کربومر چگونه تا ۱۰۰۰ برابر حجم خود متورم می شود؟

کربومر یک پودر سفید و رطوبت دار با قابلیت آهسته رهش (قابل پراکنده شدن) است، اما در آب و الکل قابل حل نیست. از آنجا که این پلیمر در آب یا الکل پراکنده میشود، PH آن حدود ۳ (بسیار اسیدی) است و یک مایع ویسکوزیته در محیط چگال ایجاد می کند (مولکول ها در آب متورم می شوند اما حل نمیشوند)؛ به این مایع موسیلاژ (ماده ای لعاب‌مانند) گفته می شود. تنها پس از خنثی سازی موسیلاژ اسیدی با یک باز مانند محلول هیدروکسید سدیم، زنجیره های پلیمری شروع به سازماندهی می کنند. کربومرها پلیمرهای پلی (اسید اکریلیک) با پیوند عرضی و وزن مولکولی بالا هستند. این پیوند عرضی با استفاده از آلیل ساکارز یا آلیل پنتا اریتریتول حاصل می شود. بیشتر گریدها پودرهای سفید کرکی هستند که در آب متورم میشوند و هیدروژل ایجاد می کنند. سطوح مختلف اتصال و پیوند عرضی برای دستیابی به یک پروفایل دارورسانی کنترل شده در دسترس است.

بدون پیوند عرضی، کربومر مجموعه ای از زنجیره های پلیمری خطی است که از نظر فیزیکی در هم آمیخته اند، اما از نظر شیمیایی فاقد پیوند هستند. کربومرها در استات اتیل، سیکلوهگزان پلیمریزه میشوند و به طور معمول از عوامل پیوند عرضی پنتا اریتریتول پلی آلیل اتر و پلی آلیل ساکاروز استفاده می کنند. کربومرهایی که به صورت کاملاً دارای پیوند عرضی هستند معمولاً به عنوان جاذب فوق‌العاده در پوشک های یکبار مصرف استفاده می شوند. کربومرهای پودر شده دارای اندازه فشرده ذرات خشک ۲ الی ۷ میکرون هستند (اندازه ذرات اولیه ۵۰ الی ۲۰۰ نانومتر). پراکندگی ها با PH سه اسیدی هستند و هنگام خنثی شدن PH آنها ۶ الی ۱۰ میباشد، ذرات تا حدود ۱۰۰۰ برابر حجم اولیه خود حجیم میشوند و گرانروی به دلیل دافعه بار به طرز چشمگیری افزایش می یابد. نمک ها می توانند با کاهش دافع بار، ویسکوزیته را کاهش دهند. کربومر به دلیل همسان سازی ضریب شکست می تواند ژل های شفافی در آب و اتانول نیز تولید کند.

کربومر مصنوعی قابل تورم قلیایی به شکل پودر با نام تجاری کارباپول شناخته می شود. کربومر به راحتی آب را جذب کرده، هیدراته، متورم و حجیم می شود. علاوه بر ماهیت آب دوستانه کربومر، ساختار پیوند عرضی آن و اساساً غیرقابل حل بودن آن در آب، کارباپول را به عنوان کاندید بالقوه برای استفاده در سیستم دارورسانی کنترل شده گزینه ای مناسب کرده است. مشخصات فیزیکی کربومر:
ماهیت سه بعدی این پلیمر کربومر برخی از ویژگی های منحصر به فرد مانند بی اثر بودن بیولوژیکی را به وجود می آورد که در پلیمرهای خطی مشابه یافت نمی شود. رزین های کارباپول موادی آب دوست هستند که در آب محلول نیستند. در عوض، این پلیمرها هنگام پخش و پراکنده شدن در آب، متورم و حجیم می شوند و یک پراکندگی کلوئیدی لعاب‌مانند ایجاد می کنند.