introduzir
Éteres de celulose são polímeros aniônicos solúveis em água derivados da celulose. Esses polímeros têm inúmeras aplicações em diversas indústrias, como alimentícia, farmacêutica, cosmética e construção civil, devido às suas propriedades como espessamento, gelificação, formação de filme e emulsificação. Uma das propriedades mais importantes dos éteres de celulose é a sua temperatura de gelificação térmica (Tg), a temperatura na qual o polímero passa por uma transição de fase de sol para gel. Essa propriedade é fundamental para determinar o desempenho dos éteres de celulose em diversas aplicações. Neste artigo, discutimos a temperatura de gelificação térmica da hidroxipropilmetilcelulose (HPMC), um dos éteres de celulose mais utilizados na indústria.
Temperatura de gelificação térmica do HPMC
O HPMC é um éter de celulose semissintético amplamente utilizado em diversas aplicações devido às suas propriedades únicas. O HPMC é muito solúvel em água, formando soluções viscosas e límpidas em baixas concentrações. Em concentrações mais altas, o HPMC forma géis reversíveis por aquecimento e resfriamento. A gelificação térmica do HPMC é um processo de duas etapas que envolve a formação de micelas, seguida pela agregação de micelas para formar uma rede de gel (Figura 1).
A temperatura de gelificação térmica do HPMC depende de vários fatores, como grau de substituição (GS), peso molecular, concentração e pH da solução. Em geral, quanto maior o GS e o peso molecular do HPMC, maior a temperatura de gelificação térmica. A concentração de HPMC na solução também afeta a Tg; quanto maior a concentração, maior a Tg. O pH da solução também afeta a Tg, com soluções ácidas resultando em uma Tg menor.
A gelificação térmica do HPMC é reversível e pode ser afetada por diversos fatores externos, como força de cisalhamento, temperatura e concentração de sal. O cisalhamento quebra a estrutura do gel e reduz a Tg, enquanto o aumento da temperatura faz com que o gel derreta e reduza a Tg. Adicionar sal a uma solução também afeta a Tg, e a presença de cátions como cálcio e magnésio aumenta a Tg.
Aplicação de diferentes Tg HPMC
O comportamento termogelificante do HPMC pode ser adaptado para diferentes aplicações. HPMCs com baixa Tg são usados em aplicações que exigem gelificação rápida, como formulações de sobremesas, molhos e sopas instantâneas. HPMCs com alta Tg são usados em aplicações que exigem gelificação retardada ou prolongada, como formulações de sistemas de liberação de fármacos, comprimidos de liberação prolongada e curativos para feridas.
Na indústria alimentícia, o HPMC é utilizado como espessante, estabilizante e gelificante. O HPMC com baixa Tg é utilizado em formulações de sobremesas instantâneas que exigem gelificação rápida para proporcionar a textura e a sensação na boca desejadas. O HPMC com alta Tg é utilizado em formulações de pastas com baixo teor de gordura, onde se deseja uma gelificação retardada ou prolongada para evitar a sinérese e manter a estrutura da pasta.
Na indústria farmacêutica, o HPMC é utilizado como aglutinante, desintegrante e agente de liberação sustentada. O HPMC com alta Tg é utilizado na formulação de comprimidos de liberação prolongada, onde a gelificação retardada ou prolongada é necessária para liberar o fármaco por um período prolongado. O HPMC com baixa Tg é utilizado na formulação de comprimidos de desintegração oral, onde a desintegração e a gelificação rápidas são necessárias para proporcionar a sensação bucal desejada e a facilidade de deglutição.
para concluir
A temperatura de gelificação térmica do HPMC é uma propriedade fundamental que determina seu comportamento em diversas aplicações. O HPMC pode ajustar sua Tg por meio do grau de substituição, peso molecular, concentração e valor de pH da solução para se adequar a diferentes aplicações. O HPMC com baixa Tg é utilizado para aplicações que exigem gelificação rápida, enquanto o HPMC com alta Tg é utilizado para aplicações que exigem gelificação retardada ou prolongada. O HPMC é um éter de celulose versátil e versátil, com diversas aplicações potenciais em diversos setores.
Data de publicação: 24 de agosto de 2023