โซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส | 9000-11-7

คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส (CMC) หรือเซลลูโลสกัมเป็นอนุพันธ์ของเซลลูโลสที่มีหมู่คาร์บอกซีเมทิล (-CH2-COOH) จับกับหมู่ไฮดรอกซิลบางส่วนของโมโนเมอร์กลูโคปาราโนสที่ประกอบเป็นแกนหลักของเซลลูโลส มักใช้เป็นเกลือโซเดียม โซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส

มันถูกสังเคราะห์โดยปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยาอัลคาไลของเซลลูโลสกับกรดคลอโรอะซิติก หมู่คาร์บอกซิลที่มีขั้ว (กรดอินทรีย์) ทำให้เซลลูโลสละลายได้และมีปฏิกิริยาทางเคมี คุณสมบัติเชิงหน้าที่ของ CMC ขึ้นอยู่กับระดับของการทดแทนโครงสร้างเซลลูโลส (เช่น จำนวนหมู่ไฮดรอกซิลที่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาการแทนที่) เช่นเดียวกับความยาวสายโซ่ของโครงสร้างแกนหลักเซลลูโลสและระดับของการรวมกลุ่มของ สารทดแทนคาร์บอกซีเมทิล

UsesCMC ใช้ในวิทยาศาสตร์การอาหาร เป็นตัวปรับความหนืดหรือสารเพิ่มความข้น และเพื่อทำให้อิมัลชันคงตัวในผลิตภัณฑ์ต่างๆ รวมถึงไอศกรีม เป็นวัตถุเจือปนอาหาร มีเลข E466 นอกจากนี้ยังเป็นส่วนประกอบของผลิตภัณฑ์ที่ไม่ใช่อาหารหลายชนิด เช่น KY Jelly ยาสีฟัน ยาระบาย ยาลดน้ำหนัก สีน้ำ ผงซักฟอก ขนาดสิ่งทอ และผลิตภัณฑ์กระดาษต่างๆ ใช้เป็นหลักเนื่องจากมีความหนืดสูง ไม่เป็นพิษ และไม่ก่อให้เกิดภูมิแพ้ ในน้ำยาซักผ้า มันถูกใช้เป็นโพลีเมอร์แขวนลอยในดินซึ่งออกแบบมาเพื่อสะสมบนผ้าฝ้ายและผ้าเซลลูโลสอื่นๆ เพื่อสร้างกำแพงที่มีประจุลบต่อดินในน้ำยาล้าง CMC ใช้เป็นสารหล่อลื่นในยาหยอดตาที่ไม่ระเหย (น้ำตาเทียม) บางครั้งก็ใช้เมทิลเซลลูโลส (MC) แต่กลุ่มเมทิลที่ไม่มีขั้ว (-CH3) ไม่ได้เพิ่มความสามารถในการละลายหรือปฏิกิริยาทางเคมีให้กับเซลลูโลสพื้นฐาน

หลังจากปฏิกิริยาเริ่มต้น ส่วนผสมที่ได้จะทำให้เกิด CMC ประมาณ 60% บวกกับเกลือ 40% (โซเดียมคลอไรด์และโซเดียมไกลโคเลต) ผลิตภัณฑ์นี้คือสิ่งที่เรียกว่า Technical CMC ซึ่งใช้ในผงซักฟอก กระบวนการทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติมจะถูกนำมาใช้เพื่อกำจัดเกลือเหล่านี้เพื่อผลิต CMC บริสุทธิ์ ซึ่งใช้สำหรับใช้กับอาหาร ยา และยาสีฟัน (ยาสีฟัน) นอกจากนี้ ยังมีการผลิตเกรดระดับกลาง "กึ่งบริสุทธิ์" ซึ่งโดยทั่วไปจะใช้ในงานกระดาษ

