La hidroxipropil metilcel·lulosa (HPMC) és un material de polímer semi-sintètic comú i un derivat de cel·lulosa. És un polímer no soluble en aigua que no modifica químicament la cel·lulosa natural. El procés de preparació de HPMC sol incloure els passos següents: alcalitzant la cel·lulosa mitjançant tractament amb alcalí, i després reaccionar amb l’òxid de propilè i el clorur de metil en condicions alcalines per generar substituents d’hidroxipropil i metil per formar HPMC.
Estructura química i propietats de HPMC
La unitat estructural bàsica de HPMC és la glucosa β-D-piranosa, que també és la unitat estructural bàsica de la cel·lulosa. En HPMC, alguns grups hidroxil (-oh) són substituïts per grups de metoxi (-OCh₃) i grups hidroxipropoxi (-OCHCHOHCH₃), de manera que la seva estructura és diferent de la de la cel·lulosa natural. Aquesta substitució millora la solubilitat de l’HPMC en l’aigua i certs dissolvents orgànics i té una bona estabilitat i una baixa higroscopicitat.
Quan el HPMC es dissol en aigua, pot formar una solució col·loïdal estable. La seva solubilitat està relacionada amb el tipus i el grau de substitució del substituent. En general, HPMC amb un contingut més elevat de substituents de metil té una millor solubilitat en aigua freda, mentre que HPMC amb un contingut més elevat d’hidroxipropil té una millor solubilitat en aigua tèbia. A més, les solucions HPMC tenen propietats de Thermogel reversibles, és a dir, es gelen quan s’escalfen i es dissolen de nou quan es refreden.
Camps d'aplicació de HPMC
A causa de la seva estructura química única i les propietats fisicoquímiques, HPMC ha estat àmpliament utilitzada en molts camps.
Materials de construcció: En materials de construcció, HPMC s’utilitza generalment com a agent de retenció d’aigua i d’espessidor per millorar el rendiment de la construcció de materials basats en ciment i guix i la qualitat del producte final. També pot millorar l’adhesió, la resistència a les fissures i la durabilitat del morter.
Medicina: L’aplicació de HPMC al camp farmacèutic inclou principalment materials de recobriment de llançament controlats, petxines de càpsules i espessidors per a comprimits. Com que HPMC no és tòxic, no irritant i té una bona biocompatibilitat, s’utilitza àmpliament en les preparacions d’alliberament sostingut i d’alliberament controlat de les tauletes.
Aliments: A la indústria alimentària, HPMC s’utilitza com a espessidor, estabilitzador i emulsionant en la producció de diversos aliments, com ara gelats, gelea, iogurt, etc. Pot millorar la textura i el gust dels aliments i ampliar la vida útil dels aliments.
Cosmetics: En el camp dels cosmètics, HPMC s’utilitza sovint com a espessidor per a emulsions, cremes i gels. No només proporciona una bona textura, sinó que també forma una pel·lícula hidratant a la superfície de la pell, jugant un paper hidratant i protector.
Recobriments: HPMC s’utilitza com a espessidor, dispersant i emulsionant en els recobriments, que poden millorar el rendiment de la construcció dels recobriments i millorar l’anivellament i la brillantor dels recobriments.
Avantatges i limitacions de HPMC
L’HPMC té molts avantatges, com ara una bona solubilitat en aigua, estabilitat química, no toxicitat i biocompatibilitat. Aquestes característiques l’han fet àmpliament utilitzada en molts camps. Tot i això, HPMC també té algunes limitacions. Per exemple, sota un entorn d’alta temperatura, la viscositat de l’HPMC baixarà significativament, cosa que pot convertir -se en un problema en algunes aplicacions. A més, HPMC té una mala estabilitat en solucions de sal d’alta concentració, cosa que també limita la seva aplicació en alguns entorns especials.
HPMC és un polímer funcional molt important. Amb les seves propietats físiques i químiques úniques i un bon rendiment de l’aplicació, s’ha utilitzat àmpliament en la construcció, la medicina, els aliments, els cosmètics i els recobriments. Tot i que té algunes limitacions, el camp d’aplicació de HPMC continua expandint -se mitjançant investigacions i millora contínues. Amb el desenvolupament de la ciència i la tecnologia, s'espera que HPMC tingui un paper important en els camps més emergents.
Posada Posada: 17-2025 de febrer