親水性
adj.
/β ha β dr β。水素結合を介して水と相互作用することができる

親水性の定義

親水性または親水性物質とは何を意味しますか？ 分子が「水を愛する」場合、それは「親水性」を有する「親水性」（名詞）として知られています。 対照的に、分子が水を好まない、すなわち水をはじく場合、それは「疎水性」として知られています。 分子または表面が水を引き付ける程度または程度は、その分子の「親水性」として知られている。 親水性物質のいくつかの一般的な例は、砂糖、塩、澱粉、およびセルロースである。親水性（生物学的定義）：水を愛する;水に対する親和性を有する;水素結合を介して水と相互作用することができる。
語源：ギリシャ語のhydrosから、”水”とフィリアを意味し、”友情”を意味します。 比較：疎水性。 親水性物質は本質的に極性があります。

親水性物質は極性があります。 “Like dissolves like”理論は、親水性物質が水または極性溶媒に容易に溶解する傾向があり、疎水性物質は水または極性溶媒に難溶性であるという事実を支配する。

私たちは皆、私たちの日常生活の中で親水性物質の例を見てきました。 私たち一人一人は、時には水が表面に均等に広がっているのを見てきましたが、特定のケースでは小さな液滴を形成します。 なぜそうですか？

これは、特定の表面が水を愛するか親水性であり、したがって水が広がり、親水性の低い物質（または疎水性物質）の場合、これらの表面が水をはじく

親水性の背後にある化学

親水性分子または親水性部分は、基本的に これらの親水性分子の極性の性質は、それらが水または極性溶媒を容易に吸収し、最終的に水のような極性溶媒に溶解することを可能にする。 極性プロトン性溶媒であるため、水は水素結合（−Ｈ−ＯＨ−）を形成することができる。 親水性分子は本質的に極性であり、水と容易に水素結合を形成し、それによって水に溶解する。 特に、親水性分子と水との間のこれらの相互作用は、熱力学的に好ましい。 一般に、親水性物質は、水、アルコールのような極性溶媒と容易に水素結合を形成することができる。化学的には、親水性物質は、酸素または窒素原子を含むイオン性（荷電）基を有する。

化学的には、親水性物質は、酸素原子または窒素原子を含むイオン 物質の極性は、通常、その親水性を定義する。 親水性物質/表面に見られる一般的な官能基のいくつかは、表1に記載されている。

表1.: Some of the common hydrophilic and hydrophobic functional groups

一般的なルールとして、任意の表面の親水性は、官能基および水素結合の能力によ/div>極性、水素結合なし<<ヒドロキシル、イオン性。 親水性は、サイトの数および間期領域の構造および密度によって有意に影響される。

親水性の測定

接触角測定は、物質の親水性を定量化するための主要なパラメータであり、濡れ性をさらに示しています。 親水性物質は良好な濡れ性を有する。 濡れ性は、液体が固体表面と接触したままである能力である。 濡れ性の程度は、接触角を用いて測定される。 接触角（θ）は、液滴の表面と端部との間の角度である。 親水性表面は接触角（θ）を有する<>90°、図1（下）に示す。 接触角が高いほど、液体-表面相互作用ではなく液体-液体相互作用が強くなり、材料が疎水性になることを示します。

液体が表面に広がり、表面の広い領域を濡らすと、接触角は90°未満であり、親水性、または水を愛すると考えられます（図2）。 一方、液体が液滴を形成する場合、接触角は90°を超え、疎水性または撥水性であると考えられます（図2）。 濡れ性は植物や動物にとって重要なパラメータです。 蓮の花の葉と米の葉は非湿潤表面を示し、葉は乾燥したままであり、水滴は葉の表面からロールアウトし、常にきれいに保ちます。 ナミブ砂漠のカブトムシのような特定の動物は、体表面の親水性構造を介して環境から水分を吸収する能力のために乾燥した地域で生き残ること

上記の議論から、親水性表面はその表面上に水を広げる傾向があり、水滴の形成を許さないことがわかりました。 親水性の表面のこの機能性が自動車産業のanti-fogging表面を作るのに利用されている。

