Хидроксипропил метилцелулоза (HPMC)је нејонски целулозни етар, хемијски модификовани производ формиран реакцијом природне целулозе са пропилен оксидом и метил хлоридом након алкализације. ХПМЦ има добру физичку и хемијску стабилност и широко се користи у фармацеутским производима, грађевинским материјалима, храни, козметици и другим областима. Његова хемијска својства су следећа:
1. Карактеристике молекуларне структуре
Основни скелет HPMC-а потиче од природне целулозе, коју формирају глукозне јединице повезане β-1,4-гликозидним везама и формирају линеарни макромолекуларни ланац. Увођење хидроксипропилних и метокси група делимично замењује хидроксилне (-OH) групе на молекуларном ланцу целулозе, дајући му тако јединствена својства. Овај степен супституције (тј. степен супституције метокси и хидроксипропил група) има важан утицај на растворљивост, својства гела и стабилност HPMC-а.
2. Растворљивост
ХПМЦ је типичан нејонски полимер растворљив у води који може брзо да бубри у хладној води и формира провидни или провидни колоидни раствор. Међутим, у врућој води, ХПМЦ се не раствара лако и формираће гел на високим температурама. Ово термореверзибилно својство гела је једно од важних физичких и хемијских својстава ХПМЦ-а. Поред воде, ХПМЦ се може растворити и у одређеним поларним органским растварачима, као што су мешани растварачи етанола и воде, диметилформамид итд.
3. Термичка стабилност и желирање
ХПМЦ има одличну термичку стабилност. Како температура расте, молекуларни ланци ХПМЦ у воденом раствору ће се дехидрирати и формирати тродимензионалну мрежну структуру, а доћи ће и до преласка из раствора у гел. Температура желирања зависи од садржаја и молекулске тежине супституената. Генерално говорећи, ХПМЦ са високим садржајем хидроксипропила има вишу температуру желирања, док ХПМЦ са високим садржајем метокси има нижу температуру желирања.
Желирање је реверзибилно, а гел ће се након хлађења поново растворити у течно стање. Ово јединствено својство термогела чини да се HPMC често користи као материјал са продуженим ослобађањем у фармацеутској индустрији и користи се у индустрији грађевинског материјала за побољшање грађевинских перформанси малтера.
4. pH стабилност
ХПМЦ одржава добру стабилност у pH опсегу од 3~11. Овај широки опсег pH стабилности омогућава његову употребу у различитим окружењима без деградације или таложења. Када је pH вредност нижа од 3 или виша од 11, раствор може бити деградиран или таложен због високе концентрације водоничних јона или хидроксидних јона, што доводи до смањења перформанси.
5. Хемијска реактивност
Због присуства неких несупституисаних хидроксилних група у молекулу HPMC, он и даље задржава одређену хемијску активност и може да подлеже следећим реакцијама:
Реакција естерификације: Под одговарајућим условима, ХПМЦ може реаговати са ацил хлоридима, анхидридима итд. да би се формирали естри;
Реакција етерификације: Преостале хидроксилне групе могу наставити да реагују са етерификујућим средствима (као што су епоксиди) како би се додатно променио степен супституције и перформансе HPMC-а;
Реакција оксидације: У присуству јаких оксиданата (као што су калијум перманганат, натријум хипохлорит), молекуларни ланац ХПМЦ-а може се прекинути, што доводи до смањења вискозности;
Реакција хидролизе: Под дејством јаких киселина или јаких база, хидроксипропилни и метокси бочни ланци могу бити хидролизовани, што узрокује промене у молекуларној структури и деградацију перформанси.
Генерално, под нормалним условима примене, хемијска својства HPMC-а су релативно стабилна.
6. Биоразградивост
ХПМЦ је изведен из природне целулозе, тако да се може разградити на мале молекуларне шећере у специфичном биолошком окружењу (као што је под дејством микроорганизама), и коначно разградити на угљен-диоксид и воду. Ова добра биоразградивост чини да ХПМЦ испуњава захтеве еколошки прихватљивих материјала.
7. Компатибилност са другим супстанцама
Као нејонски полимер, ХПМЦ има добру компатибилност са различитим јонским или нејонским адитивима (као што су други полимери, сурфактанти, згушњивачи итд.). Посебно у систему формулације, може да ради са различитим састојцима лекова, хранљивим материјама, пигментима итд. без таложења или стратификације.
Стабилност ХПМЦ-а у окружењу са високом концентрацијом електролита биће погођена, а превише неорганске соли може проузроковати смањење вискозности раствора или чак таложење.
8. Отпорност на ензиме
У поређењу са природном целулозом,ХПМЦима побољшану отпорност на целулазу због замене неких хидроксилних група и не разграђује се лако конвенционалним ензимима. Ова карактеристика му даје предност одложеног ослобађања лекова у гастроинтестиналном окружењу.
Хидроксипропил метилцелулоза (HPMC) је хемијски модификовани природни полимерни материјал са добром растворљивошћу у води, термичком желатизацијом, pH стабилношћу, хемијском стабилношћу и биоразградивошћу. Због своје јединствене структуре и хемијских својстава, HPMC се широко користи у областима медицине, грађевинског материјала, премаза, хране, козметике итд., посебно у формулацијама које захтевају згушњавање, контролисано ослобађање, формирање филма, суспензију, емулгирање и друге функције.
Време објаве: 28. април 2025.