Hydroksypropylometyloceluloza (HPMC)jest chemicznie modyfikowaną formą celulozy, która jest szeroko stosowana w różnych gałęziach przemysłu, takich jak farmaceutyka, produkcja żywności i budownictwo. Jest to wszechstronny związek, często stosowany jako zagęszczacz, spoiwo, środek tworzący film i stabilizator. Nie ma jednak określonego „numeru seryjnego” w tradycyjnym sensie, jak numer produktu lub części, który można znaleźć w innych kontekstach produkcyjnych. Zamiast tego HPMC jest identyfikowany na podstawie swojej struktury chemicznej i szeregu cech, takich jak stopień podstawienia i lepkość.
Ogólne informacje o hydroksypropylometylocelulozie (HPMC)
Struktura chemiczna: HPMC powstaje w wyniku chemicznej modyfikacji celulozy poprzez substytucję grup hydroksylowych (-OH) grupami hydroksypropylowymi i metylowymi. Substytucja zmienia właściwości celulozy, czyniąc ją bardziej rozpuszczalną w wodzie i nadając jej unikalne właściwości, takie jak ulepszona zdolność tworzenia filmu, zdolność wiązania i zdolność zatrzymywania wilgoci.
Wspólne identyfikatory i nazewnictwo
Identyfikacja hydroksypropylometylocelulozy zazwyczaj opiera się na różnorodnych konwencjach nazewnictwa, które opisują jej strukturę chemiczną i właściwości:
Numer CAS:
Chemical Abstracts Service (CAS) przypisuje unikalny identyfikator każdej substancji chemicznej. Numer CAS dla hydroksypropylometylocelulozy to 9004-65-3. Jest to znormalizowany numer używany przez chemików, dostawców i organy regulacyjne do odwoływania się do substancji.
Kody InChI i SMILES:
InChI (International Chemical Identifier) to inny sposób na przedstawienie struktury chemicznej substancji. HPMC miałby długi ciąg InChI, który przedstawiałby jej strukturę molekularną w znormalizowanym formacie.
SMILES (Simplified Molecular Input Line Entry System) to kolejny system używany do reprezentowania cząsteczek w formie tekstowej. HPMC ma również odpowiadający mu kod SMILES, choć byłby on bardzo złożony ze względu na dużą i zmienną naturę swojej struktury.
Specyfikacja produktu:
Na rynku komercyjnym HPMC jest często identyfikowany za pomocą numerów produktów, które mogą się różnić w zależności od producenta. Na przykład dostawca może mieć klasę taką jak HPMC K4M lub HPMC E15. Te identyfikatory często odnoszą się do lepkości polimeru w roztworze, która jest określana przez stopień metylacji i hydroksypropylacji, a także masę cząsteczkową.
Typowe gatunki hydroksypropylometylocelulozy (HPMC)
Charakterystyka hydroksypropylometylocelulozy różni się w zależności od stopnia podstawienia grup metylowych i hydroksypropylowych, a także masy cząsteczkowej. Te różnice określają lepkość i rozpuszczalność HPMC w wodzie, co z kolei wpływa na jej zastosowania w różnych gałęziach przemysłu.
Poniżej znajduje się tabela przedstawiająca różne gatunki hydroksypropylometylocelulozy:
Stopień | Lepkość (cP w 2% roztworze) | Aplikacje | Opis |
HPMC K4M | 4000 – 6000 cP | Spoiwo tabletek farmaceutycznych, przemysł spożywczy, budownictwo (kleje) | Stopień średniej lepkości, powszechnie stosowany w doustnych formulacjach tabletek. |
HPMC K100M | 100 000 – 150 000 cP | Formuły o kontrolowanym uwalnianiu w produktach farmaceutycznych, budownictwie i powłokach malarskich | Wysoka lepkość, doskonała do kontrolowanego uwalniania leków. |
HPMC E4M | 3000 – 4500 cP | Kosmetyki, artykuły toaletowe, przetwórstwo żywności, kleje i powłoki | Rozpuszczalny w zimnej wodzie, stosowany w produktach do pielęgnacji ciała i produktach spożywczych. |
HPMC E15 | 15 000 cP | Środek zagęszczający w farbach, powłokach, żywności i produktach farmaceutycznych | Wysoka lepkość, rozpuszczalność w zimnej wodzie, stosowany w produktach przemysłowych i farmaceutycznych. |
HPMC M4C | 4000 – 6000 cP | Przemysł spożywczy i napojowy jako stabilizator, farmaceutyczny jako spoiwo | Średniej lepkości, często stosowany jako zagęszczacz w przetworzonej żywności. |
HPMC 2910 | 3000 – 6000 cP | Kosmetyki (kremy, balsamy), żywność (wyroby cukiernicze), farmaceutyka (kapsułki, powłoki) | Jeden z najpopularniejszych gatunków, stosowany jako środek stabilizujący i zagęszczający. |
HPMC2208 | 5000 – 15000 cP | Stosowany w mieszankach cementowych i gipsowych, tekstyliach, powłokach papierowych | Nadaje się do zastosowań wymagających doskonałych właściwości powłokotwórczych. |
Szczegółowy skład i właściwości HPMC
Właściwości fizyczne Hydroxypropyl Methylcellulose zależą w dużej mierze od stopnia podstawienia grup hydroksylowych w cząsteczce celulozy. Oto główne właściwości:
Stopień substytucji (DS):
Odnosi się to do tego, ile grup hydroksylowych w celulozie zostało zastąpionych grupami metylowymi lub hydroksypropylowymi. Stopień podstawienia wpływa na rozpuszczalność HPMC w wodzie, jego lepkość i zdolność do tworzenia filmów. Typowy DS dla HPMC waha się od 1,4 do 2,2, w zależności od gatunku.