親水性のために、物質は毛細管作用を介して吸水能力を有する傾向がある。 親水性物質の吸水の程度は、物質の多孔性に依存する。図2-物質の湿潤特性

親水性物質の用途

親水性ポリマーおよび分子は、物理学、化学、工学、生物医学、薬物送達、食品、医薬品、塗料、繊維、紙、構、接着剤、コーティング、水処理、分散剤および懸濁剤、安定剤、増粘剤、ゲル剤、凝集剤および凝固剤、フィルム形成剤、保湿剤、結合剤および潤滑剤、パーソナルケア、建築 プロダクトおよびミネラル処理、等。

親水性ポリマーは、イオン基のために良好な水蒸気透過性を示す。 通気性であることが要求される衣類またはアパレルは、親水性繊維で構成されている。

セルロース、アルギン酸塩、キトサンなどの親水性ポリマーは、増粘剤、安定剤、ゲル化剤として使用される食品産業で最も広く使用されています。

自家製の植物ポットにデンプン系化合物のような親水性物質を添加する。

これは、頻繁な散水と消費の必要性を減らすのに役立ちます。

親水性物質は、水を吸収して保持する能力を有する。 ヒドロゲルは、衛生製品、生物医学工学、生物分離、農業、食品加工、および油回収に広く利用されている親水性ポリマーの一種であり、いくつかを言及する。 これらのハイドロゲルの特徴的な特性は、水を吸収して膨潤することである。 親水性のヒドロゲルにまたbiocompatibilityと共に柔らかい特性があります。 ヒドロゲルは、単量体の架橋によって調製される共重合体または単独重合体である。 これらの単量体は、イオン化可能な基またはイオン化することができる官能基を有する。 ヒドロゲルは、置換アミンのような弱塩基性基、またはカルボン酸のような弱酸性基、または第四級アンモニウム化合物およびスルホン酸のような強塩基性および酸性基を含むことができる。 これらのイオン性基はすべてヒドロゲルを親水性にする。 水/膨張を握る機能によって異なったヒドロゲルは異なった適用で利用されます、例えば、親水性、無孔の、遅い膨張のヒドロゲルポリマーは製造業のコ ポリアクリレートおよびポリアクリレートナトリウムは、おむつの製造に使用される超吸収性親水性ヒドロゲルポリマーである。 これらの超吸収性ハイドロゲルは、自重の100倍に相当する水を保持することができます。親水性ヒドロゲルは細胞外マトリックスに類似しており、このため、人工組織足場を作るために広く検討されている。

親水性ヒドロゲルは、細胞外 生体適合性のために、親水性ヒドロゲルは、生物医学的用途において広く使用されている。 ゼラチンは、広く使用されている親水性ヒドロゲルの一つです。 ゼラチンは動物の副産物であり、蛋白質&ペプチッドそっくりのコラーゲンから成っています。 ゼラチンは、カプセルを調製するために最も一般的に使用される。親水性ヒドロゲルはまた、創傷治癒プロセスを早めるのに役立ち、したがって、創傷治癒剤として広く使用されている。

親水性ヒドロゲルは、創傷治癒親水性ヒドロゲルは、薬物送達システム、組織修復、および化粧品にも広く使用されている超吸収性材料である。

親水性ヒドロゲルは、薬物送達システ 親水性超多孔質ヒドロゲルは、錠剤からの迅速な薬物放出を達成するための錠剤中の崩壊剤または超崩壊剤として使用される。親水性は、薬物分子の吸収のための重要な基準である。

親水性は、薬物分子の吸収のための重要な基準である。 人体における薬物の吸収のためには、薬物は可溶化状態にあるべきであるということは十分に確立された事実である。 親水性薬物は容易に溶解し、可溶化される傾向があり、それにより薬物吸収が可能になる。 したがって、適切な浸透性を有する親水性薬物は、体内に吸収されやすくなり、その治療効果を発揮する可能性が高い。

