Natriumkarboksymetylcellulose | 9000-11-7

Karboksymetylcellulose (CMC) eller cellulosegummi er et cellulosederivat med karboksymetylgrupper (-CH2-COOH) bundet til noen av hydroksylgruppene i glukopyranosemonomerene som utgjør celluloseryggraden. Det brukes ofte som natriumsalt, natriumkarboksymetylcellulose.

Det syntetiseres ved den alkali-katalyserte reaksjonen av cellulose med kloreddiksyre. De polare (organiske syre) karboksylgruppene gjør cellulosen løselig og kjemisk reaktiv. De funksjonelle egenskapene til CMC avhenger av substitusjonsgraden til cellulosestrukturen (dvs. hvor mange av hydroksylgruppene som har deltatt i substitusjonsreaksjonen), samt kjedelengden til cellulosestrukturen og graden av klynging av karboksymetylsubstituentene.

UsesCMC brukes i matvitenskap som et viskositetsmodifiserende middel eller fortykningsmiddel, og for å stabilisere emulsjoner i ulike produkter, inkludert iskrem. Som tilsetningsstoff har den E-nummer E466. Det er også en bestanddel av mange ikke-matprodukter, som KY Jelly, tannkrem, avføringsmidler, slankepiller, vannbasert maling, vaskemidler, tekstilliming og ulike papirprodukter. Den brukes først og fremst fordi den har høy viskositet, er giftfri og er hypoallergen. I vaskemidler brukes det som en smusssuspensjonspolymer designet for å avsettes på bomull og andre celluloseholdige stoffer og skaper en negativt ladet barriere mot smuss i vaskeløsningen. CMC brukes som smøremiddel i ikke-flyktige øyedråper (kunstige tårer). Noen ganger er det metylcellulose (MC) som brukes, men dens ikke-polare metylgrupper (-CH3) tilfører ingen løselighet eller kjemisk reaktivitet til basiscellulosen.

Etter den første reaksjonen produserer den resulterende blandingen ca. 60 % CMC pluss 40 % salter (natriumklorid og natriumglykolat). Dette produktet er den såkalte Technical CMC som brukes i vaskemidler. En ytterligere renseprosess brukes til å fjerne disse saltene for å produsere ren CMC som brukes til mat, farmasøytiske og tannpleiemidler (tannkrem). En mellomliggende "halvrenset" kvalitet produseres også, vanligvis brukt i papirapplikasjoner.

CMC brukes også i legemidler som fortykningsmiddel. CMC brukes også i oljeboreindustrien som en ingrediens i boreslam, hvor den fungerer som en viskositetsmodifiserende middel og vannretensjonsmiddel. Poly-anionisk cellulose eller PAC er avledet fra cellulose og brukes også i oljefeltpraksis. CMC er definitivt en karboksylsyre, hvor PAC er eter. CMC og PAC, selv om de er produsert av samme råmateriale (cellulose, mengde og type materialer som brukes fører til forskjellige sluttprodukter. Den første og ledende forskjellen mellom CMC og PAC eksisterer i radikaliseringstrinnet. CarboxyMethyl Cellulose (CMC) er både kjemisk og fysisk skilt fra polyanionisk cellulose.

Uløselig mikrogranulær karboksymetylcellulose brukes som en kationbytterharpiks i ionebytterkromatografi for rensing av proteiner. Antagelig er nivået av derivatisering mye lavere slik at løselighetsegenskapene til mikrogranulær cellulose beholdes samtidig som det tilsettes tilstrekkelig med negativt ladede karboksylatgrupper til å binde seg positivt. ladede proteiner.

CMC brukes også i isposer for å danne en eutektisk blanding som resulterer i et lavere frysepunkt og derfor mer kjølekapasitet enn is.

Vandige løsninger CMC har også blitt brukt til å spre karbon nanorør. Det antas at de lange CMC-molekylene vikler seg rundt nanorørene, slik at de kan spres i vann.

EnzymologyCMC har også blitt brukt mye for å karakterisere enzymaktivitet fra endoglukanaser (del av cellulasekomplekset). CMC er et svært spesifikt substrat for endovirkende cellulaser ettersom strukturen er konstruert for å dekrystallisere cellulose og skape amorfe steder som er ideelle for endglukanasevirkning. CMC er ønskelig fordi katalyseproduktet (glukose) lett kan måles ved å bruke en reduserende sukkeranalyse som 3,5-dinitrosalisylsyre. Bruk av CMC i enzymanalyser er spesielt viktig med tanke på screening for cellulaseenzymer som er nødvendige for mer effektiv celluloseetanolkonvertering. Imidlertid har CMC også blitt misbrukt i tidligere arbeid med cellulaseenzymer, da mange hadde assosiert hel cellulaseaktivitet med CMC-hydrolyse. Ettersom mekanismen for cellulosedepolymerisering har blitt mer forstått, bør det bemerkes at ekso-cellulaser er dominerende i nedbrytningen av krystallinsk (f.eks. Avicel) og ikke-løselig (f.eks. CMC) cellulose.