Carboximetil cel·lulosa sòdica |9000-11-7

La carboximetilcel·lulosa (CMC) o goma de cel·lulosa és un derivat de la cel·lulosa amb grups carboximetil (-CH2-COOH) units a alguns dels grups hidroxil dels monòmers de la glucopiranosa que formen la columna vertebral de la cel·lulosa.Sovint s'utilitza com a sal de sodi, carboximetil cel·lulosa sòdica.

Es sintetitza mitjançant la reacció catalitzada per àlcalis de la cel·lulosa amb l'àcid cloroacètic.Els grups carboxil polars (àcid orgànic) fan que la cel·lulosa sigui soluble i químicament reactiva.Les propietats funcionals de la CMC depenen del grau de substitució de l'estructura de la cel·lulosa (és a dir, de quants grups hidroxil han participat en la reacció de substitució), així com de la longitud de la cadena de l'estructura de la columna vertebral de la cel·lulosa i del grau d'agrupació de els substituents carboximetil.

UsesCMC s'utilitza en la ciència dels aliments com a modificador de viscositat o espessidor, i per estabilitzar emulsions en diversos productes, inclosos els gelats.Com a additiu alimentari, té el número E E466.També és un component de molts productes no alimentaris, com ara KY Jelly, pasta de dents, laxants, píndoles de dieta, pintures a base d'aigua, detergents, mida tèxtil i diversos productes de paper.S'utilitza principalment perquè té una alta viscositat, no és tòxic i és hipoalergènic.En detergents per a la roba s'utilitza com a polímer de suspensió de terra dissenyat per dipositar-se sobre el cotó i altres teixits cel·lulòsics creant una barrera carregada negativament a la brutícia a la solució de rentat.CMC s'utilitza com a lubricant en gotes oculars no volàtils (llàgrimes artificials).De vegades és la metilcel·lulosa (MC) la que s'utilitza, però els seus grups metil no polars (-CH3) no afegeixen cap solubilitat ni reactivitat química a la cel·lulosa base.

Després de la reacció inicial, la mescla resultant produeix aproximadament un 60% de CMC més un 40% de sals (clorur de sodi i glicolat de sodi).Aquest producte és l'anomenat CMC tècnic que s'utilitza en detergents.S'utilitza un procés de purificació addicional per eliminar aquestes sals per produir CMC pur que s'utilitza per a aplicacions alimentàries, farmacèutiques i dentifrici (pasta de dents).També es produeix un grau "semipurificat" intermedi, normalment utilitzat en aplicacions de paper.

CMC també s'utilitza en productes farmacèutics com a agent espessidor.CMC també s'utilitza a la indústria de la perforació de petroli com a ingredient del fang de perforació, on actua com a modificador de viscositat i agent de retenció d'aigua.La cel·lulosa polianiònica o PAC es deriva de la cel·lulosa i també s'utilitza en la pràctica dels camps petroliers.CMC és definitivament un àcid carboxílic, on PAC és èter.CMC i PAC, tot i que es fabriquen a partir de les mateixes matèries primeres (cel·lulosa, quantitat i tipus de materials utilitzats condueixen a diferents productes finals. La primera i la principal diferència entre CMC i PAC existeix en l'etapa de radicalització. La carboximetil cel·lulosa (CMC) és tant química com químicament. es distingeix físicament de la cel·lulosa polianiònica.

La carboximetil cel·lulosa microgranular insoluble s'utilitza com a resina d'intercanvi catiònic en la cromatografia d'intercanvi iònic per a la purificació de proteïnes. Presumiblement, el nivell de derivatització és molt més baix, de manera que es mantenen les propietats de solubilitat de la cel·lulosa microgranular mentre s'afegeixen grups carboxilats amb càrrega negativa suficients per unir-se positivament. proteïnes carregades.

El CMC també s'utilitza en paquets de gel per formar una barreja eutèctica que resulta en un punt de congelació més baix i, per tant, més capacitat de refrigeració que el gel.

També s'han utilitzat solucions aquoses CMC per dispersar nanotubs de carboni.Es creu que les llargues molècules CMC s'emboliquen al voltant dels nanotubs, permetent-los dispersar-los a l'aigua.

EnzymologyCMC també s'ha utilitzat àmpliament per caracteritzar l'activitat enzimàtica a partir de les endoglucanases (part del complex cel·lulasa).CMC és un substrat molt específic per a les cel·lulases d'acció endo, ja que la seva estructura s'ha dissenyat per descristal·litzar la cel·lulosa i crear llocs amorfs ideals per a l'acció de les endglucanases.La CMC és desitjable perquè el producte de catàlisi (glucosa) es mesura fàcilment mitjançant un assaig de sucre reductor com l'àcid 3,5-dinitrosalicílic.L'ús de CMC en assajos enzimàtics és especialment important pel que fa a la detecció d'enzims de cel·lulasa que es necessiten per a una conversió més eficient de l'etanol cel·lulòsic.Tanmateix, la CMC també s'ha fet un mal ús en treballs anteriors amb enzims de cel·lulasa, ja que molts havien associat l'activitat de la cel·lulasa sencera amb la hidròlisi de la CMC.A mesura que s'ha entès més el mecanisme de la despolimerització de la cel·lulosa, cal assenyalar que les exocel·lulases són dominants en la degradació de la cel·lulosa cristal·lina (per exemple, Avicel) i no soluble (per exemple, CMC).