Hidroksipropil metilceluloza (HPMC) je pogost polsintetični polimerni material in celulozni derivat. Gre za neionski vodno topni polimer, ki ga izdeluje kemično spreminjajoča naravna celuloza. Postopek priprave HPMC običajno vključuje naslednje korake: alkalizacija celuloze z alkalijsko obdelavo in nato reagira s propilen oksidom in metil kloridom v alkalnih pogojih, da ustvari hidroksipropil in metil substituente, da tvori HPMC.
Kemična struktura in lastnosti HPMC
Osnovna strukturna enota HPMC je β-D-piranozna glukoza, ki je tudi osnovna strukturna enota celuloze. V HPMC nekatere hidroksilne skupine (-OH) nadomestijo metoksi skupine (-och₃) in hidroksiprogoksi skupine (-och₂chohch₃), tako da je njegova struktura drugačna od strukture naravne celuloze. Ta zamenjava izboljša topnost HPMC v vodi in določena organska topila ter ima dobro stabilnost in nizko higroskopičnost.
Ko se HPMC raztopi v vodi, lahko tvori stabilno koloidno raztopino. Njegova topnost je povezana z vrsto in stopnjo zamenjave substituenta. Na splošno ima HPMC z večjo vsebnostjo metilnih substituentov boljšo topnost v hladni vodi, medtem ko ima HPMC z večjo vsebnostjo hidroksipropila boljšo topnost v topli vodi. Poleg tega imajo HPMC rešitve reverzibilne lastnosti termogela, to je, da se ob ohlajanju ponovno ogrejejo in se ponovno raztopijo.
Aplikacijska polja HPMC
Zaradi svoje edinstvene kemijske strukture in fizikalno -kemijskih lastnosti se HPMC pogosto uporablja na številnih področjih.
Gradbeni materiali: V gradbenih materialih se HPMC običajno uporablja kot zgoščevanje in zadrževalno sredstvo za izboljšanje gradbenih zmogljivosti materialov na osnovi cementa in mavca ter kakovost končnega izdelka. Prav tako lahko izboljša adhezijo, odpornost na razpoko in trajnost malte.
Medicina: Uporaba HPMC v farmacevtskem polju vključuje predvsem materiale za nadzor nad nadzorovanimi sproščanji, kapsulske lupine in zgoščevalci za tablete. Ker je HPMC netoksičen, ne-dirritacijski in ima dobro biokompatibilnost, se pogosto uporablja pri pripravkih s trajnim sproščanjem in nadzorovanim sproščanjem tablet.
Hrana: V živilski industriji se HPMC uporablja kot zgoščevalec, stabilizator in emulgator pri proizvodnji različnih živil, kot so sladoled, žele, jogurt itd. Lahko izboljša teksturo in okus hrane ter podaljša rok uporabnosti hrane.
Kozmetika: Na področju kozmetike se HPMC pogosto uporablja kot zgoščevalec za emulzije, kreme in gele. Ne zagotavlja samo dobre teksture, ampak tvori tudi vlažilni film na površini kože, s čimer igra vlažilno in zaščitno vlogo.
Premazi: HPMC se uporablja kot zgoščevalec, razpršilec in emulgator v prevlekah, kar lahko izboljša gradbeno delovanje premazov in izboljša izravnavo in sijaj premazov.
Prednosti in omejitve HPMC
HPMC ima številne prednosti, kot so dobra topnost vode, kemična stabilnost, nestrupenost in biokompatibilnost. Te značilnosti so se široko uporabljale na številnih področjih. Vendar ima HPMC tudi nekaj omejitev. Na primer, v visokem temperaturnem okolju se bo viskoznost HPMC znatno zmanjšala, kar lahko v nekaterih aplikacijah postane težava. Poleg tega ima HPMC slabo stabilnost v raztopinah z visoko koncentracijsko soljo, kar tudi omejuje njegovo uporabo v nekaterih posebnih okoljih.
HPMC je zelo pomemben funkcionalni polimer. S svojimi edinstvenimi fizikalnimi in kemijskimi lastnostmi ter dobro uporabo se je pogosto uporabljala pri gradbeništvu, medicini, hrani, kozmetiki in premazih. Čeprav ima nekatere omejitve, se aplikacijsko polje HPMC še vedno širi z nenehnimi raziskavami in izboljšanjem. Z razvojem znanosti in tehnologije naj bi HPMC igral pomembno vlogo na bolj nastajajočih področjih.
Čas objave: februar-17-2025