HPMC (Hydroxypropyl Methylcellulose) як полимери маъмулии нимсинтетикии полисахарид мебошад, ки дар тиб, хӯрокворӣ, саноати кимиё ва дигар соҳаҳо васеъ истифода мешавад. Хусусиятҳои обшавии он яке аз нуқтаҳои доғ дар таҳқиқот ва татбиқ мебошанд.
1. Сохтори молекулавӣ ва хусусиятҳои ҳалшавандагии HPMC
HPMC як пайвастагии полимерии дар об ҳалшаванда мебошад, ки тавассути тағир додани этерификатсияи селлюлоза ба даст оварда шудааст. Воҳиди сохтории он β-D-глюкоза мебошад, ки тавассути пайвандҳои 1,4-гликозидӣ пайваст мешавад. Сохтори асосии занҷири HPMC аз селлюлозаи табиӣ гирифта шудааст, аммо як қисми гурӯҳҳои гидроксилӣ бо гурӯҳҳои метокси (-OCH₃) ва гурӯҳҳои гидроксипропилӣ (-CH₂CH(OH)CH₃) иваз карда мешаванд, аз ин рӯ он рафтори парокандашавӣ аз селлюлозаи табиӣ фарқ мекунад.
Сохтори молекулавии HPMC ба ҳалшавандагии он таъсири назаррас мерасонад. Дараҷаи ивазкунӣ (DS, Дараҷаи ивазкунӣ) ва ивазкунии молярӣ (MS, Molar Substitution) HPMC параметрҳои муҳимест, ки хусусиятҳои ҳалшавандагии онро муайян мекунанд. Дараҷаи ивазшавӣ баландтар бошад, ҳамон қадар гурӯҳҳои гидроксилӣ дар молекула бо метокси гидрофобӣ ё гурӯҳҳои гидроксипропил иваз мешаванд, ки маҳлулияти HPMC-ро дар ҳалкунандаҳои органикӣ зиёд мекунад ва маҳлулияти обро коҳиш медиҳад. Баръакс, вақте ки дараҷаи ивазкунӣ паст аст, HPMC дар об бештар гидрофилӣ аст ва суръати обшавии он тезтар аст.
2. Механизми парокандашавии HPMC
Ҳалпазирии HPMC дар об як раванди мураккаби физикӣ ва химиявӣ буда, механизми обшавии он асосан марҳилаҳои зеринро дар бар мегирад:
Марҳилаи тар кардан: Вақте ки HPMC бо об тамос мегирад, молекулаҳои об аввал дар сатҳи HPMC филми гидратсиониро ташкил медиҳанд, то зарраҳои HPMC-ро печонанд. Дар ин раванд, молекулаҳои об бо гурӯҳҳои гидроксил ва метокси дар молекулаҳои HPMC тавассути пайвандҳои гидроген ҳамкорӣ мекунанд ва боиси тадриҷан тар шудани молекулаҳои HPMC мешаванд.
Марҳилаи варам: Бо ворид шудани молекулаҳои об, зарраҳои HPMC ба ҷабби об ва варам мекунанд, ҳаҷм зиёд мешавад ва занҷирҳои молекулавӣ тадриҷан воз мешаванд. Қобилияти варамкунии HPMC аз вазни молекулавии он ва ивазкунандаҳои он таъсир мерасонад. Вазни молекулавӣ ҳар қадар калон бошад, ҳамон қадар вақти варам дарозтар мешавад; гидрофилии ивазкунанда хар кадар пурзур бошад, дарачаи варамкунй хамон кадар зиёд мешавад.
Марҳилаи обшавӣ: Вақте ки молекулаҳои HPMC оби кофӣ мегиранд, занҷирҳои молекулавӣ аз зарраҳо ҷудо мешаванд ва тадриҷан дар маҳлул пароканда мешаванд. Ба суръати ин раванд омилҳо ба монанди ҳарорат, суръати омехта ва хосиятҳои ҳалкунанда таъсир мерасонанд.
HPMC умуман дар об, махсусан дар ҳарорати хонагӣ, ҳалшавандагии хуб нишон медиҳад. Бо вуҷуди ин, бояд қайд кард, ки вақте ки ҳарорат ба сатҳи муайян баланд мешавад, HPMC падидаи "гели гармӣ" -ро нишон медиҳад, яъне ҳангоми баланд шудани ҳарорат ҳалшавандагӣ коҳиш меёбад. Ин ба ҳаракати пуршиддати молекулаҳои об дар ҳарорати баланд ва таъсири мутақобилаи гидрофобӣ байни молекулаҳои HPMC вобаста аст, ки ба ассотсиатсияи байнимолекулаҳо ва ташаккули сохтори гел оварда мерасонад.
3. Омилҳое, ки ба ҳалшавандагии HPMC таъсир мерасонанд
Ба ҳалшавандагии HPMC омилҳои зиёд, аз ҷумла хосиятҳои физикӣ ва химиявии он ва шароити беруна таъсир мерасонанд. Ба омилҳои асосӣ инҳо дохил мешаванд:
Дараҷаи ивазкунӣ: Тавре ки дар боло зикр гардид, намуд ва шумораи ҷойгузинҳои HPMC мустақиман ба ҳалшавандагии он таъсир мерасонанд. Ҳар қадаре, ки ҷойгузинҳо зиёд бошанд, ҳамон қадар гурӯҳҳои гидрофилӣ дар молекула камтар ва ҳалшавандагии онҳо бадтар мешавад. Баръакс, вақте ки ҷойгузинҳо камтаранд, гидрофилии HPMC зиёд мешавад ва ҳалшавандагӣ беҳтар аст.