Lepkość:
Gatunki HPMC są klasyfikowane na podstawie ich lepkości po rozpuszczeniu w wodzie. Im wyższa masa cząsteczkowa i stopień podstawienia, tym wyższa lepkość. Na przykład HPMC K100M (o wyższym zakresie lepkości) jest często stosowany w formulacjach leków o kontrolowanym uwalnianiu, podczas gdy gatunki o niższej lepkości, takie jak HPMC K4M, są powszechnie stosowane w spoiwach tabletek i zastosowaniach spożywczych.
Rozpuszczalność w wodzie:
HPMC jest rozpuszczalny w wodzie i tworzy substancję żelową po rozpuszczeniu, ale temperatura i pH mogą wpływać na jego rozpuszczalność. Na przykład w zimnej wodzie rozpuszcza się szybko, ale jego rozpuszczalność może być zmniejszona w gorącej wodzie, szczególnie przy wyższych stężeniach.
Zdolność tworzenia filmu:
Jedną z kluczowych cech hydroksypropylometylocelulozy jest jej zdolność do tworzenia elastycznej powłoki. Ta właściwość sprawia, że nadaje się ona do stosowania w powłokach tabletek, gdzie zapewnia gładką, kontrolowanie uwalniającą się powierzchnię. Jest również przydatna w przemyśle spożywczym w celu poprawy tekstury i okresu przydatności do spożycia.
Żelowanie:
W pewnych stężeniach i temperaturach HPMC może tworzyć żele. Ta właściwość jest korzystna w formulacjach farmaceutycznych, gdzie jest wykorzystywana do tworzenia systemów o kontrolowanym uwalnianiu.
Zastosowania hydroksypropylometylocelulozy
Przemysł farmaceutyczny:
HPMC jest stosowany jako spoiwo w formulacjach tabletek, szczególnie w systemach o przedłużonym uwalnianiu i kontrolowanym uwalnianiu. Służy również jako środek powlekający do tabletek i kapsułek, aby kontrolować uwalnianie składnika aktywnego. Jego zdolność do tworzenia stabilnych filmów i żeli jest idealna dla systemów dostarczania leków.
Przemysł spożywczy
W przemyśle spożywczym HPMC jest stosowany jako środek zagęszczający, emulgator i stabilizator w różnych produktach, w tym sosach, dressingach i wypiekach. Pomaga poprawić teksturę i wydłużyć okres przydatności do spożycia poprzez zmniejszenie utraty wilgoci.
Kosmetyki i pielęgnacja osobista:
HPMC jest szeroko stosowany w kosmetykach, gdzie działa jako zagęszczacz i stabilizator w kremach, balsamach, szamponach i innych produktach do pielęgnacji ciała. Jego zdolność do tworzenia struktury żelowej jest szczególnie przydatna w tych zastosowaniach.
Branża budowlana:
W przemyśle budowlanym, szczególnie w formulacjach cementowych i gipsowych, HPMC jest stosowany jako środek zatrzymujący wodę. Pomaga poprawić urabialność i wzmacnia właściwości wiążące materiałów.
Inne zastosowania:
HPMC wykorzystuje się również w przemyśle tekstylnym, do produkcji powłok papierniczych, a nawet do produkcji folii biodegradowalnych.
Hydroksypropylometyloceluloza (HPMC)jest bardzo wszechstronnym związkiem stosowanym w wielu gałęziach przemysłu ze względu na jego unikalne właściwości, takie jak zdolność tworzenia filmu, zdolność zagęszczania i zatrzymywanie wody. Chociaż nie ma „numeru seryjnego” w konwencjonalnym sensie, jest identyfikowany za pomocą identyfikatorów chemicznych, takich jak numer CAS (9004-65-3) i klas specyficznych dla produktu (np. HPMC K100M, HPMC E4M). Różnorodny zakres dostępnych klas HPMC zapewnia jego zastosowanie w różnych dziedzinach, od farmaceutyków po żywność, kosmetyki i budownictwo.
Czas publikacji: 21-03-2025