Η HPMC (υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνη) και η CMC (καρβοξυμεθυλ κυτταρίνη) είναι και τα δύο παράγωγα κυτταρίνης, που χρησιμοποιούνται ευρέως σε τρόφιμα, φαρμακευτικά προϊόντα, κατασκευές και άλλα πεδία.
1. Χημική δομή και μέθοδος παρασκευής
HPMC:
Χημική δομή: Η HPMC είναι μια ημι-συνθετική πολυμερή ένωση που λαμβάνεται με αντίδραση της φυσικής κυτταρίνης με προπυλενοξείδιο και μεθυλοχλωρίδιο μετά από θεραπεία με αλκάλια.
Η κύρια δομική μονάδα είναι ο δακτύλιος γλυκόζης, ο οποίος συνδέεται με 1,4-β-γλυκοσιδικούς δεσμούς και ορισμένες ομάδες υδροξυλίου αντικαθίστανται από μεθοξυ (-OH₃) και υδροξυπροπυλίου (-Ch₂chohch).
Μέθοδος παρασκευής: Πρώτον, η κυτταρίνη υποβάλλεται σε θεραπεία με διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου για να σχηματίσει αλκαλική κυτταρίνη, στη συνέχεια αντέδρασε με μεθυλοχλωρίδιο και προπυλενογερίδιο και τελικά εξουδετερωμένο, πλυμένο και ξηραίνονται για να ληφθεί HPMC.
CMC:
Χημική δομή: Το CMC είναι ένα παράγωγο ανιονικής κυτταρίνης που λαμβάνεται με αντίδραση κυτταρίνης με χλωροξικό οξύ υπό αλκαλικές συνθήκες.
Η κύρια δομική μονάδα είναι επίσης ένας δακτύλιος γλυκόζης, που συνδέεται με 1,4-β-γλυκοσιδικούς δεσμούς, και ορισμένες ομάδες υδροξυλίου αντικαθίστανται από καρβοξυμεθυλίου (-Ch₂cOOH).
Μέθοδος παρασκευής: Η κυτταρίνη αντιδρά με υδροξείδιο του νατρίου για να σχηματίσει αλκαλική κυτταρίνη, η οποία στη συνέχεια αντιδρά με χλωροξικό οξύ και τελικά εξουδετερώνει, πλύνει και στεγνώνει για να ληφθεί CMC.
2. Φυσικές και χημικές ιδιότητες.
Διαλυτότητα:
HPMC: διαλυτό σε κρύο νερό και ορισμένους οργανικούς διαλύτες, αδιάλυτα σε ζεστό νερό. Όταν το διάλυμα ψύχεται, μπορεί να σχηματιστεί ένα διαφανές πήκτωμα.
CMC: διαλυτό σε κρύο νερό και ζεστό νερό για να σχηματίσουν ένα ιξώδες κολλοειδές διάλυμα.
Ιξώδες και ρεολογία:
HPMC: Έχει καλή φαινόμενη πάχυνση και σταθερότητα εναιώρησης σε υδατικό διάλυμα και έχει ψευδοπλασματικές (διατμητικές) ρεολογικές ιδιότητες.
CMC: Έχει υψηλό ιξώδες και καλές ρεολογικές ιδιότητες σε υδατικό διάλυμα, που δείχνει θιξοτροπία (πάχυνση όταν είναι σταθερή, αραίωση όταν αναδεύεται) και ψευδοπλαστικότητα.
3. Πεδία εφαρμογής
HPMC:
Βιομηχανία τροφίμων: Ως παχύρρευστο, σταθεροποιητής, γαλακτωματοποιητής και πρώην κινηματογραφικός, που χρησιμοποιείται σε παγωτό, γαλακτοκομικά προϊόντα, ζελέ κ.λπ.
Φαρμακευτική βιομηχανία: Χρησιμοποιείται ως συνδετικός, διαχωρισμός και ελεγχόμενος παράγοντας απελευθέρωσης για την προετοιμασία των δισκίων.
Οικοδομικά υλικά: Χρησιμοποιείται σε προϊόντα τσιμέντου και γύψου για τη βελτίωση της κατακράτησης και της λειτουργικότητας του νερού.
Καλλυντικά και προϊόντα προσωπικής φροντίδας: Χρησιμοποιούνται σε λοσιόν, κρέμες, σαμπουάν και πηκτώματα ντους κ.λπ., για την παροχή πάχυνσης και σταθεροποιητικών επιδράσεων.
CMC:
Βιομηχανία τροφίμων: Ως παχύρρευστο, σταθεροποιητής και γαλακτωματοποιητής, που χρησιμοποιείται σε μαρμελάδα, ζελέ, παγωτό και ποτά.
Φαρμακευτική βιομηχανία: Χρησιμοποιείται ως συνδετικό υλικό, αποσυντίθεται για φαρμακευτικά δισκία και κινηματογραφικά πρώην για φαρμακευτικές κάψουλες.
Βιομηχανία χαρτοπαικτικών λεσχών: Χρησιμοποιείται ως παράγοντας υγρής αντοχής και παράγοντας μεγέθους επιφάνειας για τη βελτίωση της ξηράς αντοχής και της εκτύπωσης του χαρτιού.
Κλωστοϋφαντουργική βιομηχανία: Χρησιμοποιείται ως πράκτορας μεγέθους και φινιρίσματος για να βελτιώσει τη δύναμη και τη στιλπνότητα των υφασμάτων.
Ημερήσια χημική βιομηχανία: χρησιμοποιείται ως πυκνωτής και σταθεροποιητής για απορρυπαντικά, οδοντόκρεμα και προϊόντα φροντίδας του δέρματος.
4. Προστασία και ασφάλεια στο περιβάλλον
Τόσο η HPMC όσο και η CMC είναι μη τοξικά και μη ερεθιστικά πολυμερή υλικά που δεν μπορούν να αποσυντεθούν από πεπτικά ένζυμα στο ανθρώπινο σώμα και θεωρούνται γενικά ασφαλή πρόσθετα τροφίμων και φαρμακευτικά έκδοχα. Είναι εύκολα υποβαθμισμένα στο περιβάλλον και έχουν μικρή ρύπανση στο περιβάλλον.
5. Κόστος και προσφορά αγοράς
Το HPMC χρησιμοποιείται κυρίως σε πεδία με απαιτήσεις υψηλής απόδοσης λόγω της πολύπλοκης διαδικασίας προετοιμασίας, σχετικά υψηλού κόστους παραγωγής και υψηλής τιμής.
Η διαδικασία παραγωγής του CMC είναι σχετικά απλή, το κόστος είναι χαμηλό, η τιμή είναι σχετικά οικονομική και το εύρος εφαρμογών είναι ευρύ.
Αν και η HPMC και η CMC είναι και τα δύο παράγωγα κυτταρίνης, παρουσιάζουν διαφορετικά χαρακτηριστικά και χρήσεις λόγω των διαφορετικών χημικών δομών τους, των φυσικοχημικών ιδιοτήτων και των πεδίων εφαρμογής. Η επιλογή του οποίου το παράγωγο κυτταρίνης στη χρήση συνήθως εξαρτάται από συγκεκριμένες απαιτήσεις εφαρμογής και οικονομικές εκτιμήσεις.
Χρόνος δημοσίευσης: Φεβ-17-2025