HPMC (ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିପ୍ରୋପିଲ୍ ମିଥାଇଲସେଲୁଲୋଜ୍) ଏକ ସାଧାରଣ ଅର୍ଦ୍ଧ-କୃତ୍ରିମ ପଲିସାକାରାଇଡ୍ ପଲିମର ଯାହା ଔଷଧ, ଖାଦ୍ୟ, ରାସାୟନିକ ଶିଳ୍ପ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ କ୍ଷେତ୍ରରେ ବହୁଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। ଏହାର ବିଲୋପଣ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକ ଗବେଷଣା ଏବଂ ପ୍ରୟୋଗରେ ଏକ ପ୍ରମୁଖ ସ୍ଥାନ।
1. HPMC ର ଆଣବିକ ଗଠନ ଏବଂ ଦ୍ରବଣୀୟତା ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକ
HPMC ହେଉଛି ସେଲୁଲୋଜର ଇଥରିଫିକେସନ୍ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରାପ୍ତ ଏକ ଜଳ-ଦ୍ରବଣୀୟ ପଲିମର ଯୌଗିକ। ଏହାର ଗଠନାତ୍ମକ ଏକକ ହେଉଛି β-D-ଗ୍ଲୁକୋଜ୍, ଯାହା 1,4-ଗ୍ଲାଇକୋସିଡିକ୍ ବନ୍ଧ ମାଧ୍ୟମରେ ସଂଯୁକ୍ତ। HPMCର ମୁଖ୍ୟ ଶୃଙ୍ଖଳ ଗଠନ ପ୍ରାକୃତିକ ସେଲୁଲୋଜରୁ ଉତ୍ପନ୍ନ, କିନ୍ତୁ ଏହାର ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲ୍ ଗୋଷ୍ଠୀର କିଛି ଅଂଶ ମେଥୋକ୍ସି ଗୋଷ୍ଠୀ (-OCH₃) ଏବଂ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିପ୍ରୋପିଲ୍ ଗୋଷ୍ଠୀ (-CH₂CH(OH)CH₃) ଦ୍ୱାରା ବଦଳାଯାଏ, ତେଣୁ ଏହା ପ୍ରାକୃତିକ ସେଲୁଲୋଜଠାରୁ ଭିନ୍ନ ବିଘଟନ ଆଚରଣ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରେ।
HPMC ର ଆଣବିକ ଗଠନ ଏହାର ଦ୍ରବଣୀୟତା ଉପରେ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପ୍ରଭାବ ପକାଇଥାଏ। HPMC ର ପ୍ରତିସ୍ଥାପନ ଡିଗ୍ରୀ (DS, ପ୍ରତିସ୍ଥାପନ ଡିଗ୍ରୀ) ଏବଂ ମୋଲାର ପ୍ରତିସ୍ଥାପନ (MS, ମୋଲାର ପ୍ରତିସ୍ଥାପନ) ହେଉଛି ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପାରାମିଟର ଯାହା ଏହାର ଦ୍ରବଣୀୟତା ଗୁଣଗୁଡ଼ିକୁ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରେ। ପ୍ରତିସ୍ଥାପନ ଡିଗ୍ରୀ ଯେତେ ଅଧିକ ହେବ, ଅଣୁରେ ଥିବା ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲ୍ ଗୋଷ୍ଠୀଗୁଡ଼ିକ ହାଇଡ୍ରୋଫୋବିକ୍ ମେଥୋକ୍ସି କିମ୍ବା ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିପ୍ରୋପିଲ୍ ଗୋଷ୍ଠୀ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରତିସ୍ଥାପିତ ହେବେ, ଯାହା ଜୈବ ଦ୍ରାବକରେ HPMC ର ଦ୍ରବଣୀୟତା ବୃଦ୍ଧି କରେ ଏବଂ ପାଣିରେ ଦ୍ରବଣୀୟତା ହ୍ରାସ କରେ। ବିପରୀତରେ, ଯେତେବେଳେ ପ୍ରତିସ୍ଥାପନ ଡିଗ୍ରୀ କମ୍ ଥାଏ, HPMC ପାଣିରେ ଅଧିକ ଜଳଫିଲିକ୍ ହୋଇଥାଏ ଏବଂ ଏହାର ଦ୍ରବଣୀୟତା ହାର ଦ୍ରୁତ ହୋଇଥାଏ।
