Гидроксипропилметилцеллюлоза (HPMC) - медицина, тамақ, құрылыс материалдары және косметика сияқты кең ауқымды қолданбалы целлюлоза туындысы. HPMC - иондық емес, жартылай синтетикалық, суда тамаша ерігіштік, қоюландыру, жабысқақтық және қабық түзу қасиеттері бар инертті полимер.
HPMC құрылымы мен қасиеттері
HPMC - целлюлозаны метилхлоридпен және пропилен оксидімен әрекеттесу арқылы алынған модификацияланған целлюлоза. Оның молекулалық құрылымында метил және гидроксипропил алмастырғыштары бар, олар HPMC бірегей физикалық және химиялық қасиеттерді береді, мысалы, тамаша ерігіштік, коллоидты қорғау және қабық түзу қасиеттері. HPMC әртүрлі алмастырғыштарға сәйкес бірнеше спецификацияға бөлінуі мүмкін және әрбір спецификацияның суда ерігіштігі мен қолданылуы әртүрлі.
HPMC суда ерігіштігі
Еріту механизмі
HPMC ерітінді түзу үшін сутектік байланыстар арқылы су молекулаларымен әрекеттеседі. Оның еріту процесіне су молекулалары HPMC молекулалық тізбектерінің арасына біртіндеп еніп, оның когезиясын бұзады, осылайша полимер тізбектері біркелкі ерітінді түзу үшін суға таралады. HPMC ерігіштігі оның молекулалық салмағына, орынбасушы түріне және алмастыру дәрежесіне (ДС) тығыз байланысты. Жалпы алғанда, орынбасушыны алмастыру дәрежесі неғұрлым жоғары болса, HPMC суда ерігіштігі соғұрлым жоғары болады.
Температураның ерігіштікке әсері
Температура HPMC ерігіштігіне әсер ететін маңызды факторлардың бірі болып табылады. HPMC судағы ерігіштігі температураның өзгеруіне байланысты әртүрлі сипаттамаларды көрсетеді:
Еріту температурасының диапазоны: HPMC суық суда (әдетте 40°C төмен) еріту қиын, бірақ ол 60°C немесе одан жоғары температураға дейін қызған кезде тезірек ери алады. Тұтқырлығы төмен HPMC үшін судың шамамен 60°C температурасы әдетте тамаша еру температурасы болып табылады. Тұтқырлығы жоғары HPMC үшін оңтайлы еріту температурасының диапазоны 80°C-қа дейін жоғары болуы мүмкін.
Салқындату кезінде гельдену: HPMC ерітіндісін еріту кезінде белгілі бір температураға дейін (әдетте 60-80°C) қыздырып, содан кейін баяу салқындаған кезде термиялық гель пайда болады. Бұл термиялық гель бөлме температурасына дейін салқындағаннан кейін тұрақты болады және оны суық суда қайта таратуға болады. Бұл құбылыс белгілі бір арнайы мақсаттарға (мысалы, тұрақты шығарылатын дәрілік капсулалар) HPMC ерітінділерін дайындау үшін үлкен маңызға ие.
Еріту тиімділігі: Әдетте, жоғары температура HPMC еріту процесін жылдамдатады. Дегенмен, тым жоғары температура да полимердің ыдырауына немесе еріту тұтқырлығының төмендеуіне әкелуі мүмкін. Сондықтан, нақты жұмыс кезінде қажетсіз деградация мен мүліктің өзгеруін болдырмау үшін сәйкес еріту температурасын қажетінше таңдау керек.
рН-ның ерігіштікке әсері
Иондық емес полимер ретінде HPMC судағы ерігіштігіне ерітіндінің рН мәні тікелей әсер етпейді. Дегенмен, экстремалды рН жағдайлары (мысалы, күшті қышқылдық немесе сілтілі орталар) HPMC еріту сипаттамаларына әсер етуі мүмкін:
Қышқылдық жағдайлар: Күшті қышқылдық жағдайларда (рН < 3) HPMC кейбір химиялық байланыстары (мысалы, эфирлік байланыстар) қышқыл ортамен жойылуы мүмкін, осылайша оның ерігіштігі мен дисперстілігіне әсер етеді. Дегенмен, жалпы әлсіз қышқыл диапазонында (рН 3-6) HPMC әлі де жақсы еріген болуы мүмкін. Сілтілік жағдайлар: күшті сілтілі жағдайларда (рН > 11) HPMC ыдырауы мүмкін, бұл әдетте гидроксипропил тізбегінің гидролиз реакциясына байланысты. Әлсіз сілтілі жағдайларда (рН 7-9) HPMC ерігіштігі әдетте айтарлықтай әсер етпейді.
HPMC еріту әдісі
HPMC тиімді еріту үшін әдетте келесі әдістер қолданылады:
Суық суды тарату әдісі: HPMC ұнтағын біркелкі тарату үшін араластыра отырып, суық суға баяу қосыңыз. Бұл әдіс HPMC суда тікелей агломерациялануын болдырмайды және ерітінді коллоидты қорғаныс қабатын құрайды. Содан кейін оны толығымен еріту үшін оны біртіндеп 60-80 ° C дейін қыздырыңыз. Бұл әдіс көптеген HPMC еріту үшін қолайлы.
Ыстық суды дисперсиялау әдісі: ыстық суға HPMC қосып, оны жоғары температурада тез еріту үшін оны тез араластырыңыз. Бұл әдіс тұтқырлығы жоғары HPMC үшін қолайлы, бірақ деградацияны болдырмау үшін температураны бақылауға назар аудару керек.
Ерітіндіні алдын ала дайындау әдісі: Алдымен, HPMC органикалық еріткіште (мысалы, этанол) ерітіледі, содан кейін оны сулы ерітіндіге айналдыру үшін су біртіндеп қосылады. Бұл әдіс жоғары ерігіштік талаптары бар арнайы қолдану сценарийлері үшін қолайлы.
Практикалық қолданудағы еріту тәжірибесі
Практикалық қолданбаларда HPMC еріту процесі арнайы пайдалануларға сәйкес оңтайландырылуы керек. Мысалы, фармацевтика саласында әдетте жоғары біркелкі және тұрақты коллоидты ерітіндіні қалыптастыру қажет, ал ерітіндінің тұтқырлығы мен биологиялық белсенділігін қамтамасыз ету үшін температура мен рН қатаң бақылау қажет. Құрылыс материалдарында HPMC ерігіштігі пленка түзетін қасиеттерге және қысу беріктігіне әсер етеді, сондықтан ерітудің ең жақсы әдісін қоршаған ортаның нақты жағдайларымен үйлестіре отырып таңдау керек.
HPMC судағы ерігіштігіне көптеген факторлар, әсіресе температура мен рН әсер етеді. Жалпы алғанда, HPMC жоғары температурада (60-80°C) тезірек ериді, бірақ рН өте қиын жағдайларда нашарлауы немесе ерігіштігі аз болуы мүмкін. Сондықтан практикалық қолданбаларда оның жақсы ерігіштігі мен өнімділігін қамтамасыз ету үшін HPMC арнайы пайдалану және қоршаған орта жағдайларына сәйкес сәйкес еру температурасы мен рН диапазонын таңдау қажет.
Жіберу уақыты: 25 маусым-2024 ж