Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC)AnxinCel® HPMC is een veelgebruikt cellulosederivaat met een breed scala aan toepassingen, met name in de farmaceutische, cosmetische, voedingsmiddelen- en bouwsector. Het is geen oplosmiddel, maar een in water oplosbaar polymeer dat in water kan oplossen en een transparante colloïdale oplossing kan vormen. De oplosbaarheid van AnxinCel® HPMC hangt af van het aantal en de positie van methyl- en hydroxypropylsubstituenten in de moleculaire structuur.
1. Basiseigenschappen van hydroxypropylmethylcellulose
Hydroxypropylmethylcellulose wordt verkregen door methylering en hydroxypropylering van cellulose. Cellulose zelf is een natuurlijk hoogmoleculair polysacharide dat voorkomt in plantencelwanden. De chemische structuur van HPMC bestaat voornamelijk uit glucose-eenheden, lange ketenmoleculen verbonden door β-1,4-glycosidische bindingen. In deze moleculaire structuur zijn sommige hydroxylgroepen vervangen door methyl (-OCH₃) en hydroxypropyl (-C₃H₇OH), wat zorgt voor een goede oplosbaarheid en andere fysische en chemische eigenschappen.
De oplosbaarheid van HPMC wordt beïnvloed door de moleculaire structuur en heeft doorgaans de volgende kenmerken:
Oplosbaarheid in water: HPMC kan een viskeuze oplossing vormen in water en lost snel op. De oplosbaarheid hangt nauw samen met de watertemperatuur en het molecuulgewicht van HPMC.
Hoge viscositeit: Bij een bepaalde concentratie vertoont de oplossing van HPMC een hogere viscositeit, vooral bij een hoog moleculair gewicht en een hoge concentratie.
Thermische stabiliteit: HPMC is stabiel binnen een bepaald temperatuurbereik en is moeilijk te ontbinden. Hierdoor heeft het bepaalde voordelen bij thermische verwerking.
2. Oplosbaarheid van HPMC
HPMC is een in water oplosbare stof, maar lost niet in alle oplosmiddelen op. Het oplosgedrag hangt af van de polariteit van het oplosmiddel en de interactie tussen de oplosmiddelmoleculen en de HPMC-moleculen.
Water: HPMC kan in water worden opgelost. Water is het meest voorkomende oplosmiddel en tijdens het oplossingsproces vormen AnxinCel® HPMC-moleculen waterstofbruggen met watermoleculen om tot oplossing te komen. De mate van oplossing wordt beïnvloed door factoren zoals het molecuulgewicht van HPMC, de mate van methylering en hydroxypropylering, de temperatuur en de pH-waarde van het water. De oplosbaarheid van HPMC is doorgaans het beste in een pH-neutrale omgeving.
Organische oplosmiddelen: HPMC is vrijwel onoplosbaar in de meeste organische oplosmiddelen, zoals alcoholen, ethers en koolwaterstoffen. Dit komt doordat de moleculaire structuur hydrofiele hydroxylgroepen en lipofiele methyl- en hydroxypropylgroepen bevat. Hoewel het een sterke affiniteit met water heeft, is het slecht compatibel met de meeste organische oplosmiddelen.
Oplosbaarheid in warm water: In warm water (meestal 40°C tot 70°C) lost HPMC snel op en vertoont de opgeloste oplossing een hoge viscositeit. Naarmate de temperatuur verder stijgt, nemen de oplossnelheid en oplosbaarheid toe, maar bij zeer hoge temperaturen kan de viscositeit van de oplossing worden beïnvloed.
3. Toepassing van HPMC
HPMC wordt vanwege de goede oplosbaarheid in water, de lage toxiciteit en de instelbare viscositeit veelvuldig gebruikt in verschillende industrieën.
Farmaceutische industrie: In de farmaceutische industrie wordt HPMC veel gebruikt in geneesmiddelenpreparaten met vertraagde afgifte, in tabletvormgeving, gels en in dragers voor geneesmiddelen. Het kan geneesmiddelen helpen stabiel in water op te lossen en de afgiftesnelheid van het geneesmiddel te reguleren.
Voedingsindustrie: HPMC wordt als voedingsadditief veel gebruikt voor emulgeren, verdikken en hydrateren. In bakproducten kan het de ductiliteit en stabiliteit van deeg verbeteren. HPMC wordt ook vaak gebruikt in ijs, dranken en vetarme voedingsmiddelen.
Bouwsector: In de bouwsector wordt HPMC vaak gebruikt als verdikkingsmiddel voor bouwmortel. Het kan de bouwprestaties, de waterretentie en de hechtsterkte van de mortel verbeteren.
Cosmetica: In cosmetica wordt AnxinCel®HPMC voornamelijk gebruikt als verdikkingsmiddel, suspendeermiddel en stabilisator. Het wordt veel gebruikt in producten zoals gezichtscrèmes, shampoos en douchegels.
HPMCis een in water oplosbaar en zeer viskeus cellulosederivaat dat een transparante colloïdale oplossing in water kan vormen. Het is geen oplosmiddel, maar een hoogmoleculaire verbinding die in water kan oplossen. De oplosbaarheid ervan uit zich voornamelijk in een goede oplosbaarheid in water, maar onoplosbaarheid in de meeste organische oplosmiddelen. Deze eigenschappen van HPMC maken het breed toepasbaar in vele industrieën, waaronder de farmaceutische, voedingsmiddelen-, bouw- en cosmetica-industrie.
Geplaatst op: 17-02-2025