Гидроксипропилметилцеллюлоза (HPMC) - фармацевтика, тамақ, құрылыс және косметика сияқты әртүрлі салаларда кең ауқымды қолданбалы әмбебап полимер.HPMC синтездеу үшін қолданылатын негізгі шикізат целлюлоза және пропилен оксиді болып табылады.
1. Целлюлоза: HPMC негізі
1.1 Целлюлозаға шолу
Целлюлоза – жасыл өсімдік жасушасының қабырғаларының негізгі құрылымдық құрамдас бөлігі болып табылатын күрделі көмірсулар.Ол β-1,4-гликозидтік байланыстармен байланысқан глюкоза молекулаларының сызықтық тізбектерінен тұрады.Целлюлозадағы гидроксил топтарының көптігі оны әртүрлі целлюлоза туындыларының, соның ішінде HPMC синтезі үшін қолайлы бастапқы материал етеді.
1.2 Целлюлозаны сатып алу
Целлюлоза әртүрлі өсімдік материалдарынан алынуы мүмкін, мысалы, ағаш целлюлозасы, мақта линтерлері немесе басқа талшықты өсімдіктер.Ағаш целлюлозасы оның көптігі, үнемділігі және тұрақтылығы арқасында кең таралған көз болып табылады.Целлюлозаны алу әдетте бірқатар механикалық және химиялық процестер арқылы өсімдік талшықтарын ыдыратуды қамтиды.
1.3 Тазалық және сипаттамалар
Целлюлозаның сапасы мен тазалығы HPMC соңғы өнімінің сипаттамаларын анықтауда өте маңызды.Жоғары таза целлюлоза HPMC тұтқырлық, ерігіштік және термиялық тұрақтылық сияқты тұрақты қасиеттермен өндірілуін қамтамасыз етеді.
2. Пропилен оксиді: гидроксипропил тобын енгізу
2.1 Пропилен оксидімен танысу
Пропилен оксиді (PO) - C3H6O химиялық формуласы бар органикалық қосылыс.Бұл эпоксид, яғни оның құрамында екі көрші көміртегі атомдарымен байланысқан оттегі атомы бар.Пропилен оксиді гидроксипропил целлюлозасын синтездеу үшін негізгі шикізат болып табылады, ол HPMC өндірісінің аралық өнімі болып табылады.
2.2 Гидроксипропиляция процесі
Гидроксипропиляция процесі целлюлозаның пропилен оксидімен гидроксипропил топтарын целлюлоза магистраліне енгізу үшін реакциясын қамтиды.Бұл реакция әдетте негізгі катализатордың қатысуымен жүзеге асады.Гидроксипропил топтары целлюлозаға жақсартылған ерігіштік пен басқа да қажетті қасиеттерді береді, бұл гидроксипропил целлюлозасының түзілуіне әкеледі.
3. Метилдеу: метил топтарын қосу
3.1 Метилдеу процесі
Гидроксипропиляциядан кейін HPMC синтезіндегі келесі қадам метилдену болып табылады.Процесс целлюлоза магистраліне метил топтарын енгізуді қамтиды.Метилхлорид бұл реакция үшін жиі қолданылатын реагент болып табылады.Метилдену дәрежесі соңғы HPMC өнімінің қасиеттеріне, соның ішінде оның тұтқырлығы мен гель әрекетіне әсер етеді.
3.2 Ауыстыру дәрежесі
Ауыстыру дәрежесі (ДС) целлюлоза тізбегіндегі бір ангидроглюкоза бірлігіне келетін орынбасарлардың (метил және гидроксипропил) орташа санын сандық бағалаудың негізгі параметрі болып табылады.HPMC өнімдерінің қажетті өнімділігіне қол жеткізу үшін өндіріс процесі мұқият бақыланады.
4. Тазарту және сапаны бақылау
4.1 Жанама өнімдерді жою
HPMC синтезі тұздар немесе реакцияға түспеген реагенттер сияқты жанама өнімдердің түзілуіне әкелуі мүмкін.Бұл қоспаларды кетіру және соңғы өнімнің тазалығын арттыру үшін жуу және сүзуді қамтитын тазарту қадамдары қолданылады.
4.2 Сапаны бақылау шаралары
HPMC дәйектілігі мен сапасын қамтамасыз ету үшін өндіріс процесінде қатаң сапаны бақылау шаралары жүзеге асырылады.Молекулярлық салмақ, алмастыру дәрежесі және тұтқырлық сияқты параметрлерді бағалау үшін спектроскопия, хроматография және реология сияқты аналитикалық әдістер қолданылады.
