Natriumkarboximetylcellulosa | 9000-11-7

Karboximetylcellulosa (CMC) eller cellulosagummi är ett cellulosaderivat med karboximetylgrupper (-CH2-COOH) bundna till några av hydroxylgrupperna i glukopyranosmonomererna som utgör cellulosaryggraden. Det används ofta som sitt natriumsalt, natriumkarboximetylcellulosa.

Det syntetiseras genom alkalikatalyserad reaktion mellan cellulosa och klorättiksyra. De polära (organiska syror) karboxylgrupperna gör cellulosan löslig och kemiskt reaktiv. De funktionella egenskaperna hos CMC beror på graden av substitution av cellulosastrukturen (dvs. hur många av hydroxylgrupperna som har deltagit i substitutionsreaktionen), såväl som kedjelängden på cellulosastrukturen och graden av klustring av cellulosastrukturen. karboximetylsubstituenterna.

UsesCMC används inom livsmedelsvetenskapen som ett viskositetsmodifierare eller förtjockningsmedel och för att stabilisera emulsioner i olika produkter inklusive glass. Som livsmedelstillsats har den E-nummer E466. Det är också en beståndsdel i många icke-livsmedelsprodukter, såsom KY Jelly, tandkräm, laxermedel, bantningspiller, vattenbaserade färger, tvättmedel, textillimning och olika pappersprodukter. Den används främst för att den har hög viskositet, är giftfri och är hypoallergen. I tvättmedel används den som en smutssuspensionspolymer avsedd att avsättas på bomull och andra cellulosatyger som skapar en negativt laddad barriär mot smuts i tvättlösningen. CMC används som smörjmedel i icke-flyktiga ögondroppar (konstgjorda tårar). Ibland är det metylcellulosa (MC) som används, men dess opolära metylgrupper (-CH3) tillför ingen löslighet eller kemisk reaktivitet till bascellulosan.

Efter den initiala reaktionen producerar den resulterande blandningen ungefär 60 % CMC plus 40 % salter (natriumklorid och natriumglykolat). Denna produkt är den så kallade Technical CMC som används i tvättmedel. En ytterligare reningsprocess används för att avlägsna dessa salter för att producera ren CMC som används för livsmedel, läkemedel och tandkrämstillämpningar (tandkräm). En mellanliggande "halvrenad" kvalitet framställs också, vanligtvis använd i pappersapplikationer.

CMC används också i läkemedel som förtjockningsmedel. CMC används också inom oljeborrningsindustrin som en ingrediens i borrslam, där den fungerar som en viskositetsmodifierare och vattenretentionsmedel. Poly-anjonisk cellulosa eller PAC härrör från cellulosa och används också i oljefält. CMC är definitivt en karboxylsyra, där PAC är eter. CMC och PAC, även om de är tillverkade av samma råmaterial (cellulosa, mängd och typ av material som används leder till olika slutprodukter. Den första och ledande skillnaden mellan CMC och PAC finns i radikaliseringssteget. CarboxyMethyl Cellulose (CMC) är både kemiskt och fysiskt särskiljd från polyanjonisk cellulosa.

Olöslig mikrogranulär karboximetylcellulosa används som katjonbytarharts vid jonbytarkromatografi för rening av proteiner. Förmodligen är nivån av derivatisering mycket lägre så att löslighetsegenskaperna hos mikrogranulär cellulosa bibehålls samtidigt som tillräckligt med negativt laddade karboxylatgrupper tillsätts för att binda positivt laddade proteiner.

CMC används också i isförpackningar för att bilda en eutektisk blandning som resulterar i en lägre fryspunkt och därför mer kylkapacitet än is.

Vattenhaltiga lösningar CMC har också använts för att dispergera kolnanorör. Man tror att de långa CMC-molekylerna sveper sig runt nanorören, vilket gör att de kan spridas i vatten.

EnzymologyCMC har också använts i stor utsträckning för att karakterisera enzymaktivitet från endoglukanaser (en del av cellulaskomplexet). CMC är ett mycket specifikt substrat för endoverkande cellulaser eftersom dess struktur har konstruerats för att dekristallisera cellulosa och skapa amorfa ställen som är idealiska för endglukanasverkan. CMC är önskvärt eftersom katalysprodukten (glukos) lätt kan mätas med användning av en reducerande sockeranalys, såsom 3,5-dinitrosalicylsyra. Att använda CMC i enzymanalyser är särskilt viktigt med avseende på screening för cellulasenzymer som behövs för effektivare omvandling av cellulosaetanol. Men CMC har också missbrukats i tidigare arbete med cellulasenzymer eftersom många hade associerat helcellulasaktivitet med CMC-hydrolys. Eftersom mekanismen för cellulosadepolymerisering har blivit mer förstådd bör det noteras att exo-cellulaser är dominerande i nedbrytningen av kristallin (t.ex. Avicel) och olöslig (t.ex. CMC) cellulosa.