Sodná sůl karboxymethylcelulózy |9000-11-7

Karboxymethylcelulóza (CMC) nebo celulózová guma je derivát celulózy s karboxymethylovými skupinami (-CH2-COOH) navázanými na některé z hydroxylových skupin monomerů glukopyranózy, které tvoří kostru celulózy.Často se používá jako jeho sodná sůl, sodná sůl karboxymethylcelulózy.

Je syntetizován alkalicky katalyzovanou reakcí celulózy s kyselinou chloroctovou.Polární karboxylové skupiny (organické kyseliny) činí celulózu rozpustnou a chemicky reaktivní.Funkční vlastnosti CMC závisí na stupni substituce celulózové struktury (tj. kolik hydroxylových skupin se zúčastnilo substituční reakce), stejně jako na délce řetězce struktury celulózového hlavního řetězce a na stupni shlukování karboxymethylové substituenty.

UsesCMC se používá v potravinářství jako modifikátor viskozity nebo zahušťovadlo a ke stabilizaci emulzí v různých produktech včetně zmrzliny.Jako potravinářská přídatná látka má E číslo E466.Je také součástí mnoha nepotravinářských produktů, jako je KY Jelly, zubní pasta, projímadla, pilulky na hubnutí, barvy na vodní bázi, detergenty, klížení textilu a různé papírenské výrobky.Používá se především proto, že má vysokou viskozitu, je netoxický a hypoalergenní.V pracích prostředcích se používá jako polymer suspenze nečistot určený k ukládání na bavlnu a jiné celulózové tkaniny a vytváří záporně nabitou bariéru vůči nečistotám v pracím roztoku.CMC se používá jako lubrikant v netěkavých očních kapkách (umělých slzách).Někdy se používá methylcelulóza (MC), ale její nepolární methylové skupiny (-CH3) nepřidávají základní celulóze žádnou rozpustnost ani chemickou reaktivitu.

Po počáteční reakci výsledná směs produkuje přibližně 60 % CMC plus 40 % solí (chlorid sodný a glykolát sodný).Tento produkt je takzvaný technický CMC, který se používá v detergentech.Další proces čištění se používá k odstranění těchto solí za účelem výroby čisté CMC, která se používá pro potravinářské, farmaceutické a zubní pasty (zubní pasty).Vyrábí se také meziprodukt "poločištěný" typ, který se obvykle používá v papírových aplikacích.

CMC se také používá ve farmacii jako zahušťovadlo.CMC se také používá v průmyslu ropných vrtů jako přísada do vrtného kalu, kde působí jako modifikátor viskozity a činidlo zadržující vodu.Polyaniontová celulóza neboli PAC se získává z celulózy a používá se také v praxi na ropných polích.CMC je rozhodně karboxylová kyselina, kde PAC je ether.CMC a PAC, i když jsou vyráběny ze stejných surovin (celulóza, množství a typ použitých materiálů vede k různým finálním produktům. První a hlavní rozdíl mezi CMC a PAC existuje v kroku radikalizace. Karboxymethylcelulóza (CMC) je chemicky i fyzikálně odlišuje od polyaniontové celulózy.

Nerozpustná mikrogranulární karboxymethylcelulóza se používá jako katexová pryskyřice v iontoměničové chromatografii pro čištění proteinů. Úroveň derivatizace je pravděpodobně mnohem nižší, takže vlastnosti rozpustnosti mikrogranulární celulózy jsou zachovány při přidání dostatečného množství záporně nabitých karboxylátových skupin, aby se vázala pozitivně. nabité proteiny.

CMC se také používá v ledových obalech k vytvoření eutektické směsi, která má za následek nižší bod tuhnutí, a tedy větší chladicí kapacitu než led.

Vodné roztoky CMC byly také použity k rozptýlení uhlíkových nanotrubic.Předpokládá se, že dlouhé molekuly CMC se obalí kolem nanotrubic, což jim umožní rozptýlit se ve vodě.

EnzymologieCMC se také široce používá k charakterizaci enzymové aktivity z endoglukanáz (část celulázového komplexu).CMC je vysoce specifický substrát pro endo-působící celulázy, protože jeho struktura byla navržena tak, aby dekrystalizovala celulózu a vytvořila amorfní místa, která jsou ideální pro působení endglukanasy.CMC je žádoucí, protože produkt katalýzy (glukóza) se snadno měří pomocí testu redukujícího cukru, jako je kyselina 3,5-dinitrosalicylová.Použití CMC v enzymových testech je zvláště důležité s ohledem na screening celulázových enzymů, které jsou potřebné pro účinnější konverzi celulózového ethanolu.CMC však byla také zneužita v dřívější práci s celulázovými enzymy, protože mnoho z nich mělo spojenou celocelulázovou aktivitu s hydrolýzou CMC.Jak je mechanismus depolymerizace celulózy stále více chápán, je třeba poznamenat, že exocelulázy jsou dominantní při degradaci krystalické (např. Avicel) a nerozpustné (např. CMC) celulózy.