L’HPMC (hidroxipropil metilcellulosa) és un èter de cel·lulosa no iònic àmpliament utilitzat en productes farmacèutics, aliments, construccions i cosmètics. Diferents graus de HPMC es classifiquen principalment segons la seva estructura química, les propietats físiques, la viscositat, el grau de substitució i els usos diferents.
1. Estructura química i grau de substitució
L’estructura molecular de HPMC consisteix en grups hidroxil a la cadena de cel·lulosa substituïda per grups metoxi i hidroxipropoxi. Les propietats físiques i químiques de HPMC varien en funció del grau de substitució de grups de metoxi i hidroxipropoxi. El grau de substitució afecta directament la solubilitat, l’estabilitat tèrmica i l’activitat superficial de l’HPMC. Concretament:
L’HPMC amb un alt contingut en metoxi tendeix a presentar una temperatura de gelació tèrmica més elevada, cosa que la fa més adequada per a aplicacions sensibles a la temperatura, com ara la preparació de fàrmacs per alliberament controlat.
El HPMC amb un alt contingut en hidroxipropoxi té una millor solubilitat en aigua i el seu procés de dissolució es veu menys afectat per la temperatura, fent -lo adequat per al seu ús en entorns freds.
2. Grau de viscositat
La viscositat és un dels indicadors importants del grau HPMC. HPMC té una àmplia gamma de viscositats, des d’uns quants centipoise fins a desenes de milers de centipoises. El grau de viscositat afecta el seu ús en diferents aplicacions:
HPMC de baixa viscositat (com ara 10-100 Centipoise): Aquest grau de HPMC s’utilitza majoritàriament en aplicacions que requereixen menor viscositat i alta fluïdesa, com ara el recobriment de pel·lícules, adhesius de tauletes, etc. Pot proporcionar un cert grau de força d’enllaç sense afectar La fluïdesa de la preparació.
HPMC de viscositat mitjana (com ara 100-1000 Centipoise): utilitzat habitualment en aliments, cosmètics i determinades preparacions farmacèutiques, pot actuar com un espessidor i millorar la textura i l'estabilitat del producte.
HPMC d’alta viscositat (com ara per sobre de 1000 centipoise): Aquest grau de HPMC s’utilitza principalment en aplicacions que requereixen una alta viscositat, com ara coles, adhesius i materials de construcció. Proporcionen excel·lents capacitats d’espessiment i suspensió.
3. Propietats físiques
Les propietats físiques de l’HPMC, com la solubilitat, la temperatura de la gelació i la capacitat d’absorció d’aigua, també varien amb la seva nota:
Solubilitat: la majoria dels HPMC tenen una bona solubilitat en aigua freda, però la solubilitat disminueix a mesura que augmenta el contingut de metoxi. Alguns graus especials de HPMC també es poden dissoldre en dissolvents orgànics per a aplicacions industrials específiques.
Temperatura de gelació: la temperatura de gelació de HPMC en solució aquosa varia amb el tipus i el contingut dels substituents. En general, HPMC amb un alt contingut en metoxi tendeix a formar gels a temperatures més altes, mentre que HPMC amb un alt contingut en hidroxipropoxi presenta una temperatura de gelació inferior.
Hygroscopicity: HPMC té una baixa higroscopicitat, especialment les notes altes. Això fa que sigui excel·lent en entorns que requereixen resistència a la humitat.
4. Àrees d’aplicació
Com que diferents graus de HPMC tenen propietats físiques i químiques diferents, les seves aplicacions en diversos camps també són diferents:
Indústria farmacèutica: HPMC s’utilitza habitualment en recobriments de tauletes, preparacions d’alliberament sostingut, adhesius i espessidors. HPMC de grau farmacèutic necessita complir els estàndards específics de farmacopea, com ara la farmacopea dels Estats Units (USP), la farmacopea europea (EP), etc. Es poden utilitzar diferents graus de HPMC per ajustar la taxa d’alliberament i l’estabilitat dels fàrmacs.
Indústria alimentària: HPMC s'utilitza com a espessidor, emulsionant, estabilitzador i cinema anterior. El HPMC de grau alimentari normalment es requereix que sigui no tòxic, sense gust, inodor i necessiti complir les regulacions additives alimentàries, com les de l’Administració d’Aliments i Drogues dels Estats Units (FDA) i la European Food Safety Authority (EFSA).
Indústria de la construcció: el grau de construcció HPMC s'utilitza principalment en materials basats en ciment, productes de guix i recobriments per espessir, retenir aigua, lubricar i millorar. L’HPMC de diferents graus de viscositat pot afectar l’operació dels materials de construcció i el rendiment del producte final.
5. Normes i regulacions de qualitat
Diferents graus de HPMC també estan subjectes a diferents estàndards i regulacions de qualitat:
HPMC de grau farmacèutic: ha de complir els requisits de farmacopea, com ara USP, EP, etc. El seu procés de producció i els requisits de control de qualitat són elevats per garantir la seva seguretat i efectivitat en les preparacions farmacèutiques.
HPMC de qualitat alimentària: ha de complir les regulacions rellevants sobre additius alimentaris per assegurar la seva seguretat en els aliments. Diferents països i regions poden tenir diferents especificacions per a HPMC de qualitat alimentària.
HPMC de grau industrial: HPMC utilitzat en la construcció, els recobriments i altres camps no ha de complir normalment els estàndards d’aliments o drogues, però encara necessita complir els estàndards industrials corresponents, com els estàndards ISO.
6. Seguretat i protecció ambiental
L’HPMC de diferents graus també difereix en la protecció de seguretat i medi ambient. HPMC de qualitat farmacèutica i de qualitat alimentària sol experimentar avaluacions rigoroses de seguretat per assegurar-se que són inofensives per al cos humà. L’HPMC de grau industrial, d’altra banda, presta més atenció a la seva protecció i degradabilitat ambiental durant l’ús per reduir l’impacte sobre el medi ambient.
Les diferències entre diferents graus de HPMC es reflecteixen principalment en l'estructura química, la viscositat, les propietats físiques, les àrees d'aplicació, els estàndards de qualitat i la seguretat. Segons els requisits específics d'aplicacions, l'elecció del grau adequat de HPMC pot millorar significativament el rendiment i la qualitat del producte. Quan es compren HPMC, aquests factors s’han de considerar de forma exhaustiva per assegurar l’aplicabilitat i l’efectivitat del producte.
Hora de la publicació: 20-2024 d'agost