2. HPMCର ବିଲୋପକରଣ ପ୍ରକ୍ରିୟା
ପାଣିରେ HPMCର ଦ୍ରବଣୀୟତା ଏକ ଜଟିଳ ଭୌତିକ ଏବଂ ରାସାୟନିକ ପ୍ରକ୍ରିୟା, ଏବଂ ଏହାର ବିଲୋପ ପ୍ରକ୍ରିୟା ମୁଖ୍ୟତଃ ନିମ୍ନଲିଖିତ ପଦକ୍ଷେପଗୁଡ଼ିକୁ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ କରେ:
ଓଦା ହେବା ଅବସ୍ଥା: ଯେତେବେଳେ HPMC ପାଣି ସହିତ ସଂସ୍ପର୍ଶରେ ଆସେ, ଜଳ ଅଣୁଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରଥମେ HPMC କଣିକାଗୁଡ଼ିକୁ ଘୋଡ଼ାଇ ରଖିବା ପାଇଁ HPMC ପୃଷ୍ଠରେ ଏକ ହାଇଡ୍ରେସନ୍ ଫିଲ୍ମ ତିଆରି କରିବେ। ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ, ଜଳ ଅଣୁଗୁଡ଼ିକ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ବନ୍ଧ ମାଧ୍ୟମରେ HPMC ଅଣୁରେ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲ୍ ଏବଂ ମେଥୋକ୍ସି ଗୋଷ୍ଠୀ ସହିତ ଯୋଗାଯୋଗ କରନ୍ତି, ଯାହା ଫଳରେ HPMC ଅଣୁଗୁଡ଼ିକ ଧୀରେ ଧୀରେ ଓଦା ହୋଇଯାଏ।
ଫୁଲିବା ଅବସ୍ଥା: ଜଳ ଅଣୁଗୁଡ଼ିକର ପ୍ରବେଶ ସହିତ, HPMC କଣିକାଗୁଡ଼ିକ ପାଣି ଶୋଷଣ କରିବା ଏବଂ ଫୁଲିବା ଆରମ୍ଭ କରନ୍ତି, ଆୟତନ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ ଏବଂ ଆଣବିକ ଶୃଙ୍ଖଳଗୁଡ଼ିକ ଧୀରେ ଧୀରେ ଢିଲା ହୋଇଯାଏ। HPMCର ଫୁଲିବା କ୍ଷମତା ଏହାର ଆଣବିକ ଓଜନ ଏବଂ ପ୍ରତିସ୍ଥାପକ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରଭାବିତ ହୁଏ। ଆଣବିକ ଓଜନ ଯେତେ ବଡ଼, ଫୁଲିବା ସମୟ ସେତେ ଅଧିକ; ପ୍ରତିସ୍ଥାପକର ଜଳଫିଲିସିଟି ଯେତେ ଶକ୍ତିଶାଳୀ, ଫୁଲିବାର ମାତ୍ରା ସେତେ ଅଧିକ।
ଦ୍ରବୀଭୂତ ଅବସ୍ଥା: ଯେତେବେଳେ HPMC ଅଣୁଗୁଡ଼ିକ ପର୍ଯ୍ୟାପ୍ତ ପରିମାଣର ପାଣି ଶୋଷଣ କରନ୍ତି, ଆଣବିକ ଶୃଙ୍ଖଳଗୁଡ଼ିକ କଣିକାଗୁଡ଼ିକରୁ ପୃଥକ ହେବାକୁ ଆରମ୍ଭ କରନ୍ତି ଏବଂ ଧୀରେ ଧୀରେ ଦ୍ରବଣରେ ବିସ୍ତାରିତ ହୁଅନ୍ତି। ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟାର ଗତି ତାପମାତ୍ରା, ଘୂର୍ଣ୍ଣନ ହାର ଏବଂ ଦ୍ରାବକ ଗୁଣ ଭଳି କାରଣଗୁଡ଼ିକ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରଭାବିତ ହୁଏ।
