Натриева карбоксиметил целулоза | 9000-11-7

Карбоксиметил целулоза (CMC) или целулозна гума е целулозно производно с карбоксиметилови групи (-CH2-COOH), свързани с някои от хидроксилните групи на глюкопиранозните мономери, които изграждат целулозния скелет. Често се използва като негова натриева сол, натриева карбоксиметил целулоза.

Синтезира се чрез алкално катализирана реакция на целулоза с хлороцетна киселина. Полярните (органични киселини) карбоксилни групи правят целулозата разтворима и химически реактивна. Функционалните свойства на CMC зависят от степента на заместване на целулозната структура (т.е. колко от хидроксилните групи са взели участие в реакцията на заместване), както и от дължината на веригата на структурата на целулозния скелет и степента на клъстериране на карбоксиметиловите заместители.

Употреби CMC се използва в хранителната наука като модификатор или сгъстител на вискозитета и за стабилизиране на емулсии в различни продукти, включително сладолед. Като хранителна добавка има Е номер Е466. Също така е съставна част на много нехранителни продукти, като KY Jelly, паста за зъби, лаксативи, хапчета за отслабване, бои на водна основа, перилни препарати, текстилни лепила и различни хартиени продукти. Използва се предимно защото има висок вискозитет, нетоксичен е и е хипоалергичен. В перилните препарати се използва като суспензионен полимер за замърсяване, предназначен да се отлага върху памучни и други целулозни тъкани, създавайки отрицателно заредена бариера пред замърсяванията в перилния разтвор. CMC се използва като лубрикант в нелетливи капки за очи (изкуствени сълзи). Понякога се използва метилцелулоза (MC), но нейните неполярни метилови групи (-CH3) не добавят никаква разтворимост или химическа реактивност към основната целулоза.

След първоначалната реакция получената смес произвежда приблизително 60% CMC плюс 40% соли (натриев хлорид и натриев гликолат). Този продукт е така нареченият технически CMC, който се използва в детергентите. Допълнителен процес на пречистване се използва за отстраняване на тези соли, за да се произведе чист CMC, който се използва за храни, фармацевтични приложения и пасти за зъби (паста за зъби). Произвежда се и междинен "полупречистен" клас, който обикновено се използва в приложения за хартия.

CMC се използва и във фармацевтиката като сгъстител. CMC се използва и в промишлеността за нефтени сондажи като съставка на сондажна кал, където действа като модификатор на вискозитета и агент за задържане на вода. Поли-анионната целулоза или PAC се извлича от целулоза и се използва също в практиката на петролните полета. CMC определено е карбоксилна киселина, където PAC е етер. CMC и PAC, въпреки че са произведени от едни и същи суровини (целулоза, количество и вид на използваните материали водят до различни крайни продукти. Първата и водеща разлика между CMC и PAC съществува в етапа на радикализация. Карбоксиметилцелулозата (CMC) е както химически, така и физически разграничени от полианионната целулоза.

Неразтворимата микрогранулирана карбоксиметил целулоза се използва като катионобменна смола в йонообменна хроматография за пречистване на протеини. Вероятно нивото на дериватизация е много по-ниско, така че свойствата на разтворимост на микрогранулираната целулоза се запазват, като същевременно се добавят достатъчно отрицателно заредени карбоксилатни групи за положително свързване заредени протеини.

CMC се използва и в опаковки за лед за образуване на евтектична смес, което води до по-ниска точка на замръзване и следователно по-голям охлаждащ капацитет от леда.

Водни разтвори CMC също са използвани за диспергиране на въглеродни нанотръби. Смята се, че дългите CMC молекули се увиват около нанотръбите, позволявайки им да бъдат диспергирани във вода.

EnzymologyCMC също се използва широко за характеризиране на ензимна активност от ендоглюканази (част от целулазен комплекс). CMC е силно специфичен субстрат за ендо-действащи целулази, тъй като неговата структура е проектирана да декристализира целулозата и да създаде аморфни места, които са идеални за действие на крайната глюканаза. CMC е желателно, тъй като катализният продукт (глюкоза) лесно се измерва с помощта на анализ на редуцираща захар като 3,5-динитросалицилова киселина. Използването на CMC в ензимни анализи е особено важно по отношение на скрининга за целулазни ензими, които са необходими за по-ефективно превръщане на целулозен етанол. Въпреки това, CMC също е била злоупотребявана в по-ранна работа с целулазни ензими, тъй като мнозина са свързвали цялата целулазна активност с CMC хидролиза. Тъй като механизмът на целулозната деполимеризация стана по-разбран, трябва да се отбележи, че екзоцелулазите са доминиращи при разграждането на кристална (напр. Avicel) и неразтворима (напр. CMC) целулоза.