ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสคืออะไร?

ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC)เป็นพอลิเมอร์ที่ละลายน้ำได้ซึ่งสังเคราะห์ขึ้นโดยการปรับเปลี่ยนโมเลกุลเซลลูโลสทางเคมี โดยผสมผสานคุณสมบัติตามธรรมชาติของเซลลูโลสเข้ากับฟังก์ชันการทำงานที่ปรับเปลี่ยนแล้ว มีคุณสมบัติในการละลายน้ำได้ดี ปรับความหนืดได้ และสร้างฟิล์มได้ดี และนิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในทางการแพทย์ เครื่องสำอาง การก่อสร้าง อาหาร และสาขาอื่นๆ การอภิปรายว่ามันเป็นตัวทำละลายหรือไม่นั้น จำเป็นต้องแยกแยะการใช้งานและคุณสมบัติเฉพาะของมันในสาขาต่างๆ กัน

โครงสร้างทางเคมีและคุณสมบัติของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส

HPMC จัดทำขึ้นโดยการนำกลุ่มแทนที่สองกลุ่ม ได้แก่ ไฮดรอกซีโพรพิล (–CH2CH(OH)CH3) และเมทิล (–CH3) เข้าไปในหน่วยกลูโคสของโมเลกุลเซลลูโลส โมเลกุลเซลลูโลสเองเป็นโพลีแซ็กคาไรด์สายยาวที่ประกอบด้วยโมเลกุล β-D-กลูโคสหลายโมเลกุลที่เชื่อมต่อกันด้วยพันธะ β-1,4-ไกลโคซิดิก และกลุ่มไฮดรอกซิล (OH) ของมันสามารถถูกแทนที่ด้วยกลุ่มเคมีที่แตกต่างกัน ซึ่งช่วยปรับปรุงคุณสมบัติของโมเลกุลเซลลูโลสได้อย่างมาก

ในระหว่างกระบวนการสังเคราะห์ เมทิลเลชันจะทำให้โมเลกุลเซลลูโลสมีคุณสมบัติชอบไขมันมากขึ้น ในขณะที่ไฮดรอกซีโพรพิลเลชันจะทำให้เซลลูโลสละลายน้ำได้ดีขึ้น จากการดัดแปลงสองวิธีนี้ HPMC จะกลายเป็นสารประกอบพอลิเมอร์ที่ปรับได้ซึ่งสามารถละลายน้ำได้

ความสามารถในการละลายและการทำงานของ HPMC

HPMC มีความสามารถในการละลายในน้ำได้ค่อนข้างดี โดยเฉพาะในน้ำร้อน เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น อัตราการละลายและความสามารถในการละลายจะเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม HPMC เองไม่ใช่ "ตัวทำละลาย" ทั่วไป แต่ใช้เป็นตัวทำละลายหรือสารทำให้ข้น ในของเหลว HPMC สามารถสร้างสารละลายคอลลอยด์ได้โดยการโต้ตอบกับโมเลกุลของน้ำ จึงปรับความหนืดและรีโอโลยีของสารละลายได้

แม้ว่า HPMC จะสามารถละลายในน้ำได้ แต่ก็ไม่มีคุณสมบัติของ "ตัวทำละลาย" ตามความหมายดั้งเดิม ตัวทำละลายมักเป็นของเหลวที่สามารถละลายสารอื่นๆ เช่น น้ำ แอลกอฮอล์ คีโตน หรือตัวทำละลายอินทรีย์อื่นๆ การละลายของ HPMC ในน้ำเป็นองค์ประกอบที่มีหน้าที่ในการทำให้ข้น เกิดเจล และเกิดฟิล์มมากกว่า