HPMC ସାଧାରଣତଃ ପାଣିରେ ଭଲ ଦ୍ରବଣୀୟତା ଦେଖାଏ, ବିଶେଷକରି କୋଠରୀ ତାପମାତ୍ରାରେ। ତଥାପି, ଏହା ଲକ୍ଷ୍ୟ କରିବା ଉଚିତ ଯେ ଯେତେବେଳେ ତାପମାତ୍ରା ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ସ୍ତରକୁ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ, HPMC ଏକ "ତାପମାତ୍ର ଜେଲ" ଘଟଣା ପ୍ରଦର୍ଶନ କରିବ, ଅର୍ଥାତ୍, ତାପମାତ୍ରା ବୃଦ୍ଧି ସହିତ ଦ୍ରବଣୀୟତା ହ୍ରାସ ପାଏ। ଏହା ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ଜଳ ଅଣୁଗୁଡ଼ିକର ତୀବ୍ର ଗତି ଏବଂ HPMC ଅଣୁ ମଧ୍ୟରେ ବର୍ଦ୍ଧିତ ଜଳଫୋବିକ୍ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଯୋଗୁଁ ହୋଇଥାଏ, ଯାହା ଆନ୍ତଃଆଣବିକ ସମ୍ପର୍କ ଏବଂ ଏକ ଜେଲ୍ ଗଠନ ଗଠନକୁ ନେଇଥାଏ।
3. HPMC ର ଦ୍ରବଣୀୟତାକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରୁଥିବା କାରକଗୁଡ଼ିକ
HPMC ର ଦ୍ରବଣୀୟତା ଏହାର ଭୌତିକ ଏବଂ ରାସାୟନିକ ଗୁଣ ଏବଂ ବାହ୍ୟ ଅବସ୍ଥା ସମେତ ଅନେକ କାରଣ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରଭାବିତ ହୁଏ। ମୁଖ୍ୟ କାରଣଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ:
ପ୍ରତିସ୍ଥାପନର ପରିମାଣ: ଉପରେ ଉଲ୍ଲେଖ କରାଯାଇଥିବା ପରି, HPMC ର ପ୍ରକାର ଏବଂ ପ୍ରତିସ୍ଥାପନ ସଂଖ୍ୟା ସିଧାସଳଖ ଏହାର ଦ୍ରବଣୀୟତାକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରେ। ଯେତେ ଅଧିକ ପ୍ରତିସ୍ଥାପନ, ଅଣୁରେ ସେତେ କମ୍ ଜଳଫିଲିକ୍ ଗୋଷ୍ଠୀ ଏବଂ ଦ୍ରାବଣୀୟତା ସେତେ ଖରାପ। ବିପରୀତ ଭାବରେ, ଯେତେବେଳେ କମ୍ ପ୍ରତିସ୍ଥାପନ ଥାଏ, HPMC ର ଜଳଫିଲିସିଟି ବୃଦ୍ଧି ପାଏ ଏବଂ ଦ୍ରାବଣୀୟତା ଭଲ ହୁଏ।
ଆଣବିକ ଓଜନ: HPMCର ଆଣବିକ ଓଜନ ଏହାର ବିଲୋପ ସମୟ ସହିତ ସିଧାସଳଖ ସମାନୁପାତିକ। ଆଣବିକ ଓଜନ ଯେତେ ବଡ଼ ହେବ, ବିଲୋପ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସେତେ ଧୀର ହେବ। କାରଣ ଏକ ବଡ଼ ଆଣବିକ ଓଜନ ସହିତ HPMC ଆଣବିକ ଶୃଙ୍ଖଳ ଲମ୍ବା ଏବଂ ଅଣବିକଗୁଡ଼ିକ ଅଧିକ କଡ଼ା ଭାବରେ ଜଡିତ, ଯାହା ଫଳରେ ଜଳ ଅଣବିକଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରବେଶ କରିବା କଷ୍ଟକର ହୋଇଥାଏ, ଯାହା ଫଳରେ ଫୁଲିବା ଏବଂ ବିଲୋପ ହାର ଧୀର ହୋଇଥାଏ।
