Hydroksypropylometyloceluloza (HPMC)jest powszechnie stosowaną pochodną celulozy o szerokim zakresie zastosowań, szczególnie w dziedzinie farmaceutyków, kosmetyków, żywności i materiałów budowlanych. Nie jest rozpuszczalnikiem, ale rozpuszczalnym w wodzie polimerem, który może rozpuszczać się w wodzie i tworzyć przezroczysty roztwór koloidalny. Rozpuszczalność AnxinCel®HPMC zależy od liczby i położenia podstawników metylowych i hydroksypropylowych w jego strukturze cząsteczkowej.
1. Podstawowe właściwości hydroksypropylometylocelulozy
Hydroksypropylometyloceluloza jest otrzymywana przez metylację i hydroksypropylację celulozy. Sama celuloza jest naturalnym polisacharydem o dużej masie cząsteczkowej, który występuje w ścianach komórkowych roślin. Struktura chemiczna HPMC składa się głównie z jednostek glukozy, które są długołańcuchowymi cząsteczkami połączonymi wiązaniami β-1,4 glikozydowymi. W tej strukturze cząsteczkowej niektóre grupy hydroksylowe są zastąpione przez metyl (-OCH₃) i hydroksypropyl (-C₃H₇OH), co zapewnia dobrą rozpuszczalność i inne właściwości fizyczne i chemiczne.
Rozpuszczalność HPMC zależy od struktury cząsteczkowej i zazwyczaj charakteryzuje się następującymi cechami:
Rozpuszczalność w wodzie: HPMC może tworzyć lepki roztwór w wodzie i rozpuszcza się szybko. Jego rozpuszczalność jest ściśle związana z temperaturą wody i masą cząsteczkową HPMC.
Wysoka lepkość: Przy pewnym stężeniu roztwór HPMC wykazuje wyższą lepkość, zwłaszcza przy dużej masie cząsteczkowej i wysokim stężeniu.
Stabilność termiczna: HPMC charakteryzuje się dobrą stabilnością w pewnym zakresie temperatur i nie ulega łatwo rozkładowi, co daje mu pewne zalety w procesie przetwarzania termicznego.
2. Rozpuszczalność HPMC
HPMC jest substancją rozpuszczalną w wodzie, ale nie jest rozpuszczalna we wszystkich rozpuszczalnikach. Jej zachowanie rozpuszczania jest związane z polarnością rozpuszczalnika i interakcją między cząsteczkami rozpuszczalnika i cząsteczkami HPMC.
Woda: HPMC można rozpuścić w wodzie. Woda jest jej najczęstszym rozpuszczalnikiem, a podczas procesu rozpuszczania cząsteczki AnxinCel®HPMC utworzą wiązania wodorowe z cząsteczkami wody, aby osiągnąć rozpuszczenie. Stopień rozpuszczenia zależy od takich czynników, jak masa cząsteczkowa HPMC, stopień metylacji i hydroksypropylacji, temperatura i wartość pH wody. Zazwyczaj rozpuszczalność HPMC jest najlepsza w środowisku o neutralnym pH.
Rozpuszczalniki organiczne: HPMC jest prawie nierozpuszczalny w większości rozpuszczalników organicznych, takich jak alkohole, etery i węglowodory. Wynika to z faktu, że jego struktura cząsteczkowa zawiera hydrofilowe grupy hydroksylowe oraz lipofilowe grupy metylowe i hydroksypropylowe. Chociaż ma silne powinowactwo do wody, ma słabą zgodność z większością rozpuszczalników organicznych.
Rozpuszczalność w gorącej wodzie: W ciepłej wodzie (zwykle 40°C do 70°C) HPMC rozpuszcza się szybko, a rozpuszczony roztwór wykazuje wysoką lepkość. W miarę dalszego wzrostu temperatury szybkość rozpuszczania i rozpuszczalność wzrosną, ale w bardzo wysokich temperaturach lepkość roztworu może ulec zmianie.
3. Zastosowanie HPMC
Ze względu na dobrą rozpuszczalność w wodzie, niską toksyczność i możliwość regulacji lepkości, HPMC jest szeroko stosowany w różnych gałęziach przemysłu.
Przemysł farmaceutyczny: W przemyśle farmaceutycznym HPMC jest szeroko stosowany w preparatach o przedłużonym uwalnianiu leków, formowaniu tabletek, żelach i nośnikach leków. Może pomóc lekom w stabilnym rozpuszczaniu się w wodzie i regulować szybkość uwalniania leku.
Przemysł spożywczy: HPMC, jako dodatek do żywności, jest powszechnie stosowany do emulgowania, zagęszczania i nawilżania. W wypiekach może poprawić ciągliwość i stabilność ciasta. HPMC jest również powszechnie stosowany w lodach, napojach i produktach o niskiej zawartości tłuszczu.
Branża budowlana: W branży budowlanej HPMC jest często stosowany jako zagęszczacz zapraw budowlanych, który może poprawić parametry konstrukcyjne, zatrzymywanie wody i wytrzymałość wiązania zaprawy.
Kosmetyki: W kosmetykach AnxinCel®HPMC jest stosowany głównie jako zagęszczacz, środek zawieszający i stabilizator. Jest szeroko stosowany w produktach takich jak kremy do twarzy, szampony i żele pod prysznic.
HPMCjest rozpuszczalną w wodzie i wysoce lepką pochodną celulozy, która może tworzyć przezroczysty roztwór koloidalny w wodzie. Nie jest rozpuszczalnikiem, ale związkiem o dużej masie cząsteczkowej, który może rozpuszczać się w wodzie. Jego rozpuszczalność objawia się głównie dobrą rozpuszczalnością w wodzie, ale jest nierozpuszczalny w większości rozpuszczalników organicznych. Te cechy HPMC sprawiają, że jest szeroko stosowany w wielu gałęziach przemysłu, w tym w przemyśle farmaceutycznym, spożywczym, budowlanym i kosmetycznym.
Czas publikacji: 17-02-2025