Hydroxypropylmetylcelulóza (HPMC) je dôležitá polymérna zlúčenina rozpustná vo vode a celulózový derivát. Všeobecne sa používa v medicíne, stavebníctve, potravinách, kozmetike a iných oblastiach. HPMC má niektoré špeciálne fyzikálne a chemické vlastnosti prostredníctvom chemickej modifikácie molekulárnej štruktúry celulózy, ktorá vyhovuje rôznym priemyselným potrebám.
1. Molekulárna štruktúra a vlastnosti
Molekulárna štruktúra HPMC pozostáva z kostry na báze celulózy a rôznych substituentov (hydroxypropyl a metyl). Prostredníctvom chemickej modifikácie sa do molekúl HPMC zavádzajú hydroxypropylové a metylové skupiny, ktoré jej dodávajú rozpustnosť vo vode, zahusťovanie, tvorbu filmu a ďalšie vlastnosti. V dôsledku chemickej štruktúry HPMC je nerozpustný vo vode a organických rozpúšťadlách, ale môže tvoriť priehľadný koloidný roztok vo vode.
Jeho hydroxypropylová skupina zvyšuje hydrofilnosť, zatiaľ čo metylová skupina zvyšuje hydrofóbnosť. Úpravou pomeru týchto dvoch substituentov je možné zmeniť rozpustnosť vo vode, viskozita a iné fyzikálne a chemické vlastnosti HPMC, aby vyhovovala potrebám aplikácie rôznych polí.
2. Rozpustnosť a hydratácia
HPMC má dobrú rozpustnosť, najmä ak sa rozpustí v teplej vode, rýchlo vytvorí rovnomerné roztok. Má silnú hydratačnú schopnosť a môže absorbovať vodu na napučanie a vytvárať stabilný koloidný roztok. Vďaka tomu je HPMC široko používaná v zahusťovaniach, stabilizátoroch, emulgátoroch a iných funkciách, najmä pri uvoľňovaní liekov, príprave povlaku a potravinárskom priemysle.
Vo farmaceutickom priemysle sa HPMC často používa na prípravu prípravkov liekov s trvalou uvoľňovaním, ktoré môžu účinne kontrolovať mieru uvoľňovania liekov. Jeho rozpustnosť a hydratácia jej umožňujú rozpustiť sa v gastrointestinálnom trakte, pomaly uvoľňovať lieky a predĺžiť účinnosť liekov.
3. Zahustenie a gélové vlastnosti
Pozoruhodnou črtou HPMC je zahusťovanie. Viskozita roztoku HPMC úzko súvisí s jeho koncentráciou, molekulovou hmotnosťou a stupňom hydratácie. Roztok HPMC s vysokou molekulovou hmotnosťou má väčšiu viskozitu a je vhodný pre aplikácie vyžadujúce vyššiu viskozitu, ako sú lepidlá, povlaky, čistiace prostriedky atď.
HPMC má tiež vlastnosti Gelling. Ak je koncentrácia roztoku HPMC vysoká, môže tvoriť priehľadný gél, ktorý je veľmi dôležitý vo farmaceutickom poli, najmä pri príprave formulácií liečiv s trvalým uvoľňovaním a gélových liečiv.
4. Stabilita a antioxidačné vlastnosti
HPMC má dobrú chemickú stabilitu a môže tolerovať široký rozsah hodnôt pH (zvyčajne 4 až 10). Preto si môže udržiavať svoju štruktúru a funkciu v mnohých rôznych kyslých a alkalických prostrediach. V porovnaní s inými derivátmi celulózy má HPMC silnejšie antioxidačné vlastnosti a môže sa použiť v rôznych vzorcoch dlhodobých konzervácií.
Táto chemická stabilita spôsobuje, že HPMC sa široko používa v potravinových prísadách, kozmetike a farmaceutických prípravkoch. Napríklad v potravinárskom priemysle sa HPMC používa ako emulgátor a zahusťovadlo na zlepšenie textúry a stability produktu.
5. Biokompatibilita a bezpečnosť
HPMC, ako vodotesný polymér, má vynikajúcu biokompatibilitu, a preto sa široko používa vo farmaceutických, potravinových a kozmetických odvetviach. HPMC nie je úplne absorbovaná v tele, ale ako rozpustná vláknina z diéty sa vylučuje tráviacim systémom a všeobecne sa považuje za netoxický a nekripujúci materiál. Často sa používa ako nosič v systémoch na dodávanie liečiv, ktorý pomáha uvoľňovať lieky pomalým a stabilným spôsobom.
Ako potravinárska prísada je HPMC certifikovaná komisiou Codex Alimentarius Commission ako bezpečná látka na použitie. Jeho aplikácia sa považuje za bezpečnú a neškodnú pre ľudské telo.
6. Polia aplikácií
6.1 Farmaceutický priemysel
Vo farmaceutických prípravkoch sa HPMC široko používa ako zahusťovadlo, emulgátor, stabilizátor a nosič s trvalým uvoľňovaním. V formách orálnej dávky sa HPMC často používa v kapsulách, tabletách a prípravách na trvalé uvoľnenie. Vďaka svojej dobrej biologickej kompatibilite a nastaviteľných vlastnostiach rozpustnosti sa HPMC používa na prípravu rôznych nosičov liečiv, najmä pri vývoji liekov s trvalým uvoľňovaním.
6.2 potravinársky priemysel
V potravinárskom priemysle sa HPMC používa na zhrubnutie, stabilizáciu, emulgáciu, tvorbu filmu a ďalšie aspekty. Často sa používa v pečivom, nápojoch, mrazených potravinách, hotových jedlách a omáčkach. HPMC môže účinne zlepšiť chuť a textúru potravín a predĺžiť trvanlivosť potravín.
6.3 Kozmetika a osobná starostlivosť
V poli kozmetiky sa HPMC často používa ako zahusťovadlo a emulgátor v produktoch starostlivosti o pleť, šampón, sprchový gél, zubnú pastu, kozmetiku a ďalšie výrobky. Má dobrú afinitu na pokožku, môže zlepšiť konzistentnosť a stabilitu produktu a počas používania nie je ľahké dráždiť pokožku.
6.4 Construction and Industrial Applications
V stavebníctve sa HPMC používa ako zahusťovadlo v stavebných materiáloch, ako je cementová malta, dlaždice lepidlo a nástenné povlaky. Môže zlepšiť prevádzku a plynulosť počas výstavby, zvýšiť priľnavosť materiálov a zlepšiť silu a trvanlivosť po sušení.
Ako dôležitý polymérny materiál má HPMC rôzne vynikajúce fyzikálne a chemické vlastnosti, ako je dobrá rozpustnosť vody, zahusťovanie, stabilita a biokompatibilita. Jeho široká škála aplikácií zahŕňa medicínu, potraviny, kozmetiku, stavebníctvo a ďalšie odvetvia, poskytovanie synergických funkcií a optimalizáciu výkonnosti pre výrobky v týchto oblastiach. V budúcnosti, keďže požiadavka ľudí, ktorí majú environmentálne, zdravé a funkčné materiály, sa stále zvyšujú, vyhliadky na aplikáciu HPMC budú stále široké.
Čas príspevku: február-2015