ขอบเขตการใช้งานของ HPMC

สาขาการแพทย์: HPMC มักใช้เป็นสารช่วยเสริมสำหรับยา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเตรียมยารูปแบบของแข็งสำหรับรับประทาน (เช่น เม็ดและแคปซูล) โดยส่วนใหญ่ใช้เพื่อเพิ่มความเหนียว การยึดเกาะ การเกิดเจล การสร้างฟิล์ม และหน้าที่อื่นๆ HPMC สามารถปรับปรุงการดูดซึมของยาได้ และยังใช้ในผลิตภัณฑ์ออกฤทธิ์ต่อเนื่องเพื่อช่วยควบคุมการปล่อยยา

สาขาเครื่องสำอาง: HPMC ใช้กันอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์ดูแลผิว แชมพู มาส์กผม ครีมบำรุงรอบดวงตา และเครื่องสำอางอื่นๆ เป็นตัวเพิ่มความข้น สารคงตัว และสารสร้างฟิล์ม บทบาทหลักในเครื่องสำอางคือเพิ่มความเสถียรและเนื้อสัมผัสของผลิตภัณฑ์และทำให้รู้สึกสบายมากขึ้น

สาขาการก่อสร้าง: ในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง HPMC ใช้เป็นสารเพิ่มความข้นและสารกระจายตัวในปูนซีเมนต์ ปูนแห้ง สี และผลิตภัณฑ์อื่นๆ สามารถเพิ่มความหนืดของสี ปรับปรุงประสิทธิภาพการก่อสร้าง และยืดเวลาการก่อสร้างได้

สาขาอาหาร: HPMC ใช้เป็นสารเติมแต่งอาหาร โดยส่วนใหญ่ใช้เพื่อเพิ่มความข้น อิมัลชัน และปรับปรุงรสชาติ และมักพบในอาหารไขมันต่ำ ขนมหวาน และไอศกรีม นอกจากนี้ยังใช้เพื่อปรับปรุงเนื้อสัมผัส รสชาติ และความสดใหม่ของอาหารได้อีกด้วย

การประยุกต์ใช้เป็นตัวทำละลาย

ในกระบวนการเตรียมเฉพาะบางอย่าง HPMC ยังสามารถใช้เป็นส่วนประกอบเสริมของตัวทำละลายได้อีกด้วย ตัวอย่างเช่น ในอุตสาหกรรมยา ความสามารถในการละลายของ HPMC ช่วยให้สามารถใช้เป็นสารเจือจางหรือสารทำให้ละลายในการเตรียมยาได้ โดยเฉพาะในการเตรียมยาเหลวบางชนิด ซึ่งสามารถช่วยละลายยาและสร้างสารละลายที่สม่ำเสมอได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ในสารเคลือบที่ใช้น้ำบางชนิดเอชพีเอ็มซียังสามารถใช้เป็นตัวช่วยสำหรับตัวทำละลายเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติการไหลและการใช้งานของสารเคลือบได้ แม้ว่าตัวทำละลายหลักในการเคลือบมักจะเป็นน้ำหรือตัวทำละลายอินทรีย์ก็ตาม

แม้ว่า HPMC จะสามารถละลายในน้ำได้ในหลาย ๆ การใช้งานเพื่อสร้างคอลลอยด์หรือสารละลายและเพิ่มความหนืดและความลื่นไหลของสารละลาย แต่ตัวมันเองไม่ถือเป็นตัวทำละลายในความหมายดั้งเดิม แต่โดยทั่วไปแล้ว HPMC จะถูกใช้เป็นสารที่มีหน้าที่หลายอย่าง เช่น สารเพิ่มความข้น สารก่อเจล และสารก่อฟิล์ม HPMC มีการใช้งานที่หลากหลายในหลากหลายสาขา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมยา เครื่องสำอาง อาหาร และการก่อสร้าง ดังนั้น เมื่อทำความเข้าใจบทบาทและคุณสมบัติของ HPMC แล้ว ควรพิจารณาว่าเป็นพอลิเมอร์ที่ละลายน้ำได้หลายหน้าที่มากกว่าตัวทำละลายธรรมดา