing te garanderen.

Temperatuurregeling
Hoewel HPMC kan worden opgelost in koud water, kan de oplossing, als de oplossnelheid laag is, op de juiste manier worden verwarmd. De verwarmingstemperatuur moet tussen 40 °C en 50 °C liggen om te hoge temperaturen te voorkomen die veranderingen in de moleculaire structuur of scherpe veranderingen in de viscositeit van de oplossing veroorzaken. Tijdens het verwarmen moet er worden geroerd totdat HPMC volledig is opgelost.

Koeling en filtratie
Laat de oplossing na volledige oplossing afkoelen tot kamertemperatuur. Tijdens het afkoelen kunnen er kleine belletjes of onzuiverheden in de oplossing ontstaan. Indien nodig kan een filter worden gebruikt om eventuele vaste deeltjes te verwijderen en de helderheid en transparantie van de oplossing te garanderen.

Eindafstelling en opslag
Nadat de oplossing is afgekoeld, kan de concentratie worden aangepast aan de werkelijke behoefte. Als de concentratie te hoog is, kan een oplosmiddel worden toegevoegd om de oplossing te verdunnen; als de concentratie te laag is, moet er meer HPMC-poeder worden toegevoegd. Nadat de oplossing is bereid, moet deze direct worden gebruikt. Als de oplossing langere tijd moet worden bewaard, moet deze in een afgesloten verpakking worden bewaard om verdamping van water of verontreiniging van de oplossing te voorkomen.

4. Voorzorgsmaatregelen

Temperatuurbeheersing: Vermijd hoge temperaturen tijdens het oplossen om de oplosbaarheid en prestaties van AnxinCel® HPMC niet te beïnvloeden. Bij hoge temperaturen kan HPMC degraderen of kan de viscositeit afnemen, wat het gebruikseffect beïnvloedt.

Roermethode: Vermijd overmatige schuifkrachten of een te hoge roersnelheid tijdens het roeren. Door te hard roeren kunnen er namelijk bellen ontstaan, die de transparantie van de oplossing kunnen beïnvloeden.

Keuze van oplosmiddelen: Water is het meest gebruikte oplosmiddel, maar in sommige speciale toepassingen kan een gemengde oplossing van water en andere oplosmiddelen (zoals alcohol, aceton, enz.) worden gebruikt. Verschillende oplosmiddelverhoudingen beïnvloeden de oplossnelheid en de prestaties van de oplossing.

Bewaarcondities: De bereide HPMC-oplossing moet op een koele en droge plaats worden bewaard, zodat deze niet langdurig wordt blootgesteld aan hoge temperaturen of direct zonlicht en de kwaliteit van de oplossing niet verandert.

Antiklontermiddel: Als het poeder te snel of te ongelijkmatig aan het oplosmiddel wordt toegevoegd, kunnen er klontjes ontstaan. In dat geval moet het poeder geleidelijk worden toegevoegd.

5. Toepassingsgebieden

Hydroxypropylmethylcellulose wordt op grote schaal gebruikt in verschillende industrieën vanwege de uitstekende wateroplosbaarheid en biocompatibiliteit:

Farmaceutische industrie: Als filmvormer, kleefstof, verdikkingsmiddel, middel voor vertraagde afgifte van medicijnen speelt het een belangrijke rol in het bereidingsproces van medicijnen.

Voedingsindustrie: Als verdikkingsmiddel, emulgator en stabilisator wordt het vaak gebruikt in de voedselverwerking, bijvoorbeeld voor ijs, smaakmakers, dranken, etc.

Bouwsector: Als verdikkingsmiddel voor architecturale coatings en mortel kan het de hechting en vloeibaarheid van het mengsel verbeteren.

Cosmetica: Als verdikkingsmiddel, stabilisator en filmvormer wordt het gebruikt in cosmetica zoals crèmes, shampoos en huidverzorgingsproducten om de productkwaliteit en de gebruikerservaring te verbeteren.

De voorbereiding vanHPMCis een proces dat aandacht voor detail vereist. Tijdens het bereidingsproces moeten factoren zoals temperatuur, roermethode en oplosmiddelkeuze worden gecontroleerd om ervoor te zorgen dat het volledig kan oplossen en goede prestaties behoudt. Met de juiste bereidingsmethode kan AnxinCel®HPMC breed worden ingezet in diverse industrieën en een belangrijke rol spelen.