هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (HPMC) هو مشتق من السليلوز يُستخدم على نطاق واسع في صناعات متنوعة، بما في ذلك الصناعات الدوائية والبناء والأغذية. تختلف لزوجته تبعًا لعوامل مثل وزنه الجزيئي، ودرجة إحلاله، وتركيز المحلول.
مقدمة عن هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC)
هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز هو بوليمر شبه صناعي يُحصل عليه عن طريق التعديل الكيميائي للسليلوز. بفضل خصائصه الفريدة، يُستخدم على نطاق واسع كمكثف، وعامل تجلط، ومُشكِّل للأغشية، ومُثبِّت في تطبيقات مُختلفة.
التركيب والبنية الجزيئية
يتكون HPMC من هيكل سليلوزي مع بدائل هيدروكسي بروبيل وميثوكسي. تشير درجة الاستبدال (DS) إلى متوسط عدد البدائل لكل وحدة أنهيدروجلوكوز في سلسلة السليلوز. تؤثر قيمة DS المحددة على الخصائص الفيزيائية والكيميائية لـ HPMC.
لزوجة HPMC
اللزوجة هي معيار مهم لـ HPMC، وخاصة في التطبيقات التي تستخدم خصائص التكثيف والتجلط.
تتأثر لزوجة محاليل HPMC بالعديد من العوامل:
1. الوزن الجزيئي
يؤثر الوزن الجزيئي لـ HPMC على لزوجته. عمومًا، تُنتج HPMCs ذات الوزن الجزيئي الأعلى محاليل ذات لزوجة أعلى. تتوفر أنواع مختلفة من HPMC في السوق، ولكل منها نطاق وزن جزيئي خاص بها.
2. درجة الاستبدال (DS)
تؤثر قيم DS لمجموعات الهيدروكسي بروبيل والميثوكسي على ذوبان ولزوجة HPMC. تؤدي قيم DS الأعلى عمومًا إلى زيادة ذوبان الماء وزيادة كثافة المحاليل.
3. التركيز
يُعد تركيز HPMC في المحلول عاملاً رئيسياً يؤثر على اللزوجة. ومع زيادة التركيز، تزداد اللزوجة عادةً. وتُوصف هذه العلاقة عادةً بمعادلة كريجر-دوغيرتي.
4. درجة الحرارة
تؤثر درجة الحرارة أيضًا على لزوجة محاليل HPMC. عمومًا، تنخفض اللزوجة مع ارتفاع درجة الحرارة.
مجالات التطبيق
المستحضرات الصيدلانية: يستخدم HPMC بشكل شائع في المستحضرات الصيدلانية، بما في ذلك الأقراص والمحاليل العينية، حيث يكون الإطلاق المتحكم فيه واللزوجة أمرًا بالغ الأهمية.
البناء: في صناعة البناء، يتم استخدام HPMC كمكثف في المنتجات القائمة على الأسمنت لتحسين قابلية العمل والاحتفاظ بالمياه.
صناعة الأغذية: يستخدم HPMC كمكثف ومثبت ومستحلب في تطبيقات الأغذية.
لزوجة هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز خاصية معقدة تتأثر بعوامل متعددة، مثل الوزن الجزيئي، ودرجة الاستبدال، والتركيز، ودرجة الحرارة. تتوفر درجات مختلفة من هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز لتناسب تطبيقات محددة، ويقدم المصنعون أوراق بيانات فنية تحدد نطاق اللزوجة لكل درجة في ظل ظروف مختلفة. ينبغي على الباحثين وصانعي المركبات مراعاة هذه العوامل لتصميم خصائص هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز بما يلبي متطلبات تطبيقاتهم.
وقت النشر: ٢٠ يناير ٢٠٢٤