ଦ୍ରବଣ ତାପମାତ୍ରା: ତାପମାତ୍ରା ହେଉଛି HPMC ର ଦ୍ରବଣୀୟତାକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରୁଥିବା ପ୍ରମୁଖ କାରଣଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ। HPMC କମ୍ ତାପମାତ୍ରାରେ ଶୀଘ୍ର ଦ୍ରବୀଭୂତ ହୁଏ, ଯେତେବେଳେ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ଏହା ଏକ ଜେଲ୍ ଗଠନ କରି ଏହାର ଦ୍ରବଣୀୟତା ହ୍ରାସ କରିପାରେ। ତେଣୁ, ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ଜେଲେସନ୍ ଏଡାଇବା ପାଇଁ HPMC ସାଧାରଣତଃ କମ୍ ତାପମାତ୍ରାର ପାଣିରେ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରାଯାଏ।
ଦ୍ରାବକ ପ୍ରକାର: HPMC କେବଳ ପାଣିରେ ଦ୍ରବୀଭୂତ ନୁହେଁ, ବରଂ ଇଥାନଲ୍, ଆଇସୋପ୍ରୋପିଲ୍ ଆଲକୋହଲ୍ ଇତ୍ୟାଦି କିଛି ଜୈବ ଦ୍ରାବକରେ ମଧ୍ୟ ଦ୍ରବୀଭୂତ। ଜୈବ ଦ୍ରାବକରେ ଦ୍ରବୀଭୂତତା ପ୍ରତିସ୍ଥାପକର ପ୍ରକାର ଏବଂ ବଣ୍ଟନ ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ। ସାଧାରଣ ପରିସ୍ଥିତିରେ, HPMC ର ଜୈବ ଦ୍ରାବକରେ ଦ୍ରବୀଭୂତତା କମ୍ ଥାଏ, ଏବଂ ଦ୍ରବୀଭୂତ ହେବାରେ ସହାୟତା କରିବା ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ ପରିମାଣର ପାଣି ମିଶାଯିବା ଆବଶ୍ୟକ।
pH ମୂଲ୍ୟ: HPMC ର ଦ୍ରବଣର pH ମୂଲ୍ୟ ପ୍ରତି ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ସହନଶୀଳତା ଥାଏ, କିନ୍ତୁ ଅତ୍ୟଧିକ ଏସିଡ୍ ଏବଂ କ୍ଷାରୀୟ ପରିସ୍ଥିତିରେ, HPMC ର ଦ୍ରବଣୀୟତା ପ୍ରଭାବିତ ହେବ। ସାଧାରଣତଃ, HPMC ର 3 ରୁ 11 pH ପରିସର ମଧ୍ୟରେ ଉତ୍ତମ ଦ୍ରବଣୀୟତା ଥାଏ।
୪. ବିଭିନ୍ନ କ୍ଷେତ୍ରରେ HPMCର ପ୍ରୟୋଗ
HPMCର ଦ୍ରବଣୀୟତା ଏହାକୁ ଅନେକ କ୍ଷେତ୍ରରେ ଉପଯୋଗୀ କରିଥାଏ:
ଔଷଧ କ୍ଷେତ୍ର: HPMC ସାଧାରଣତଃ ଔଷଧ ଟାବଲେଟ୍ ପାଇଁ ଆବରଣ ସାମଗ୍ରୀ, ଆଠାଜକ ଏବଂ ସ୍ଥାୟୀ-ମୁକ୍ତି ଏଜେଣ୍ଟ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। ଔଷଧ ଆବରଣରେ, HPMC ଔଷଧର ସ୍ଥିରତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିବା ପାଇଁ ଏକ ସମାନ ଫିଲ୍ମ ଗଠନ କରିପାରିବ; ସ୍ଥାୟୀ-ମୁକ୍ତି ଫର୍ମୁଲେସନରେ, HPMC ଏହାର ବିଲୋପ ହାରକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରି ଔଷଧର ମୁକ୍ତି ହାରକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରେ, ଯାହା ଦ୍ୱାରା ଦୀର୍ଘସ୍ଥାୟୀ ଔଷଧ ବିତରଣ ହାସଲ ହୁଏ।
