هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (HPMC)بوليمر قابل للذوبان في الماء، يُصنّع عن طريق تعديل جزيئات السليلوز كيميائيًا. يجمع هذا البوليمر بين الخصائص الطبيعية للسليلوز والوظيفة المُعدّلة، ويتميز بذوبان جيد في الماء، وتعديل اللزوجة، وخصائص تكوين الأغشية، ويُستخدم على نطاق واسع في الطب، ومستحضرات التجميل، والبناء، والأغذية، وغيرها من المجالات. يتطلب تحديد ما إذا كان مذيبًا بالفعل التمييز بين تطبيقاته وخصائصه المحددة في مختلف المجالات.
التركيب الكيميائي وخصائص هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز
يُحضّر HPMC بإضافة مجموعتي استبدال، هيدروكسي بروبيل (–CH2CH(OH)CH3) وميثيل (–CH3)، إلى وحدة الجلوكوز في جزيء السليلوز. جزيء السليلوز نفسه عبارة عن عديد سكاريد طويل السلسلة، يتكون من جزيئات β-D-جلوكوز متعددة متصلة بروابط β-1,4-غليكوزيدية، ويمكن استبدال مجموعة الهيدروكسيل (OH) فيه بمجموعات كيميائية مختلفة، مما يُحسّن خصائصه بشكل كبير.
أثناء عملية التخليق، تزيد الميثلة من قابلية جزيئات السليلوز للدهون، بينما يُحسّن الهيدروكسي بروبيل قابلية ذوبانها في الماء. ومن خلال هذين التعديلين، يصبح HPMC مركبًا بوليمريًا قابلًا للتعديل وقابلًا للذوبان في الماء.
ذوبانية ووظيفة HPMC
يتميز HPMC بذوبانية جيدة نسبيًا في الماء، وخاصةً في الماء الساخن. مع ارتفاع درجة الحرارة، تزداد سرعة الذوبان وذوبانية المادة. مع ذلك، لا يُعد HPMC بحد ذاته "مذيبًا" نموذجيًا، بل يُستخدم كمذيب أو مُكثِّف. في السوائل، يُمكنه تكوين محلول غرواني من خلال تفاعله مع جزيئات الماء، مما يُحسِّن لزوجة المحلول وخواصه الريولوجية.
على الرغم من إمكانية إذابة HPMC في الماء، إلا أنها لا تتمتع بخصائص "المذيب" بالمعنى التقليدي. المذيبات عادةً ما تكون سوائل قادرة على إذابة مواد أخرى، مثل الماء والكحول والكيتونات أو غيرها من المذيبات العضوية. يُعدّ إذابة HPMC نفسها في الماء مُكوّنًا وظيفيًا أساسيًا للتكثيف والتجلط وتكوين الأغشية.
مجالات تطبيق HPMC
المجال الطبي: يُستخدم HPMC غالبًا كسواغ للأدوية، وخاصةً في تحضير أشكال الجرعات الصلبة الفموية (مثل الأقراص والكبسولات)، ويُستخدم بشكل رئيسي في التكثيف، والالتصاق، والتجلط، وتكوين الأغشية، وغيرها من الوظائف. ويُحسّن التوافر الحيوي للأدوية، ويُستخدم أيضًا في المستحضرات ذات الإطلاق المستمر للمساعدة في التحكم في إطلاق الأدوية.
مجال التجميل: يُستخدم HPMC على نطاق واسع في منتجات العناية بالبشرة، والشامبو، وأقنعة الشعر، وكريمات العيون، وغيرها من مستحضرات التجميل، كمُكثِّف ومُثبِّت ومُشكِّل للأغشية. ويتمثل دوره في مستحضرات التجميل بشكل رئيسي في زيادة ثبات المنتج وملمسه، وجعله أكثر راحة.
مجال البناء: في قطاع البناء، يُستخدم HPMC كمكثف ومشتت في الأسمنت والملاط الجاف والطلاء وغيرها من المنتجات. فهو يزيد من لزوجة الطلاء، ويحسن أداء البناء، ويطيل مدة البناء.
مجال الأغذية: يُستخدم HPMC كمُضاف غذائي، ويُستخدم بشكل رئيسي في التكثيف والاستحلاب وتحسين الطعم، ويُستخدم بشكل شائع في الأطعمة قليلة الدسم والحلويات والآيس كريم. كما يُمكن استخدامه لتحسين ملمس الطعام وطعمه ونضارته.
الاستخدام كمذيب
في بعض عمليات التحضير المحددة، يمكن استخدام HPMC أيضًا كمكوّن مساعد للمذيب. على سبيل المثال، في صناعة الأدوية، تُمكّن ذوبانية HPMC من استخدامها كمخفف أو مُذيب في المستحضرات الدوائية، وخاصةً في بعض المستحضرات السائلة، حيث يُمكن أن تُساعد بفعالية في إذابة الأدوية وتكوين محلول متجانس.
في بعض الطلاءات القائمة على الماء،HPMCيمكن أيضًا استخدامه كعامل مساعد للمذيب لتحسين الخواص الرومولوجية وقابلية تشغيل الطلاء، على الرغم من أن المذيب الرئيسي في الطلاء هو عادةً الماء أو المذيب العضوي.
على الرغم من إمكانية إذابة HPMC في الماء في العديد من التطبيقات لتكوين مادة غروانية أو محلول وزيادة لزوجته وسيولته، إلا أنه لا يُعتبر مذيبًا بالمعنى التقليدي. بل يُستخدم بشكل أكثر شيوعًا كمادة وظيفية، كمكثف، وعامل تجلط، وعامل تشكيل غشاء. له تطبيقات واسعة في مجالات مختلفة، وخاصة في الصناعات الدوائية، ومستحضرات التجميل، والأغذية، والبناء. لذلك، عند فهم دور HPMC وخصائصه، يجب اعتباره بوليمرًا متعدد الوظائف قابلًا للذوبان في الماء، وليس مجرد مذيب بسيط.
وقت النشر: ٢١ مارس ٢٠٢٥