5. Гидроксипропилметилцеллюлозаның (HPMC) сипаттамалары
5.1 Физикалық қасиеттері
HPMC – тамаша қабық түзетін қасиеттері бар ақ немесе ақ түсті, иіссіз ұнтақ.Ол гигроскопиялық және суда дисперсті болған кезде оңай мөлдір гель түзеді.HPMC ерігіштігі алмастыру дәрежесіне байланысты және температура мен рН сияқты факторларға әсер етеді.
5.2 Химиялық құрылымы
HPMC химиялық құрылымы гидроксипропил және метил алмастырғыштары бар целлюлоза магистралінен тұрады.Бұл алмастырушылардың арақатынасы алмастыру дәрежесінде көрініс табады, жалпы химиялық құрылымды және осылайша HPMC қасиеттерін анықтайды.
5.3 Тұтқырлық және реологиялық қасиеттері
HPMC әртүрлі тұтқырлық диапазондары бар әртүрлі сорттарда қол жетімді.HPMC ерітінділерінің тұтқырлығы дәрілік препараттардың шығарылу профиліне әсер ететін және құрылыста ерітінділер мен пасталардың жұмысқа қабілеттілігіне әсер ететін фармацевтикалық препараттар сияқты қолданбаларда негізгі фактор болып табылады.
5.4 Қабық түзу және қоюлау қасиеттері
HPMC фармацевтикалық жабындарда пленка түзуші ретінде және әртүрлі рецептураларда қалыңдататын агент ретінде кеңінен қолданылады.Оның қабық түзу мүмкіндіктері оны басқарылатын босатылатын дәрілік жабын жүйелерін жасауда құнды етеді, ал қалыңдататын қасиеттері көптеген өнімдердің құрылымы мен тұрақтылығын арттырады.
6. Гидроксипропилметилцеллюлозаны қолдану
6.1 Фармацевтика өнеркәсібі
Фармацевтика өнеркәсібінде HPMC таблеткалар мен капсулалар сияқты ауызша қатты дәрілік формаларды қалыптастыру үшін қолданылады.Ол әдетте байланыстырғыш, ыдыратушы және пленка жабыны ретінде қолданылады.HPMC бақыланатын босату қасиеттері оны тұрақты шығарылатын құрамдарда қолдануды жеңілдетеді.
6.2 Құрылыс индустриясы
Құрылыс секторында HPMC цемент негізіндегі өнімдерде суды сақтайтын агент, қоюлатқыш және желім ретінде қолданылады.Ол ерітіндінің жұмысқа қабілеттілігін арттырады, тік қолдануда салбырап кетуді болдырмайды және құрылыс материалының жалпы өнімділігін жақсартады.
6.3 Тамақ өнеркәсібі
HPMC тамақ өнеркәсібінде қоюлатқыш, тұрақтандырғыш және эмульгатор ретінде қолданылады.Төмен концентрацияларда гельдерді қалыптастыру қабілеті оны әртүрлі қолданбаларға, соның ішінде тұздықтарға, таңғыштарға және десерттерге жарамды етеді.
6.4 Косметика және жеке күтім құралдары
Косметика мен жеке күтім өнімдерінде HPMC кремдерді, лосьондарды және сусабындарды қоса алғанда, әртүрлі құрамдарда кездеседі.Ол осы өнімдердің құрылымын, тұрақтылығын және жалпы өнімділігін жақсартуға көмектеседі.
6.5 Басқа салалар
HPMC әмбебаптығы басқа салаларға, соның ішінде тоқыма, бояулар мен желімдерге таралады, мұнда оны реология модификаторы, суды ұстайтын агент және қоюландырғыш ретінде пайдалануға болады.
7. Қорытынды
Гидроксипропилметилцеллюлоза көптеген қолданбалы полимер болып табылады.Оның синтезі негізгі шикізат ретінде целлюлоза мен пропилен оксидін пайдаланады, ал целлюлоза гидроксипропиляция және метилдеу процестері арқылы модификацияланады.Осы шикізатты және реакция жағдайларын бақыланатын бақылау нақты салалық қажеттіліктерді қанағаттандыру үшін теңшелген қасиеттері бар HPMC шығара алады.Сондықтан HPMC барлық салалардағы өнімдердің өнімділігі мен функционалдығын жақсартуда маңызды рөл атқарады.Жаңа қолданбаларды үздіксіз зерттеу және өндірістік процестерді жетілдіру HPMC-ге әлемдік нарықта маңызды рөл атқаруды жалғастыруға көмектеседі.
Жіберу уақыты: 28 желтоқсан 2023 ж