Карбоксиметилцеллюлоза натрия | 9000-11-7

Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) или целлюлозная камедь представляет собой производное целлюлозы с карбоксиметильными группами (-CH2-COOH), связанными с некоторыми гидроксильными группами мономеров глюкопиранозы, составляющих основную цепь целлюлозы. Его часто используют в виде натриевой соли, карбоксиметилцеллюлозы натрия.

Его синтезируют путем щелочно-катализируемой реакции целлюлозы с хлоруксусной кислотой. Полярные карбоксильные группы (органической кислоты) делают целлюлозу растворимой и химически активной. Функциональные свойства КМЦ зависят от степени замещения структуры целлюлозы (т.е. от того, сколько гидроксильных групп приняло участие в реакции замещения), а также от длины цепи основной структуры целлюлозы и степени кластеризации карбоксиметильные заместители.

ПрименениеКМЦ используется в пищевой промышленности в качестве модификатора вязкости или загустителя, а также для стабилизации эмульсий в различных продуктах, включая мороженое. В качестве пищевой добавки он имеет номер E E466. Он также входит в состав многих непищевых продуктов, таких как KY Jelly, зубная паста, слабительные средства, таблетки для похудения, краски на водной основе, моющие средства, проклейка текстиля и различные бумажные изделия. Его используют прежде всего потому, что он имеет высокую вязкость, нетоксичен и гипоаллергенен. В стиральных порошках он используется в качестве суспензионного полимера, предназначенного для осаждения на хлопчатобумажные и другие целлюлозные ткани, создавая отрицательно заряженный барьер для загрязнений в моющем растворе. КМЦ используется в качестве смазки в нелетучих глазных каплях (искусственные слезы). Иногда используется метилцеллюлоза (MC), но ее неполярные метильные группы (-CH3) не добавляют растворимости или химической активности базовой целлюлозе.

После начальной реакции полученная смесь дает примерно 60% КМЦ плюс 40% солей (хлорид натрия и гликолат натрия). Этот продукт представляет собой так называемую техническую КМЦ, которая используется в моющих средствах. Дальнейший процесс очистки используется для удаления этих солей с получением чистой КМЦ, которая используется в пищевой, фармацевтической промышленности и в средствах для ухода за зубами (зубная паста). Также производится промежуточный «полуочищенный» сорт, который обычно используется в производстве бумаги.

КМЦ также используется в фармацевтике в качестве загустителя. КМЦ также используется в нефтяной промышленности в качестве ингредиента бурового раствора, где он действует как модификатор вязкости и агент, удерживающий воду. Полианионная целлюлоза или ПАЦ получается из целлюлозы и также используется в нефтепромысловой практике. КМЦ – это определенно карбоновая кислота, где ПАК – это эфир. КМЦ и ПАЦ, хотя они производятся из одного и того же сырья (целлюлозы, количества и типа используемых материалов, приводят к разным конечным продуктам. Первое и главное различие между КМЦ и ПАЦ существует на стадии радикализации. Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) является как химическим, так и физически отличается от полианионной целлюлозы.

Нерастворимая микрогранулярная карбоксиметилцеллюлоза используется в качестве катионообменной смолы в ионообменной хроматографии для очистки белков. Предположительно, уровень дериватизации намного ниже, так что свойства растворимости микрогранулярной целлюлозы сохраняются при добавлении достаточного количества отрицательно заряженных карбоксилатных групп для положительного связывания. заряженные белки.

КМЦ также используется в пакетах со льдом для образования эвтектической смеси, что приводит к более низкой температуре замерзания и, следовательно, большей охлаждающей способности, чем у льда.

Водные растворы КМЦ также использовались для диспергирования углеродных нанотрубок. Считается, что длинные молекулы КМЦ обволакивают нанотрубки, позволяя им диспергироваться в воде.

ЭнзимологияCMC также широко используется для характеристики активности ферментов эндоглюканаз (часть целлюлазного комплекса). КМЦ является высокоспецифичным субстратом для эндодействующих целлюлаз, поскольку его структура была разработана для декристаллизации целлюлозы и создания аморфных участков, которые идеально подходят для действия эндоглюканазы. КМЦ желательна, поскольку продукт катализа (глюкоза) легко измеряется с помощью анализа восстанавливающего сахара, такого как 3,5-динитросалициловая кислота. Использование КМЦ в ферментных анализах особенно важно с точки зрения скрининга ферментов целлюлазы, которые необходимы для более эффективной конверсии целлюлозного этанола. Однако КМЦ также неправильно использовалась в более ранних работах с ферментами целлюлазы, поскольку многие из них связывали активность целлюлазы с гидролизом КМЦ. Поскольку механизм деполимеризации целлюлозы стал более понятным, следует отметить, что экзоцеллюлазы доминируют в деградации кристаллической (например, Avicel) и нерастворимой (например, CMC) целлюлозы.