HPMC (Hidroxipropil Metilcel·lulosa) és un èter de cel·lulosa no iònic àmpliament utilitzat en productes farmacèutics, alimentaris, de construcció i cosmètics. Els diferents graus de HPMC es classifiquen principalment segons la seva estructura química, propietats físiques, viscositat, grau de substitució i diferents usos.
1. Estructura química i grau de substitució
L'estructura molecular de HPMC consisteix en grups hidroxil a la cadena de cel·lulosa que són substituïts per grups metoxi i hidroxipropoxi. Les propietats físiques i químiques de les HPMC varien en funció del grau de substitució dels grups metoxi i hidroxipropoxi. El grau de substitució afecta directament la solubilitat, l'estabilitat tèrmica i l'activitat superficial de HPMC. Concretament:
L'HPMC amb un alt contingut de metoxi tendeix a mostrar una temperatura de gelificació tèrmica més alta, cosa que la fa més adequada per a aplicacions sensibles a la temperatura, com ara preparats de fàrmacs d'alliberament controlat.
L'HPMC amb un alt contingut d'hidroxipropoxi té una millor solubilitat en aigua i el seu procés de dissolució es veu menys afectat per la temperatura, per la qual cosa és adequat per al seu ús en ambients 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 centipoises 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 d'HPMC s'utilitza principalment en aplicacions que requereixen una viscositat més baixa i una alta fluïdesa, com ara el recobriment de pel·lícules, adhesius de tauletes, etc. Pot proporcionar un cert grau de força d'unió sense afectar. la fluïdesa de la preparació.
HPMC de viscositat mitjana (com ara 100-1000 centipoise): s'utilitza habitualment en aliments, cosmètics i determinades preparacions farmacèutiques, pot actuar com a espessidor i millorar la textura i l'estabilitat del producte.
HPMC d'alta viscositat (com per sobre de 1000 centipoise): aquest grau d'HPMC s'utilitza principalment en aplicacions que requereixen una alta viscositat, com ara coles, adhesius i materials de construcció. Proporcionen una excel·lent capacitat d'engrossiment i suspensió.
3. Propietats físiques
Les propietats físiques de HPMC, com ara la solubilitat, la temperatura de gelificació i la capacitat d'absorció d'aigua, també varien amb el seu grau:
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 gelificació: la temperatura de gelificació de HPMC en solució aquosa varia amb el tipus i contingut de substituents. En termes generals, les HPMC amb un alt contingut en metoxi tendeixen a formar gels a temperatures més altes, mentre que les HPMC amb un alt contingut en hidroxipropoxi presenta una temperatura de gelificació més baixa.
Higroscopicitat: HPMC té una higroscòpicitat baixa, especialment graus de substitució alta. Això fa que sigui excel·lent en entorns que requereixen resistència a la humitat.
4. Àmbits d'aplicació
Com que els 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, preparats d'alliberament sostingut, adhesius i espessidors. L'HPMC de grau farmacèutic ha de complir estàndards de farmacopea específics, com ara la Farmacopea dels Estats Units (USP), la Farmacopea Europea (EP), etc. Es poden utilitzar diferents graus d'HPMC per ajustar la taxa d'alliberament i l'estabilitat dels fàrmacs.
Indústria alimentària: HPMC s'utilitza com a espessidor, emulsionant, estabilitzador i formador de pel·lícules. Normalment, l'HPMC de qualitat alimentària s'exigeix que no sigui tòxic, insípid, inodor i ha de complir les normatives sobre additius alimentaris, com ara les de l'Administració d'Aliments i Medicaments dels EUA (FDA) i l'Autoritat Europea de Seguretat Alimentària (EFSA).
Indústria de la construcció: HPMC de grau de construcció s'utilitza principalment en materials a base de ciment, productes de guix i recobriments per espessir, retenir l'aigua, lubricar i millorar. Les HPMC de diferents graus de viscositat poden afectar l'operabilitat dels materials de construcció i el rendiment del producte final.
5. Normes i normatives de qualitat
Els diferents graus d'HPMC també estan subjectes a diferents estàndards i regulacions de qualitat:
HPMC de grau farmacèutic: ha de complir els requisits de la farmacopea, com USP, EP, etc. El seu procés de producció i els requisits de control de qualitat són alts per garantir la seva seguretat i eficàcia en els preparats farmacèutics.
HPMC de qualitat alimentària: ha de complir la normativa rellevant sobre additius alimentaris per garantir la seva seguretat en els aliments. Diferents països i regions poden tenir especificacions diferents per a HPMC de qualitat alimentària.
HPMC de grau industrial: HPMC utilitzat en la construcció, recobriments i altres camps normalment no ha de complir els estàndards d'aliments o medicaments, però encara ha de complir els estàndards industrials corresponents, com ara els estàndards ISO.
6. Seguretat i protecció del medi ambient
Les HPMC de diferents graus també difereixen en seguretat i protecció ambiental. Els HPMC de qualitat farmacèutica i alimentària solen sotmetre's a rigoroses avaluacions de seguretat per assegurar-se que són inofensius per al cos humà. HPMC de grau industrial, d'altra banda, presta més atenció a la seva protecció ambiental i degradabilitat durant l'ús per reduir l'impacte sobre el medi ambient.
Les diferències entre els diferents graus de HPMC es reflecteixen principalment en l'estructura química, viscositat, propietats físiques, àrees d'aplicació, estàndards de qualitat i seguretat. Segons els requisits específics de l'aplicació, escollir el grau adequat d'HPMC pot millorar significativament el rendiment i la qualitat del producte. En comprar HPMC, aquests factors s'han de tenir en compte de manera integral per garantir l'aplicabilitat i l'eficàcia del producte.
Hora de publicació: 20-agost-2024