Natriumcarboxymethylcellulose

Carboxymethylzellulose (CMC) oder Cellulosegummi ist ein Cellulosederivat mit Carboxymethylgruppen (-CH 2 COOH) , gebunden an einige der Hydroxylgruppen der glucopyranose Monomeren, die das Cellulosegerüst bilden. Es wird oft als Natriumsalz, Natriumcarboxymethylcellulose verwendet.

Es wird durch die alkalikatalysierte Reaktion von Cellulose mit Chloressigsäure synthetisiert. Die polaren (organischen Säure-) Carboxylgruppen machen die Cellulose löslich und chemisch reaktiv. Die funktionellen Eigenschaften von CMC hängen vom Substitutionsgrad der Cellulosestruktur (dh wie viele der Hydroxylgruppen an der Substitutionsreaktion teilgenommen haben) sowie von der Kettenlänge der Celluloserückgratstruktur und dem Grad der Clusterbildung ab die Carboxymethylsubstituenten.

Verwendung CMC wird in der Lebensmittelwissenschaft als Viskositätsmodifizierer oder Verdickungsmittel und zur Stabilisierung von Emulsionen in verschiedenen Produkten, einschließlich Eiscreme, verwendet. Als Lebensmittelzusatzstoff hat es die E-Nummer E466. Es ist auch Bestandteil vieler Non-Food-Produkte, wie KY Jelly, Zahnpasta, Abführmittel, Diätpillen, Farben auf Wasserbasis, Reinigungsmittel, Textilschlichte und verschiedene Papierprodukte. Es wird hauptsächlich verwendet, weil es eine hohe Viskosität aufweist, nicht toxisch und hypoallergen ist. In Waschmitteln wird es als Schmutzsuspensionspolymer verwendet, das sich auf Baumwolle und anderen Cellulosegeweben ablagert und in der Waschlösung eine negativ geladene Schmutzbarriere bildet. CMC wird als Gleitmittel in nichtflüchtigen Augentropfen (künstlichen Tränen) verwendet. Manchmal wird Methylcellulose (MC) verwendet, aber seine unpolaren Methylgruppen (-CH 3) verleihen der Basiscellulose keine Löslichkeit oder chemische Reaktivität.

Nach der anfänglichen Reaktion erzeugt die resultierende Mischung ungefähr 60% CMC plus 40% Salze (Natriumchlorid und Natriumglykolat). Bei diesem Produkt handelt es sich um das sogenannte Technical CMC, das in Waschmitteln eingesetzt wird. In einem weiteren Reinigungsprozess werden diese Salze entfernt, um reines CMC herzustellen, das für Lebensmittel-, Pharma- und Zahnpasta- (Zahnpasta-) Anwendungen verwendet wird. Es wird auch eine "halbgereinigte" Zwischenqualität hergestellt, die typischerweise in Papieranwendungen verwendet wird.

CMC wird auch in Pharmazeutika als Verdickungsmittel verwendet. CMC wird auch in der Ölbohrindustrie als Bestandteil von Bohrschlamm verwendet, wo es als Viskositätsmodifizierer und Wasserrückhaltemittel wirkt. Polyanionische Cellulose oder PAC wird von Cellulose abgeleitet und auch in der Ölfeldpraxis verwendet. CMC ist definitiv eine Carbonsäure, wobei PAC Ether ist. Obwohl CMC und PAC aus denselben Rohstoffen hergestellt werden (Cellulose, Menge und Art der verwendeten Materialien führen zu unterschiedlichen Endprodukten. Der erste und wichtigste Unterschied zwischen CMC und PAC besteht im Radikalisierungsschritt . Carboxymethylcellulose (CMC) ist sowohl chemisch als auch chemisch physikalisch von Polyanionic Cellulose unterschieden.

Unlösliche mikrogranulare Carboxymethylcellulose wird als Kationenaustauscherharz in der Ionenaustauschchromatographie zur Reinigung von Proteinen verwendet . Vermutlich ist der Derivatisierungsgrad viel geringer, so dass die Löslichkeitseigenschaften von mikrogranularer Cellulose erhalten bleiben, während ausreichend negativ geladene Carboxylatgruppen hinzugefügt werden, um positiv geladene Proteine ​​zu binden.

CMC wird auch in Eispackungen verwendet, um ein eutektisches Gemisch zu bilden, das zu einem niedrigeren Gefrierpunkt und damit zu einer höheren Kühlkapazität als Eis führt.

Wässrige Lösungen CMC wurden auch verwendet, um Kohlenstoffnanoröhren zu dispergieren. Es wird vermutet, dass sich die langen CMC-Moleküle um die Nanoröhren wickeln und so in Wasser dispergieren können.

EnzymologyCMC wurde auch ausgiebig zur Charakterisierung der Enzymaktivität von Endoglucanasen (Teil des Cellulasekomplexes) verwendet. CMC ist ein hochspezifisches Substrat für endo-wirkende Cellulasen, da seine Struktur so konstruiert wurde, dass Cellulose dekristallisiert und amorphe Stellen erzeugt werden, die sich ideal für die Endglucanase- Wirkung eignen . CMC ist wünschenswert, da das Katalyseprodukt (Glucose) unter Verwendung eines reduzierenden Zuckertests wie 3,5-Dinitrosalicylsäure leicht gemessen werden kann. Die Verwendung von CMC in Enzymtests ist besonders wichtig im Hinblick auf das Screening auf Cellulaseenzyme, die für eine effizientere Umwandlung von Celluloseethanol benötigt werden. CMC wurde jedoch auch in früheren Arbeiten mit Cellulaseenzymen missbraucht, da viele mit der CMC-Hydrolyse eine vollständige Cellulaseaktivität assoziiert hatten. Da der Mechanismus der Cellulosedepolymerisation besser verstanden wurde, sollte beachtet werden, dass Exo-Cellulasen beim Abbau von kristalliner (z. B. Avicel) und nicht löslicher (z. B. CMC) Cellulose dominieren.

Produktgruppe : Inhaltsstoffe