Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC)is een chemisch gemodificeerde vorm van cellulose die veel wordt gebruikt in diverse industrieën, zoals de farmaceutische industrie, de voedselproductie en de bouw. Het is een veelzijdige verbinding, vaak gebruikt als verdikkingsmiddel, bindmiddel, filmvormend middel en stabilisator. Het heeft echter geen specifiek "serienummer" in de traditionele zin van het woord, zoals een product- of onderdeelnummer dat u in andere productiecontexten tegenkomt. HPMC wordt daarentegen geïdentificeerd aan de hand van zijn chemische structuur en een aantal kenmerken, zoals de mate van substitutie en de viscositeit.
Algemene informatie over hydroxypropylmethylcellulose (HPMC)
Chemische structuur: HPMC wordt gemaakt door cellulose chemisch te modificeren door hydroxylgroepen (-OH) te vervangen door hydroxypropyl- en methylgroepen. Deze vervanging verandert de eigenschappen van cellulose, waardoor het beter oplosbaar wordt in water en unieke eigenschappen krijgt, zoals een verbeterd filmvormend vermogen, een beter bindend vermogen en een beter vochtvasthoudend vermogen.
Algemene identificatiegegevens en naamgeving
De identificatie van hydroxypropylmethylcellulose is doorgaans gebaseerd op verschillende naamgevingsconventies die de chemische structuur en eigenschappen beschrijven:
CAS-nummer:
De Chemical Abstracts Service (CAS) kent een unieke identificatiecode toe aan elke chemische stof. Het CAS-nummer voor hydroxypropylmethylcellulose is 9004-65-3. Dit is een gestandaardiseerd nummer dat door chemici, leveranciers en regelgevende instanties wordt gebruikt om naar de stof te verwijzen.
InChI- en SMILES-codes:
InChI (International Chemical Identifier) is een andere manier om de chemische structuur van een stof weer te geven. HPMC heeft een lange InChI-reeks die de moleculaire structuur in een gestandaardiseerd formaat weergeeft.
SMILES (Simplified Molecular Input Line Entry System) is een ander systeem dat gebruikt wordt om moleculen in tekstvorm weer te geven. HPMC heeft ook een bijbehorende SMILES-code, maar deze zou zeer complex zijn vanwege de omvangrijke en variabele structuur.
Productspecificaties:
In de commerciële markt wordt HPMC vaak aangeduid met productnummers, die per fabrikant kunnen verschillen. Een leverancier kan bijvoorbeeld een productnummer aanbieden zoals HPMC K4M of HPMC E15. Deze identificatienummers verwijzen vaak naar de viscositeit van het polymeer in oplossing, die wordt bepaald door de mate van methylering en hydroxypropylering, evenals het molecuulgewicht.
Typische soorten hydroxypropylmethylcellulose (HPMC)
De eigenschappen van hydroxypropylmethylcellulose variëren afhankelijk van de mate van substitutie van de methyl- en hydroxypropylgroepen, evenals het molecuulgewicht. Deze variaties bepalen de viscositeit en oplosbaarheid van HPMC in water, wat op zijn beurt van invloed is op de toepassingen in verschillende industrieën.
Hieronder vindt u een tabel met de verschillende soorten hydroxypropylmethylcellulose:
| Cijfer | Viscositeit (cP in 2% oplossing) | Toepassingen | Beschrijving |
| HPMC K4M | 4000 – 6000 cP | Bindmiddel voor farmaceutische tabletten, voedingsmiddelenindustrie, bouw (lijmen) | Gemiddelde viscositeit, veelgebruikt in orale tabletformuleringen. |
| HPMC K100M | 100.000 – 150.000 cP | Gecontroleerde afgifteformuleringen in farmaceutische producten, bouwproducten en verfcoatings | Hoge viscositeit, uitstekend voor gecontroleerde afgifte van geneesmiddelen. |
| HPMC E4M | 3000 – 4500 cP | Cosmetica, toiletartikelen, voedselverwerking, lijmen en coatings | Oplosbaar in koud water, gebruikt in persoonlijke verzorgingsproducten en voedingsmiddelen. |
| HPMC E15 | 15.000 cP | Verdikkingsmiddel in verf, coatings, voedsel en farmaceutische producten | Hoge viscositeit, oplosbaar in koud water, gebruikt in industriële en farmaceutische producten. |
| HPMC M4C | 4000 – 6000 cP | Voedings- en drankenindustrie als stabilisator, farmaceutica als bindmiddel | Gemiddelde viscositeit, vaak gebruikt als verdikkingsmiddel in bewerkte voedingsmiddelen. |
| HPMC-2910 | 3000 – 6000 cP | Cosmetica (crèmes, lotions), voeding (zoetwaren), farmaceutica (capsules, coatings) | Eén van de meest voorkomende kwaliteiten. Wordt gebruikt als stabiliserend en verdikkingsmiddel. |
| HPMC-2208 | 5000 – 15000 cP | Wordt gebruikt in cement- en gipsformuleringen, textiel, papiercoatings | Geschikt voor toepassingen waarbij uitstekende filmvormende eigenschappen vereist zijn. |
Gedetailleerde samenstelling en eigenschappen van HPMC
De fysische eigenschappen van hydroxypropylmethylcellulose hangen grotendeels af van de mate van substitutie van de hydroxylgroepen in het cellulosemolecuul. Hier zijn de belangrijkste eigenschappen:
Substitutiegraad (DS):
Dit verwijst naar het aantal hydroxylgroepen in cellulose dat is vervangen door methyl- of hydroxypropylgroepen. De mate van substitutie heeft invloed op de oplosbaarheid van HPMC in water, de viscositeit en het vermogen om films te vormen. De typische DS voor HPMC varieert van 1,4 tot 2,2, afhankelijk van de kwaliteit.
