Nátrium-karboximetil-cellulóz | 9000-11-7

A karboxi-metil-cellulóz (CMC) vagy cellulózgumi olyan cellulózszármazék, amely karboxi-metil-csoportokat (-CH2-COOH) tartalmaz a cellulózvázat alkotó glükopiranóz-monomerek néhány hidroxilcsoportjához. Gyakran használják nátriumsóként, nátrium-karboxi-metil-cellulózként.

A cellulóz és klór-ecetsav lúgkatalizált reakciójával szintetizálják. A poláris (szerves sav) karboxilcsoportok a cellulózt oldhatóvá és kémiailag reakcióképessé teszik. A CMC funkcionális tulajdonságai függenek a cellulóz szerkezetének szubsztitúciójának mértékétől (azaz hány hidroxilcsoport vett részt a szubsztitúciós reakcióban), valamint a cellulózváz szerkezetének lánchosszától és a klaszteresedés mértékétől. a karboxi-metil szubsztituensek.

A UsesCMC-t az élelmiszertudományban viszkozitásmódosítóként vagy sűrítőként használják, valamint emulziók stabilizálására különféle termékekben, beleértve a fagylaltot is. Élelmiszer-adalékanyagként E466 E számmal rendelkezik. Ezenkívül számos nem élelmiszeripari termék alkotóeleme, mint például a KY Jelly, a fogkrém, a hashajtók, a diétás pirulák, a vízbázisú festékek, a mosószerek, a textil-enyvezők és a különböző papírtermékek. Elsősorban azért használják, mert nagy viszkozitású, nem mérgező és hipoallergén. Mosószerekben szennyeződés-szuszpenziós polimerként használják, amelyet arra terveztek, hogy pamutra és más cellulóz szövetekre rakódjon le, így negatív töltésű gátat képez a mosóoldatban lévő szennyeződésekkel szemben. A CMC-t nem illékony szemcseppek (mesterséges könnyek) kenőanyagaként használják. Néha metil-cellulózt (MC) használnak, de annak apoláris metilcsoportjai (-CH3) nem adnak semmilyen oldhatóságot vagy kémiai reakciókészséget az alapcellulózhoz.

A kezdeti reakciót követően a kapott keverék körülbelül 60% CMC-t és 40% sókat (nátrium-kloridot és nátrium-glikolátot) termel. Ez a termék az úgynevezett Technical CMC, amelyet tisztítószerekben használnak. Egy további tisztítási eljárást alkalmaznak ezen sók eltávolítására, hogy tiszta CMC-t állítsanak elő, amelyet élelmiszer-, gyógyszer- és fogkrém- (fogkrém) alkalmazásokhoz használnak. Köztes "félig tisztított" minőséget is gyártanak, amelyet jellemzően papíralkalmazásokban használnak.

A CMC-t a gyógyszerekben sűrítőszerként is használják. A CMC-t az olajfúróiparban is használják fúróiszap összetevőjeként, ahol viszkozitásmódosítóként és vízvisszatartó szerként működik. A polianionos cellulóz vagy PAC cellulózból származik, és az olajmezők gyakorlatában is használják. A CMC határozottan karbonsav, ahol a PAC éter. A CMC és a PAC, bár azonos alapanyagokból készülnek (cellulóz, a felhasznált anyagok mennyisége és típusa eltérő végtermékekhez vezet. A CMC és a PAC között az első és a legfontosabb különbség a radikalizációs lépésben létezik. A karboxi-metil-cellulóz (CMC) mind kémiai, mind fizikailag különbözik a polianionos cellulóztól.

Az oldhatatlan mikrogranulált karboximetil-cellulózt kationcserélő gyantaként használják az ioncserélő kromatográfiában a fehérjék tisztítására. Feltehetően a származékképzés mértéke sokkal alacsonyabb, így a mikrogranuláris cellulóz oldhatósági tulajdonságai megmaradnak, miközben elegendő negatív töltésű karboxilátcsoportot adnak hozzá a pozitív kötődéshez. töltött fehérjék.

A CMC-t jégakkukban is használják eutektikus keverék kialakítására, amely alacsonyabb fagyáspontot és ezáltal nagyobb hűtőkapacitást eredményez, mint a jég.

A CMC vizes oldatait szén nanocsövek diszpergálására is használták. Úgy gondolják, hogy a hosszú CMC-molekulák körbeveszik a nanocsöveket, lehetővé téve azok vízben való diszpergálását.

Enzimológia A CMC-t széles körben alkalmazták az endoglukanázokból (a celluláz komplex részeiből) származó enzimaktivitás jellemzésére is. A CMC az endo-hatású cellulázok rendkívül specifikus szubsztrátja, mivel szerkezetét úgy alakították ki, hogy kristályosítsa a cellulózt, és olyan amorf helyeket hozzon létre, amelyek ideálisak a végglükanáz működéséhez. A CMC azért kívánatos, mert a katalízistermék (glükóz) könnyen mérhető redukáló cukorvizsgálattal, például 3,5-dinitroszalicilsavval. A CMC alkalmazása az enzimes vizsgálatokban különösen fontos a celluláz enzimek szűrése szempontjából, amelyek szükségesek a hatékonyabb cellulóz-etanol konverzióhoz. A CMC-t azonban a celluláz enzimekkel végzett korábbi munkák során is visszaélték, mivel sokan a teljes celluláz aktivitást a CMC hidrolízisével társították. Ahogy a cellulóz depolimerizációs mechanizmusa egyre jobban érthető, meg kell jegyezni, hogy az exo-cellulázok dominánsak a kristályos (pl. Avicel) és nem oldódó (pl. CMC) cellulóz lebontásában.