introduire
Les éthers de cellulose sont des polymères anioniques hydrosolubles dérivés de la cellulose. Grâce à leurs propriétés épaississantes, gélifiantes, filmogènes et émulsifiantes, ces polymères trouvent de nombreuses applications dans divers secteurs, tels que l'agroalimentaire, la pharmacie, la cosmétique et la construction. L'une de leurs propriétés les plus importantes est leur température de gélification thermique (Tg), température à laquelle le polymère passe de l'état sol à l'état gel. Cette propriété est essentielle pour déterminer les performances des éthers de cellulose dans diverses applications. Dans cet article, nous abordons la température de gélification thermique de l'hydroxypropylméthylcellulose (HPMC), l'un des éthers de cellulose les plus couramment utilisés dans l'industrie.
Température de gélification thermique du HPMC
L'HPMC est un éther de cellulose semi-synthétique largement utilisé dans diverses applications en raison de ses propriétés uniques. Très soluble dans l'eau, l'HPMC forme des solutions claires et visqueuses à faible concentration. À des concentrations plus élevées, il forme des gels réversibles par chauffage et refroidissement. La gélification thermique de l'HPMC est un processus en deux étapes impliquant la formation de micelles, puis leur agrégation pour former un réseau de gel (figure 1).
La température de gélification thermique de l'HPMC dépend de plusieurs facteurs, tels que le degré de substitution (DS), la masse moléculaire, la concentration et le pH de la solution. En général, plus le DS et la masse moléculaire de l'HPMC sont élevés, plus la température de gélification thermique est élevée. La concentration d'HPMC en solution affecte également la Tg : plus elle est élevée, plus la Tg est élevée. Le pH de la solution affecte également la Tg, les solutions acides entraînant une Tg plus basse.
La gélification thermique de l'HPMC est réversible et peut être affectée par divers facteurs externes tels que la force de cisaillement, la température et la concentration en sel. Le cisaillement brise la structure du gel et abaisse la Tg, tandis que l'augmentation de la température provoque la fusion du gel et abaisse la Tg. L'ajout de sel à une solution affecte également la Tg, et la présence de cations tels que le calcium et le magnésium l'augmente.
Application de différentes HPMC Tg
Le comportement thermogélifiant de l'HPMC peut être adapté à différentes applications. Les HPMC à faible Tg sont utilisées pour les applications nécessitant une gélification rapide, comme les préparations instantanées de desserts, sauces et soupes. Les HPMC à Tg élevée sont quant à elles utilisées pour les applications nécessitant une gélification retardée ou prolongée, comme la formulation de systèmes d'administration de médicaments, de comprimés à libération prolongée et de pansements.
Dans l'industrie agroalimentaire, l'HPMC est utilisé comme épaississant, stabilisant et gélifiant. L'HPMC à faible Tg est utilisé dans les formulations de desserts instantanés nécessitant une gélification rapide pour obtenir la texture et la sensation en bouche souhaitées. L'HPMC à Tg élevée est utilisé dans les formulations de pâtes à tartiner allégées, où une gélification retardée ou prolongée est souhaitée pour éviter la synérèse et préserver la structure de la pâte.
Dans l'industrie pharmaceutique, l'HPMC est utilisé comme liant, désintégrant et agent de libération prolongée. L'HPMC à Tg élevé est utilisé dans la formulation de comprimés à libération prolongée, où une gélification retardée ou prolongée est nécessaire pour libérer le médicament sur une période prolongée. L'HPMC à faible Tg est utilisé dans la formulation de comprimés à désintégration orale, où une désintégration et une gélification rapides sont nécessaires pour procurer la sensation en bouche souhaitée et faciliter la déglutition.
en conclusion
La température de gélification thermique de l'HPMC est une propriété clé qui détermine son comportement dans diverses applications. L'HPMC peut ajuster sa Tg en fonction du degré de substitution, du poids moléculaire, de la concentration et du pH de la solution pour s'adapter à différentes applications. L'HPMC à faible Tg est utilisé pour les applications nécessitant une gélification rapide, tandis que l'HPMC à Tg élevée est utilisé pour les applications nécessitant une gélification retardée ou prolongée. L'HPMC est un éther de cellulose polyvalent offrant de nombreuses applications potentielles dans divers secteurs.
Date de publication : 24 août 2023