Viscositeit:
HPMC-kwaliteiten worden gecategoriseerd op basis van hun viscositeit wanneer opgelost in water. Hoe hoger het molecuulgewicht en de substitutiegraad, hoe hoger de viscositeit. HPMC K100M (met een hoger viscositeitsbereik) wordt bijvoorbeeld vaak gebruikt in geneesmiddelenformuleringen met gecontroleerde afgifte, terwijl HPMC K4M-kwaliteiten met een lagere viscositeit vaak worden gebruikt voor tabletbinders en toepassingen in de voedingsindustrie.
Wateroplosbaarheid:
HPMC is oplosbaar in water en vormt een gelachtige substantie wanneer het wordt opgelost. De temperatuur en pH kunnen de oplosbaarheid echter beïnvloeden. Zo lost het snel op in koud water, maar kan de oplosbaarheid in warm water afnemen, vooral bij hogere concentraties.
Filmvormend vermogen:
Een van de belangrijkste eigenschappen van hydroxypropylmethylcellulose is de flexibele filmvorming. Deze eigenschap maakt het geschikt voor gebruik in tabletcoatings, waar het zorgt voor een glad oppervlak met gecontroleerde afgifte. Het is ook bruikbaar in de voedingsmiddelenindustrie om de textuur en houdbaarheid te verbeteren.
Gelatie:
Bij bepaalde concentraties en temperaturen kan HPMC gels vormen. Deze eigenschap is gunstig in farmaceutische formuleringen, waar het wordt gebruikt om systemen met gecontroleerde afgifte te creëren.
Toepassingen van hydroxypropylmethylcellulose
Farmaceutische industrie:
HPMC wordt gebruikt als bindmiddel in tabletformuleringen, met name in systemen met verlengde en gecontroleerde afgifte. Het dient ook als coating voor tabletten en capsules om de afgifte van het actieve ingrediënt te reguleren. Het vermogen om stabiele films en gels te vormen is ideaal voor medicijnafgiftesystemen.
Voedingsindustrie
In de voedingsmiddelenindustrie wordt HPMC gebruikt als verdikkingsmiddel, emulgator en stabilisator in diverse producten, waaronder sauzen, dressings en bakproducten. Het helpt de textuur te verbeteren en de houdbaarheid te verlengen door vochtverlies te verminderen.
Cosmetica en persoonlijke verzorging:
HPMC wordt veel gebruikt in cosmetica, waar het fungeert als verdikkingsmiddel en stabilisator in crèmes, lotions, shampoos en andere verzorgingsproducten. Het vermogen om een gelstructuur te vormen is bijzonder nuttig in deze toepassingen.
Bouwsector:
In de bouwsector, met name in cement- en pleisterformuleringen, wordt HPMC gebruikt als waterretentiemiddel. Het verbetert de verwerkbaarheid en de hechting van materialen.
Andere toepassingen:
HPMC wordt ook gebruikt in de textielindustrie, papiercoating en zelfs bij de productie van biologisch afbreekbare folies.
Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC)is een zeer veelzijdige verbinding die in meerdere industrieën wordt gebruikt vanwege zijn unieke eigenschappen, zoals filmvormend vermogen, verdikkingsvermogen en waterretentie. Hoewel het geen "serienummer" heeft in de conventionele zin van het woord, wordt het geïdentificeerd door chemische identificatiegegevens zoals het CAS-nummer (9004-65-3) en productspecifieke kwaliteiten (bijv. HPMC K100M, HPMC E4M). De diverse HPMC-kwaliteiten zorgen voor toepasbaarheid in diverse sectoren, van farmaceutica tot voedingsmiddelen, cosmetica en de bouw.
Plaatsingstijd: 21-03-2025