ଖାଦ୍ୟ ଶିଳ୍ପ: ଖାଦ୍ୟରେ, HPMC କୁ ଘନକାରୀ, ଏମଲସିଫାୟର ଏବଂ ସ୍ଥିରକାରୀ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ। କାରଣ HPMC ର ଭଲ ଜଳ ଦ୍ରବଣୀୟତା ଏବଂ ତାପ ସ୍ଥିରତା ଅଛି, ଏହା ବିଭିନ୍ନ ଖାଦ୍ୟରେ ଉପଯୁକ୍ତ ଗଠନ ଏବଂ ସ୍ୱାଦ ପ୍ରଦାନ କରିପାରିବ। ସେହି ସମୟରେ, HPMC ର ଅଣ-ଆୟୋନିକ୍ ପ୍ରକୃତି ଏହାକୁ ଅନ୍ୟ ଖାଦ୍ୟ ଉପାଦାନ ସହିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରିବାରୁ ବାଧା ଦିଏ ଏବଂ ଖାଦ୍ୟର ଭୌତିକ ଏବଂ ରାସାୟନିକ ସ୍ଥିରତା ବଜାୟ ରଖେ।
ଦୈନନ୍ଦିନ ରାସାୟନିକ ଶିଳ୍ପ: HPMC ପ୍ରାୟତଃ ସାମ୍ପୁ, କଣ୍ଡିସନର ଏବଂ ଫେସିଆଲ୍ କ୍ରିମ୍ ଭଳି ଉତ୍ପାଦଗୁଡ଼ିକରେ ଏକ ଘନ ଏବଂ ଏମଲସିଫାୟର ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। ପାଣିରେ ଏହାର ଭଲ ଦ୍ରବଣୀୟତା ଏବଂ ଘନ ପ୍ରଭାବ ଏହାକୁ ଏକ ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ବ୍ୟବହାର ଅଭିଜ୍ଞତା ପ୍ରଦାନ କରିବାକୁ ସକ୍ଷମ କରେ। ଏହା ସହିତ, HPMC ଉତ୍ପାଦର କାର୍ଯ୍ୟକାରିତା ବୃଦ୍ଧି କରିବା ପାଇଁ ଅନ୍ୟ ସକ୍ରିୟ ଉପାଦାନ ସହିତ ସମନ୍ୱୟ ସ୍ଥାପନ କରିପାରିବ।
ନିର୍ମାଣ ସାମଗ୍ରୀ: ନିର୍ମାଣ ଶିଳ୍ପରେ, HPMC ସିମେଣ୍ଟ ମୋର୍ଟାର, ଟାଇଲ୍ ଆଡେସିଭ୍ ଏବଂ ଆବରଣରେ ଏକ ଘନ ଏବଂ ଜଳ-ଧାରଣକାରୀ ଏଜେଣ୍ଟ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। HPMC ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଭାବରେ ଏହି ସାମଗ୍ରୀଗୁଡ଼ିକର କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିପାରିବ, ସେମାନଙ୍କର ବ୍ୟବହାର ସମୟକୁ ବୃଦ୍ଧି କରିପାରିବ ଏବଂ ସେମାନଙ୍କର ଫାଟ ପ୍ରତିରୋଧକୁ ଉନ୍ନତ କରିପାରିବ।
ଭଲ ଦ୍ରବଣୀୟତା ସହିତ ଏକ ପଲିମର ସାମଗ୍ରୀ ଭାବରେ, HPMC ର ଦ୍ରବଣୀୟତା ଆଚରଣ ଅନେକ କାରଣ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରଭାବିତ ହୁଏ, ଯେପରିକି ଆଣବିକ ଗଠନ, ତାପମାତ୍ରା, pH ମୂଲ୍ୟ, ଇତ୍ୟାଦି। ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରୟୋଗ କ୍ଷେତ୍ରରେ, ବିଭିନ୍ନ ଆବଶ୍ୟକତା ପୂରଣ କରିବା ପାଇଁ ଏହି କାରଣଗୁଡ଼ିକୁ ସଜାଡ଼ି HPMC ର ଦ୍ରବଣୀୟତାକୁ ଅନୁକୂଳ କରାଯାଇପାରିବ। HPMC ର ଦ୍ରବଣୀୟତା କେବଳ ଜଳୀୟ ଦ୍ରବଣରେ ଏହାର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରେ ନାହିଁ, ବରଂ ଔଷଧ, ଖାଦ୍ୟ, ଦୈନନ୍ଦିନ ରାସାୟନିକ ଏବଂ ନିର୍ମାଣ ଶିଳ୍ପରେ ଏହାର କାର୍ଯ୍ୟକୁ ସିଧାସଳଖ ପ୍ରଭାବିତ କରେ।
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ଅକ୍ଟୋବର-୧୪-୨୦୨୪