Hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC) je všestranný a široce používaný polymer v různých průmyslových odvětvích, známý pro své jedinečné vlastnosti a aplikace. Tato sloučenina je derivát celulózy, přírodního polymeru nalezeného v rostlinných buněčných stěnách. Abychom pochopili složení hydroxypropylmethylcellulózy, je nutné ponořit se do struktury a syntézy tohoto derivátu celulózy.
Struktura celulózy:
Celulóza je komplexní uhlohydrát sestávající z lineárního řetězce p-D-glukózových jednotek spojených p-1,4-glykosidickými vazbami. Tyto glukózové řetězce jsou drženy pohromadě vodíkovými vazbami za vzniku pevné lineární struktury. Celulóza je hlavní strukturální složkou rostlinných buněčných stěn a poskytuje sílu a rigiditu rostlinným buňkám.
Deriváty hydroxypropylmethylcelulózy:
Hydroxypropylmethylcelulóza je syntetizována chemicky modifikací celulózy a zavedením hydroxypropylu a methylových skupin do hlavního řetězce celulózy. Produkce obvykle zahrnuje následující kroky:
Etherifikační reakce:
Methylace: Léčba celulózy alkalickým roztokem a methylchloridem zavedení methylových skupin (-ch3) do hydroxylových skupin (-OH) celulózy.
Hydroxypropylace: Methylovaná celulóza dále reaguje s propylenoxidem zavedení hydroxypropylových skupin (-ch2chohch3) do struktury celulózy. Tento proces zvyšuje rozpustnost vody a mění fyzikální vlastnosti celulózy.
Čištění:
Modifikovaná celulóza se poté purifikuje, aby se odstranila jakékoli nezreagované činidla, vedlejší produkty nebo nečistoty.
Sušení a broušení:
Purifikovaná hydroxypropylmethylcelulóza je sušena a rozemlána do jemného prášku připraveného pro použití v různých aplikacích.
Složky hydroxypropylmethylcelulózy:
Složení hydroxypropylmethylcelulózy je charakterizováno stupněm substituce, která se týká stupně, v jakém hydroxypropyl a methylové skupiny nahrazují hydroxylové skupiny v řetězci celulózy. Různé známky HPMC mají různé stupně substituce, což ovlivňuje jejich rozpustnost, viskozitu a další vlastnosti.
Chemický vzorec hydroxypropylmethylcelulózy může být vyjádřen jako (C6H7O2 (OH) 3-Mn (OCH3) M (OCH2CH (OH) CH3) N) _X, kde M a N představují stupeň substituce.
M: Stupeň methylace (methylové skupiny na glukózovou jednotku)
N: Stupeň hydroxypropylace (hydroxypropylové skupiny na glukózovou jednotku)
X: Počet glukózových jednotek v řetězci celulózy
Funkce a aplikace:
Rozpustnost: HPMC je rozpustná ve vodě a stupeň substituce ovlivňuje jeho rozpustnost. Vytváří jasný a viskózní roztok ve vodě, takže je vhodný pro různé formulace.
Viskozita: Viskozita roztoku HPMC závisí na faktorech, jako je molekulová hmotnost a stupeň substituce. Tato vlastnost je rozhodující pro aplikace, jako jsou léčiva, které vyžadují formulace s řízeným uvolňováním.
Filmová formace: HPMC může vytvářet tenké filmy jako řešení, což je užitečné při povlacích ve farmaceutickém, potravinářském a jiném průmyslu.
Stabilizátory a zahušťovače: V potravinářském průmyslu se HPMC používá jako zahušťovadlo a stabilizátor v různých výrobcích, včetně omáček, dezertů a pečiva.
Farmaceutické aplikace: HPMC se široce používá ve farmaceutických formulacích, včetně tablet, tobolek a očních roztoků, díky svým kontrolovaným uvolněným vlastnostem a biokompatibilitě.
Konstrukce a povlaky: HPMC se používá ve stavebních materiálech, jako jsou malty, lepidla na dlaždice a omítky. Používá se také jako zahušťovadlo a stabilizátor ve formulacích barvy a povlaku.
Produkty pro osobní péči: V odvětví kosmetiky a osobní péče se HPMC nachází v produktech, jako jsou krémy, pleťové vody a šampony, kde poskytuje texturu a stabilitu.
Hydroxypropylmethylcelulóza se získá methylací a hydroxypropylací celulózy. Jedná se o víceúčelový polymer se širokou škálou použití. Díky svým jedinečným vlastnostem je cenný v průmyslových odvětvích, jako jsou léčiva, jídlo, stavebnictví a osobní péče. Kontrolovaná modifikace celulózy může doladit vlastnosti HPMC, což z něj činí důležitou součást četných produktů, se kterými se v našem každodenním životě setkáváme.
Čas příspěvku: leden-10-2024