Natrio karboksimetilceliuliozė | 9000-11-7

Karboksimetilceliuliozė (CMC) arba celiuliozės derva yra celiuliozės darinys su karboksimetilo grupėmis (-CH2-COOH), susietomis su kai kuriomis gliukopiranozės monomerų hidroksilo grupėmis, sudarančiomis celiuliozės pagrindą. Jis dažnai naudojamas kaip natrio druska, natrio karboksimetilceliuliozė.

Jis sintetinamas šarminės katalizuojamos celiuliozės ir chloracto rūgšties reakcijos metu. Polinės (organinės rūgšties) karboksilo grupės daro celiuliozę tirpią ir chemiškai reaktyvią. Funkcinės CMC savybės priklauso nuo celiuliozės struktūros pakeitimo laipsnio (ty kiek hidroksilo grupių dalyvavo pakeitimo reakcijoje), taip pat nuo celiuliozės pagrindo struktūros grandinės ilgio ir karboksimetilo pakaitai.

„UsesCMC“ naudojamas maisto moksle kaip klampumo modifikatorius arba tirštiklis ir įvairių produktų, įskaitant ledus, emulsijoms stabilizuoti. Kaip maisto priedas turi E numerį E466. Jis taip pat yra daugelio ne maisto produktų, tokių kaip KY Jelly, dantų pastos, vidurius laisvinančių vaistų, dietinių tablečių, vandens pagrindo dažų, ploviklių, tekstilės formavimo priemonių ir įvairių popieriaus gaminių, sudedamoji dalis. Jis naudojamas visų pirma todėl, kad yra labai klampus, netoksiškas ir hipoalergiškas. Skalbinių plovikliuose jis naudojamas kaip nešvarumų suspensijos polimeras, skirtas nusodinti ant medvilnės ir kitų celiuliozinių audinių, sukuriant neigiamo krūvio barjerą skalbimo tirpale esantiems nešvarumams. CMC naudojamas kaip lubrikantas nelakiuose akių lašuose (dirbtinėse ašarose). Kartais naudojama metilceliuliozė (MC), tačiau jos nepolinės metilo grupės (-CH3) nesuteikia bazinei celiuliozei jokio tirpumo ar cheminio reaktyvumo.

Po pradinės reakcijos gautas mišinys gamina maždaug 60 % CMC ir 40 % druskų (natrio chlorido ir natrio glikolato). Šis produktas yra vadinamasis techninis CMC, naudojamas plovikliuose. Šioms druskoms pašalinti naudojamas tolesnis gryninimo procesas ir gaunamas grynas CMC, naudojamas maistui, farmacijai ir dantų pastai (dantų pastai). Taip pat gaminamas tarpinis „pusiau išgrynintas“ tipas, paprastai naudojamas popieriui gaminti.

CMC taip pat naudojamas farmacijoje kaip tirštiklis. CMC taip pat naudojamas naftos gręžimo pramonėje kaip gręžimo purvo sudedamoji dalis, kur jis veikia kaip klampumo modifikatorius ir vandenį sulaikanti medžiaga. Polianijoninė celiuliozė arba PAC yra gaunama iš celiuliozės ir taip pat naudojama naftos telkinių praktikoje. CMC tikrai yra karboksirūgštis, kur PAC yra eteris. CMC ir PAC, nors jie gaminami iš tų pačių žaliavų (celiuliozė, naudojamų medžiagų kiekis ir rūšis lemia skirtingus galutinius produktus. Pirmasis ir pagrindinis skirtumas tarp CMC ir PAC yra radikalizacijos etape. Karboksimetilceliuliozė (CMC) yra tiek chemiškai, tiek fiziškai skiriasi nuo polianijoninės celiuliozės.

Netirpi mikrogranulinė karboksimetilceliuliozė naudojama kaip katijonų mainų derva jonų mainų chromatografijoje, valant baltymus. Tikėtina, kad derivatizacijos lygis yra daug mažesnis, todėl išlaikomos mikrogranulinės celiuliozės tirpumo savybės, pridedant pakankamai neigiamo krūvio karboksilato grupių, kad būtų galima teigiamai surišti. įkrautų baltymų.

CMC taip pat naudojamas ledo paketuose, kad susidarytų eutektinis mišinys, dėl kurio užšalimo temperatūra yra žemesnė ir todėl aušinimo pajėgumas didesnis nei ledo.

Vandeniniai CMC tirpalai taip pat buvo naudojami anglies nanovamzdelių išsklaidyti. Manoma, kad ilgos CMC molekulės apgaubia nanovamzdelius, leisdamos jiems pasiskirstyti vandenyje.

EnzymologyCMC taip pat buvo plačiai naudojamas apibūdinti fermentų aktyvumą iš endogliukanazių (celiulazės komplekso dalis). CMC yra labai specifinis endo-veikiančių celiulazių substratas, nes jo struktūra buvo sukurta taip, kad iškristalizuotų celiuliozę ir sukurtų amorfines vietas, kurios idealiai tinka endgliukanazės veikimui. CMC yra pageidautinas, nes katalizės produktas (gliukozė) yra lengvai išmatuojamas naudojant redukuojančio cukraus tyrimą, pvz., 3,5-dinitrosalicilo rūgštį. CMC naudojimas fermentų tyrimuose yra ypač svarbus siekiant nustatyti celiuliozės fermentus, reikalingus efektyvesnei celiuliozės etanolio konversijai. Tačiau CMC taip pat buvo netinkamai naudojamas ankstesniame darbe su celiulazės fermentais, nes daugelis jų visą celiuliozės aktyvumą susiejo su CMC hidrolize. Kadangi celiuliozės depolimerizacijos mechanizmas tapo labiau suprantamas, reikia pažymėti, kad egzoceliulazės dominuoja skaidant kristalinę (pvz., Avicel) ir netirpią (pvz., CMC) celiuliozę.