CMC ยังใช้ในเภสัชภัณฑ์เป็นสารเพิ่มความข้น CMC ยังใช้ในอุตสาหกรรมขุดเจาะน้ำมันเป็นส่วนผสมของโคลนเจาะ ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวปรับความหนืดและสารกักเก็บน้ำ โพลี-ไอออนิกเซลลูโลสหรือ PAC มาจากเซลลูโลสและยังใช้ในการฝึกปฏิบัติในบ่อน้ำมันอีกด้วย CMC นั้นเป็นกรดคาร์บอกซิลิก โดยที่ PAC คืออีเธอร์ CMC และ PAC แม้ว่าจะผลิตจากวัตถุดิบเดียวกัน (เซลลูโลส ปริมาณ และประเภทของวัสดุที่ใช้ทำให้เกิดผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่แตกต่างกัน ความแตกต่างประการแรกและสำคัญระหว่าง CMC และ PAC อยู่ในขั้นตอนการทำให้เป็นอนุมูลอิสระ CarboxyMethyl Cellulose (CMC) เป็นทั้งทางเคมีและ แตกต่างทางกายภาพจาก Polyanionic Cellulose

คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสระดับไมโครแกรนูลที่ไม่ละลายน้ำถูกใช้เป็นเรซินแลกเปลี่ยนไอออนบวกในโครมาโตกราฟีแบบแลกเปลี่ยนไอออนเพื่อทำให้โปรตีนบริสุทธิ์ ระดับของการเกิดอนุพันธ์จะต่ำกว่ามากเพื่อให้คุณสมบัติการละลายของเซลลูโลสระดับไมโครแกรนูลยังคงอยู่ในขณะที่เพิ่มกลุ่มคาร์บอกซีเลทที่มีประจุลบเพียงพอเพื่อผูกมัดเชิงบวก โปรตีนที่มีประจุ

CMC ยังใช้ในแพ็คน้ำแข็งเพื่อสร้างส่วนผสมยูเทคติก ส่งผลให้มีจุดเยือกแข็งต่ำกว่า จึงมีความสามารถในการทำความเย็นมากกว่าน้ำแข็ง

สารละลายที่เป็นน้ำ CMC ยังถูกนำมาใช้เพื่อกระจายท่อนาโนคาร์บอนอีกด้วย เชื่อกันว่าโมเลกุล CMC ยาวพันรอบท่อนาโน ทำให้พวกมันกระจายตัวในน้ำได้

EnzymologyCMC ยังถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางเพื่อระบุลักษณะการทำงานของเอนไซม์จากเอนโดกลูแคนเนส (ส่วนหนึ่งของเซลลูเลสเชิงซ้อน) CMC เป็นสารตั้งต้นที่มีความเฉพาะเจาะจงสูงสำหรับเซลลูเลสที่ออกฤทธิ์เอนโด เนื่องจากโครงสร้างของมันได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อสลายเซลลูโลสและสร้างตำแหน่งอสัณฐานที่เหมาะสำหรับการออกฤทธิ์ของเอนกลูคาเนส CMC เป็นที่ต้องการเนื่องจากผลิตภัณฑ์เร่งปฏิกิริยา (กลูโคส) สามารถวัดได้ง่ายโดยใช้การสอบวิเคราะห์น้ำตาลรีดิวซ์ เช่น กรด 3,5-ไดไนโตรซาลิไซลิก การใช้ CMC ในการตรวจวิเคราะห์เอนไซม์มีความสำคัญอย่างยิ่งในการคัดกรองเอนไซม์เซลลูเลสซึ่งจำเป็นสำหรับการแปลงเอทานอลจากเซลลูโลสที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น อย่างไรก็ตาม CMC ยังถูกใช้ในทางที่ผิดในการทำงานก่อนหน้านี้กับเอนไซม์เซลลูเลส เนื่องจากมีหลายตัวที่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมของเซลลูเลสทั้งหมดกับการไฮโดรไลซิสของ CMC เนื่องจากกลไกของดีพอลิเมอไรเซชันของเซลลูโลสเป็นที่เข้าใจกันมากขึ้น จึงควรสังเกตว่าเอ็กโซเซลลูเลสมีส่วนสำคัญในการย่อยสลายผลึก (เช่น Avicel) และเซลลูโลสที่ไม่ละลายน้ำ (เช่น CMC)