親水性物質は、医療機器の表面上の細菌の付着を低減するために、医療機器の表面上にコーティングされています。

親水性物質は、医療機器の表面 ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ），ポリウレタン，ポリアクリル酸（ＰＡＡ），ポリエチレン酸化物（ＰＥＯ），多糖類などの親水性ポリマーは，カテーテル，ステントなどの医療機器の防汚塗料として広く使用されている。 任意の医療機器が体内に配置されるとすぐに、タンパク質層の沈着が開始される。 一定期間にわたって、この層は非常に厚くなり、すなわち深刻な副作用で起因できます。、妨害、等。 したがって、医療デバイスの表面上のタンパク質層の形成を回避することが必要である。 親水性ポリマーは防汚剤として作用し、それによって医療機器の表面上のこのタンパク質層の蓄積に抵抗する。 さらに、これらの親水性ポリマーは、摩擦係数を低減するのに役立ち、それによって体内の医療装置の点滴の容易さを可能にする。同様の理由で、しかし異なる用途では、水中で使用される海洋構造物の部分に親水性ポリマーまたは表面が使用される。

同様の理由で、水中で使用され 水との適合性のために、親水性の表面は水中で摩擦を減少させ、それによって水中での容易な動きを助ける。

親水性ポリマーは、逆浸透（RO）濾過における濾過膜上の防汚剤として使用される。 架橋ポリ（エチレングリコール）（PEG）、トリエチレングリコールジメチルエーテル（triglyme）、セルロース系などのポリマーがROろ過膜に使用されている。 自然の中で親水性であること、これらのポリマーは、それらを介して水の濾過を可能にし、同時にそれらの上に細菌層の発生に抵抗する。

歯科インプラントへのフッ化物酸処理は、歯科インプラントの親水性を高めるために行われる。 これはインプラントの減らされた治療の時間、容易な確立、およびインプラントのまたしっかりした固定で起因する。その構造に親水性と疎水性の両方の部分を有する分子の群があり、そのような分子は両親媒性分子として知られている。

親水性と疎水性の両方 そのような分子の最も一般的なカテゴリーは、一般に界面活性剤として知られている。 しかしながら、界面活性剤分子中の親水性部分および疎水性部分の寄与またはサイズは、その性質を「親水性部分」または「疎水性部分」として決定する。 その性質に応じて、界面活性剤分子は多種多様な用途に利用される。 “親水性-親油性バランス”またはHLBスケールとして知られているスケールは、界面活性剤分子の基本的な性質を理解し、それに応じてそれらを使用するための したがって、HLBスケールは、溶媒に対する界面活性剤分子の親和性を理解するのに役立つ。 界面活性剤分子が水または極性溶媒に対してより高い親和性を示す場合、それは”親水性部分”に分類され、界面活性剤分子が非極性または親油性溶媒 界面活性剤は、乳剤の配合および安定化のために非常に重要であり、重要である。 HLBスケールはグリフィンによって導入され、通常は0-20の範囲である。 HLBスケールに基づく界面活性剤分子の分類は、表2に記載されている。表2

表2

: 界面活性剤の特性評価のためのHLBスケール

低いHLB値は界面活性剤の撥水または疎水性の性質を示す一方、高いHLB値は界面活性剤の水を好むまたは親水性の性質を示す。 プロピレングリコールのmonostearate、モノおよびジグリセリド、lactylated monoglycerides、succinylated monoglyceridesは疎水性か親油性界面活性剤の部門の下で落ちる少数の界面活性剤のいくつかであり、HLBが10より モノグリセリド、ポリソルベート、レシチンのジアセチル酒石酸エステルは、親水性界面活性剤の例のいくつかであり、O/W乳剤の安定化に使用することが 興味深いことに、最も一般的に使用される界面活性剤の1つ、ラウリル硫酸ナトリウムは40のHLB値を有する。 これらの界面活性剤は、食品および製薬業界で広く使用されている。

親水性物質の例

親水性物質の一般的な例のいくつかは次のとおりです。

• タンパク質
• ケラチン
• ウール
• 綿
• シリカ
• 石膏
• ポリエチレli>ポリビニルアルコール（pva）
• 多糖類（例えばセルロース）およびその誘導体（例えば hydroxypropylmethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and sodium carboxy methyl cellulose)
• Gelatin, agar, agarose, algin
• Alcohols
• Cyclodextrins
• poly-N-vinylpyrrolidone (PVP)
• Guar gum, xanthan gum
• Starch
• Pectin
• Dextran
• Carrageenan
• Inulin
• Chitosan
• Albumin

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