Вазни молекулавӣ: Вазни молекулавии HPMC мустақиман ба вақти обшавии он мутаносиб аст. Чӣ қадаре ки вазни молекулавӣ зиёд бошад, раванди обшавӣ ҳамон қадар сусттар мешавад. Ин аз он сабаб аст, ки занҷири молекулавии HPMC бо вазни калони молекулавӣ дарозтар аст ва молекулаҳо сахттар печида мешаванд, ки воридшавии молекулаҳои обро душвор мегардонад, ки боиси суст шудани варам ва обшавии он мегардад.
Ҳарорати ҳалли: Ҳарорат яке аз омилҳои калидӣ, ки ба ҳалшавандагии HPMC таъсир мерасонад. HPMC дар ҳарорати пасттар тезтар об мешавад, дар ҳоле ки дар ҳарорати баланд он метавонад гелро ташкил кунад ва ҳалшавандагии онро коҳиш диҳад. Аз ин рӯ, HPMC одатан дар оби ҳарорати паст омода карда мешавад, то гелатсия дар ҳарорати баланд пешгирӣ карда шавад.
Навъи ҳалкунанда: HPMC на танҳо дар об ҳал мешавад, балки инчунин дар ҳалкунандаҳои органикӣ, ба монанди этанол, спирти изопропил ва ғайра ҳал мешавад. Ҳалшавандагӣ дар ҳалкунандаҳои органикӣ аз намуд ва тақсимоти ивазкунандаҳо вобаста аст. Дар шароити муқаррарӣ, HPMC дар ҳалкунандаҳои органикӣ суст ҳалшаванда аст ва барои кӯмак ба обшавӣ миқдори мувофиқи об бояд илова карда шавад.
Арзиши рН: HPMC ба арзиши рН маҳлул таҳаммулпазирии муайян дорад, аммо дар шароити шадиди кислота ва сілтӣ, ҳалшавандагии HPMC таъсир мерасонад. Умуман, HPMC дар диапазони рН аз 3 то 11 ҳалшавандагии беҳтар дорад.
4. Истифодаи HPMC дар соҳаҳои гуногун
Ҳалпазирии HPMC онро дар бисёр соҳаҳо муфид мегардонад:
Соҳаи фармасевтӣ: HPMC одатан ҳамчун маводи рӯйпӯш, илтиёмӣ ва агентҳои озодкунандаи устувор барои лавҳаҳои фармасевтӣ истифода мешавад. Дар рӯйпӯшҳои маводи мухаддир, HPMC метавонад як филми якхеларо барои беҳтар кардани устувории маводи мухаддир ташкил диҳад; дар формулаҳои озоди устувор, HPMC суръати баровардани маводи мухаддирро тавассути назорат кардани суръати обшавии он танзим мекунад ва ба ин васила ба интиқоли дарозмуддати доруҳо ноил мешавад.
Саноати хӯрокворӣ: Дар ғизо, HPMC ҳамчун ғафскунанда, эмульгатор ва стабилизатор истифода мешавад. Азбаски HPMC ҳалшавандагии хуби об ва устувории гармӣ дорад, он метавонад матн ва таъми мувофиқро дар хӯрокҳои гуногун таъмин кунад. Дар баробари ин, табиати ғайриионикии HPMC аз вокуниши он бо дигар компонентҳои ғизо пешгирӣ мекунад ва устувории физикӣ ва химиявии ғизоро нигоҳ медорад.
Саноати ҳаррӯзаи кимиё: HPMC аксар вақт ҳамчун ғафскунанда ва эмульгатор дар маҳсулот, ба монанди шампун, кондитсионер ва креми рӯй истифода мешавад. Ҳалшавии хуби он дар об ва таъсири ғафскунанда ба он имкон медиҳад, ки таҷрибаи аълои истифодаро таъмин кунад. Илова бар ин, HPMC метавонад бо дигар ҷузъҳои фаъол барои баланд бардоштани фаъолияти маҳсулот синергетикӣ кунад.
Маводҳои сохтмонӣ: Дар саноати сохтмон, HPMC ҳамчун ғафскунанда ва агенти нигоҳдории об дар маҳлулҳои сементӣ, илтиёмҳои сафолӣ ва рӯйпӯшҳо истифода мешавад. HPMC метавонад қобилияти кори ин маводҳоро ба таври муассир беҳтар созад, вақти истифодаи онҳоро дароз кунад ва муқовимат ба тарқишҳоро беҳтар созад.
Ҳамчун маводи полимерӣ бо ҳалшавандагии хуб, рафтори обшавии HPMC аз бисёр омилҳо, аз қабили сохтори молекулавӣ, ҳарорат, арзиши рН ва ғайра таъсир мерасонад. Дар соҳаҳои гуногуни татбиқ, ҳалшавандагии HPMC метавонад тавассути танзими ин омилҳо барои қонеъ кардани ниёзҳои гуногун оптимизатсия карда шавад. Ҳалпазирии HPMC на танҳо иҷрои онро дар маҳлулҳои обӣ муайян мекунад, балки ба вазифаҳои он дар соҳаҳои фармасевтӣ, хӯрокворӣ, кимиёвӣ ва сохтмон бевосита таъсир мерасонад.
Вақти фиристодан: октябр-14-2024