Καρβοξυμεθυλοκυτταρίνη νατρίου |9000-11-7

Η καρβοξυμεθυλοκυτταρίνη (CMC) ή το κόμμι κυτταρίνης είναι ένα παράγωγο κυτταρίνης με ομάδες καρβοξυμεθυλίου (-CH2-COOH) συνδεδεμένες με ορισμένες από τις υδροξυλομάδες των μονομερών γλυκοπυρανόζης που συνθέτουν τη ραχοκοκαλιά της κυτταρίνης.Συχνά χρησιμοποιείται ως άλας νατρίου, καρβοξυμεθυλοκυτταρίνη νατρίου.

Συντίθεται από την αλκαλικά καταλυόμενη αντίδραση κυτταρίνης με χλωροοξικό οξύ.Οι πολικές (οργανικό οξύ) καρβοξυλομάδες καθιστούν την κυτταρίνη διαλυτή και χημικά αντιδραστική.Οι λειτουργικές ιδιότητες του CMC εξαρτώνται από τον βαθμό υποκατάστασης της δομής της κυτταρίνης (δηλαδή, πόσες από τις ομάδες υδροξυλίου έχουν λάβει μέρος στην αντίδραση υποκατάστασης), καθώς και από το μήκος της αλυσίδας της δομής του σκελετού της κυτταρίνης και τον βαθμό ομαδοποίησης τους υποκαταστάτες καρβοξυμεθυλίου.

UsesCMC χρησιμοποιείται στην επιστήμη των τροφίμων ως τροποποιητής ιξώδους ή πυκνωτικό, και για τη σταθεροποίηση γαλακτωμάτων σε διάφορα προϊόντα, συμπεριλαμβανομένου του παγωτού.Ως πρόσθετο τροφίμων, έχει αριθμό E E466.Αποτελεί επίσης συστατικό πολλών μη εδώδιμων προϊόντων, όπως το KY Jelly, η οδοντόκρεμα, τα καθαρτικά, τα χάπια αδυνατίσματος, τα χρώματα με βάση το νερό, τα απορρυπαντικά, τα μεγέθη υφασμάτων και διάφορα προϊόντα χαρτιού.Χρησιμοποιείται κυρίως επειδή έχει υψηλό ιξώδες, είναι μη τοξικό και είναι υποαλλεργικό.Στα απορρυπαντικά πλυντηρίων ρούχων χρησιμοποιείται ως πολυμερές εναιώρησης ρύπων που έχει σχεδιαστεί για να εναποτίθεται σε βαμβακερά και άλλα κυτταρινούχα υφάσματα δημιουργώντας ένα αρνητικά φορτισμένο φράγμα στις βρωμιές στο διάλυμα πλύσης.Το CMC χρησιμοποιείται ως λιπαντικό σε μη πτητικές οφθαλμικές σταγόνες (τεχνητά δάκρυα).Μερικές φορές χρησιμοποιείται η μεθυλοκυτταρίνη (MC), αλλά οι μη πολικές μεθυλομάδες της (-CH3) δεν προσθέτουν καμία διαλυτότητα ή χημική αντιδραστικότητα στη βασική κυτταρίνη.

Μετά την αρχική αντίδραση το προκύπτον μίγμα παράγει περίπου 60% CMC συν 40% άλατα (χλωριούχο νάτριο και γλυκολικό νάτριο).Αυτό το προϊόν είναι το λεγόμενο Technical CMC που χρησιμοποιείται στα απορρυπαντικά.Μια περαιτέρω διαδικασία καθαρισμού χρησιμοποιείται για την απομάκρυνση αυτών των αλάτων για την παραγωγή καθαρού CMC που χρησιμοποιείται για εφαρμογές τροφίμων, φαρμακευτικών προϊόντων και οδοντόκρεμων (οδοντόκρεμες).Παράγεται επίσης μια ενδιάμεση «ημικαθαρισμένη» ποιότητα, που χρησιμοποιείται συνήθως σε εφαρμογές χαρτιού.

