Натрій карбоксиметилцелюлоза | 9000-11-7

Карбоксиметилцелюлоза (CMC) або целюлозна камедь є похідною целюлози з карбоксиметильними групами (-CH2-COOH), пов’язаними з деякими гідроксильними групами мономерів глюкопіранози, які складають целюлозний скелет. Він часто використовується як його натрієва сіль, натрієва сіль карбоксиметилцелюлози.

Синтезується шляхом реакції целюлози з хлороцтовою кислотою, що каталізується лугом. Полярні (органічні кислоти) карбоксильні групи роблять целюлозу розчинною та хімічно реактивною. Функціональні властивості КМЦ залежать від ступеня заміщення целюлозної структури (тобто скільки гідроксильних груп взяли участь у реакції заміщення), а також від довжини ланцюга целюлозної основної структури та ступеня кластеризації карбоксиметильні замісники.

ЗастосуванняCMC використовується в харчовій галузі як модифікатор в’язкості або загусник, а також для стабілізації емульсій у різних продуктах, включаючи морозиво. Як харчова добавка має номер E E466. Він також є складовою багатьох нехарчових продуктів, таких як KY Jelly, зубна паста, проносні засоби, таблетки для схуднення, фарби на водній основі, миючі засоби, текстильні проклейки та різні паперові вироби. Його використовують в першу чергу тому, що він має високу в'язкість, нетоксичний і гіпоалергенний. У пральних засобах він використовується як суспензійний полімер для забруднення, призначений для нанесення на бавовну та інші целюлозні тканини, створюючи негативно заряджений бар’єр для забруднень у розчині для прання. КМЦ використовується як мастило в нелетких очних краплях (штучні сльози). Іноді використовується метилцелюлоза (MC), але її неполярні метильні групи (-CH3) не додають розчинності або хімічної реактивності базовій целюлозі.

Після початкової реакції отримана суміш виробляє приблизно 60% CMC плюс 40% солей (хлорид натрію та гліколят натрію). Цей продукт є так званим технічним CMC, який використовується в миючих засобах. Подальший процес очищення використовується для видалення цих солей для отримання чистої КМЦ, яка використовується для харчових продуктів, фармацевтичних засобів і засобів для чищення зубів (зубної пасти). Також виробляється проміжний «напівочищений» сорт, який зазвичай використовується для виготовлення паперу.

КМЦ також використовується у фармацевтиці як загусник. КМЦ також використовується в промисловості буріння нафти як інгредієнт бурового розчину, де він діє як модифікатор в'язкості та водоутримувач. Поліаніонна целюлоза або PAC одержується з целюлози і також використовується в нафтопромисловій практиці. CMC, безперечно, є карбоновою кислотою, де PAC є ефіром. CMC і PAC, незважаючи на те, що вони виготовляються з однакової сировини (целюлоза, кількість і тип матеріалів, що використовуються, призводять до різних кінцевих продуктів. Перша і головна відмінність між CMC і PAC полягає в етапі радикалізації. Карбоксиметилцелюлоза (CMC) є як хімічно, так і фізично відрізняється від поліаніонної целюлози.

Нерозчинна мікрогранульована карбоксиметилцелюлоза використовується як катіонообмінна смола в іонообмінній хроматографії для очищення білків. Імовірно, рівень дериватізації є набагато нижчим, тому властивості розчинності мікрогранульованої целюлози зберігаються при додаванні достатньої кількості негативно заряджених карбоксилатних груп для позитивного зв’язування. заряджені білки.

КМЦ також використовується в пакетах з льодом для формування евтектичної суміші, що призводить до нижчої точки замерзання і, отже, більшої охолоджувальної здатності, ніж лід.

Водні розчини CMC також використовувалися для диспергування вуглецевих нанотрубок. Вважається, що довгі молекули CMC обертаються навколо нанотрубок, дозволяючи їм диспергуватися у воді.

EnzymologyCMC також широко використовувався для характеристики ферментної активності ендоглюканаз (частини целюлазного комплексу). КМЦ є високоспецифічним субстратом для ендодіючих целюлаз, оскільки його структура розроблена для декристалізації целюлози та створення аморфних ділянок, які ідеально підходять для дії кінцевої глюканази. CMC є бажаним, оскільки продукт каталізу (глюкоза) легко вимірюється за допомогою аналізу відновлюючого цукру, такого як 3,5-динітросаліцилова кислота. Використання CMC у ферментних аналізах є особливо важливим у відношенні скринінгу целюлазних ферментів, необхідних для більш ефективного перетворення целюлозного етанолу. Однак CMC також неправильно використовувався в попередніх роботах з ферментами целюлази, оскільки багато хто пов’язував активність повної целюлази з гідролізом CMC. Оскільки механізм деполімеризації целюлози став більш зрозумілим, слід зазначити, що екзоцелюлази домінують у розпаді кристалічної (наприклад, Avicel) і нерозчинної (наприклад, CMC) целюлози.