Το CMC χρησιμοποιείται επίσης στα φαρμακευτικά προϊόντα ως παχυντικός παράγοντας.Το CMC χρησιμοποιείται επίσης στη βιομηχανία γεώτρησης πετρελαίου ως συστατικό της λάσπης γεώτρησης, όπου δρα ως τροποποιητής ιξώδους και παράγοντας συγκράτησης νερού.Η πολυ-ανιονική κυτταρίνη ή PAC προέρχεται από κυτταρίνη και χρησιμοποιείται επίσης στην πρακτική των κοιτασμάτων πετρελαίου.Το CMC είναι σίγουρα ένα καρβοξυλικό οξύ, όπου το PAC είναι αιθέρας.Το CMC και το PAC, αν και κατασκευάζονται από τις ίδιες πρώτες ύλες (κυτταρίνη, ποσότητα και τύπος χρησιμοποιούμενων υλικών οδηγεί διαφορετικά τελικά προϊόντα. Η πρώτη και η κύρια διαφορά μεταξύ CMC και PAC υπάρχει στο στάδιο ριζοσπαστικοποίησης. Η CarboxyMethyl Cellulose (CMC) είναι τόσο χημικά όσο και διακρίνεται φυσικά από την πολυιονική κυτταρίνη.

Η αδιάλυτη μικροκοκκώδης καρβοξυμεθυλοκυτταρίνη χρησιμοποιείται ως ρητίνη ανταλλαγής κατιόντων σε ιοντοανταλλακτική χρωματογραφία για τον καθαρισμό των πρωτεϊνών. Προφανώς το επίπεδο παραγωγοποίησης είναι πολύ χαμηλότερο, έτσι ώστε οι ιδιότητες διαλυτότητας της μικροκοκκώδους κυτταρίνης να διατηρούνται ενώ προστίθενται επαρκείς αρνητικά φορτισμένες θετικές καρβοξυλικές ομάδες για τη σύνδεση φορτισμένες πρωτεΐνες.

Το CMC χρησιμοποιείται επίσης σε παγοκύστες για να σχηματίσει ένα ευτηκτικό μείγμα με αποτέλεσμα χαμηλότερο σημείο πήξης και επομένως μεγαλύτερη ικανότητα ψύξης από τον πάγο.

Υδατικά διαλύματα CMC έχουν επίσης χρησιμοποιηθεί για τη διασπορά νανοσωλήνων άνθρακα.Θεωρείται ότι τα μακριά μόρια CMC τυλίγονται γύρω από τους νανοσωλήνες, επιτρέποντάς τους να διασκορπιστούν στο νερό.

Το EnzymologyCMC έχει επίσης χρησιμοποιηθεί εκτενώς για τον χαρακτηρισμό της ενζυμικής δραστηριότητας από ενδογλυκανάσες (μέρος του συμπλέγματος κυτταρινάσης).Το CMC είναι ένα εξαιρετικά ειδικό υπόστρωμα για ενδο-δρώντες κυτταρινάσες καθώς η δομή του έχει σχεδιαστεί για να αποκρυσταλλώνει την κυτταρίνη και να δημιουργεί άμορφες θέσεις που είναι ιδανικές για δράση ενδογλυκανάσης.Το CMC είναι επιθυμητό επειδή το προϊόν κατάλυσης (γλυκόζη) μετριέται εύκολα χρησιμοποιώντας μια δοκιμασία αναγωγικού σακχάρου όπως το 3,5-δινιτροσαλικυλικό οξύ.Η χρήση CMC σε προσδιορισμούς ενζύμων είναι ιδιαίτερα σημαντική όσον αφορά τη διαλογή για ένζυμα κυτταρινάσης που χρειάζονται για πιο αποτελεσματική μετατροπή κυτταρινικής αιθανόλης.Ωστόσο, το CMC έχει επίσης κακοποιηθεί σε προηγούμενες εργασίες με ένζυμα κυτταρινάσης, καθώς πολλοί είχαν συσχετίσει τη δράση ολικής κυτταράσης με την υδρόλυση CMC.Καθώς ο μηχανισμός αποπολυμερισμού της κυτταρίνης έχει γίνει πιο κατανοητός, πρέπει να σημειωθεί ότι οι εξω-κυτταρινάσες κυριαρχούν στην αποικοδόμηση της κρυσταλλικής (π.χ. Avicel) και της μη διαλυτής (π.χ. CMC) κυτταρίνης.