КМЦ (Е466)

КМЦ (E466) или целлюлозная камедь представляет собой производное целлюлозы с карбоксиметильными группами (-CH2-COOH), связанными с некоторыми гидроксильными группами мономеров глюкопиранозы, составляющих основную цепь целлюлозы. Его часто используют в виде натриевой соли КМЦ (Е466). КМЦ (Е466) раньше продавалась под названием Tylose, зарегистрированной торговой маркой SE Tylose.

Номер CAS: 9000-11-7
Номер ЕС: 618-378-6
Название ИЮПАК: натрий; 2,3,4,5,6-пентагидроксигексаналь; ацетат.
Молекулярная формула: C8H15NaO8.

Другие имена:
карбоксиметилцеллюлоза; КМЦ; кармеллоза; Е466; смс; КАРБОКСИЛМЕТИЛЦЕЛЛЮЛОЗА; кроскармеллоза натрия; Гидроксипропилцеллюлоза; Метилцеллюлоза; Тилоза; натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы; КМЦ (Е466); Карбоксиметилцеллюлоза натрия; Аквапласт; карметоза; Целлофа; Селлпро; Целлюфреш; Целлюгель; Целлювиск; Коллоуэл; этоксоза; Ловоса; кармеллоза камедь; камелозная камедь; Целлюлозная камедь; Сарселл тел.; Целлофас Б; Целлофас С; Целлогель С; Целлоген ПР; Гликоцел ТА; натриевая соль КМЦ; Эдифас Б; Нимцел С; Тилоза С; Бланоза BWM; Ловоса Т.Н.; Нимцел slc-T; Серия Тилоза CB; Тилоза CR; Унисол РХ; Целлофас Б5; Целлофас Б6; Целлоген 3H; натрий КМЦ; Тилоза ДКЛ; Карбоза 1М; Целлоген WS-C; Майол PLX; Гликолят целлюлозы натрия; Целлофас Б50; Курлоза F 4; Курлоза F 8; Полифиброн 120; серия Тилоза CBR; Авицел RC/CL; Fine Gum HES; NaCm-целлюлозная соль; Курлоза F 20; Натрий CM-целлюлоза; Карбоксиметилцеллюлоза натрия; Копагель ПБ 25; Санлозе СН 20А; Целлюфикс ФФ 100; Курлоза А 590; Курлоза А 610; Курлоза А 650; Курлоза F 370; Модоколл 1200; Нимцел ЗСБ 10; Нимцел ЗСБ 16; тилоза CBS 30; тилоза CBS 70; Тилоза CR 50; Тилоза 666; Тилоза С 30; Бланоза БС 190; НАТРИЯ КМЦ (Е466); AC-Ди-соль. НФ; кармеллоза натрия; Люцел (полисахарид); Тилоза CBR 400; Курлоза F 1000G; Тилоза С 300; Тилоза С 600; Тилоза СВ 200; Дайцел 1150; Дайцел 1180; Орабасэ; Тилоза С 1000P; В 10 (полисахарид); натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы; CM-Целлюлоза натриевая соль; Целлюлоза натрия гликолат; Натрий гликолат целлюлозы; КМЦ 7МТ; Карбоксметилцеллюлоза натрия; КМЦ (Е466), натриевая соль; КМЦ 3М5Т; 7Х3СФ; КМЦ 2; ССРИС 3653; натриевая соль карбоксиметилового эфира целлюлозы; С 75М; Целлюлоза гликолевая кислота, натриевая соль; Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы; Б 10; Кармеллоза натрия малозамещенная; Целлюлоза, карбоксиметиловый эфир; Аквасель; Карбоксиметиловый эфир целлюлозы, натриевая соль; Карбоксиметилцеллюлоза натрия [USP]; кроскармеллоза натрия; Целлюлоза, карбоксиметиловый эфир, натриевая соль, малозамещенная; КМЦ; Ловоса 20алк.; Карбоксиметилцеллюлоза натрия [США]; КАРБОКСИМЕТИЛЦЕЛЛЮЛОЗА НАТРИЯ НИЗКОЗАМЕЩЕННАЯ

КМЦ (Е466)
Приготовление КМЦ (Е466)
КМЦ (Е466) синтезируется щелочной реакцией целлюлозы с хлоруксусной кислотой. Полярные карбоксильные группы (органической кислоты) делают целлюлозу растворимой и химически активной.

После первоначальной реакции полученная смесь дает около 60% КМЦ (Е466) плюс 40% солей (хлорид натрия и гликолат натрия). Этот продукт представляет собой так называемую техническую КМЦ (Е466), которая используется в моющих средствах.

Для удаления этих солей используется дальнейший процесс очистки с получением чистой КМЦ (E466), используемой в пищевой, фармацевтической промышленности и в средствах для ухода за зубами (зубная паста). Также производится промежуточный «полуочищенный» сорт, который обычно используется в бумажной промышленности, например, при реставрации архивных документов.

Функциональные свойства КМЦ (Е466) зависят от степени замещения структуры целлюлозы (т.е. от того, сколько гидроксильных групп приняло участие в реакции замещения), а также от длины цепи основной цепи целлюлозы и степени кластеризации карбоксиметильных заместителей.

Использование CMC (E466)
КМЦ (Е466) используется в пищевых продуктах в качестве модификатора вязкости или загустителя, а также для стабилизации эмульсий в различных продуктах, включая мороженое.
КМЦ (Е466) также входит в состав многих непищевых продуктов, таких как зубная паста, слабительные средства, таблетки для похудения, краски на водной основе, моющие средства, проклейка текстиля, многоразовые термопакеты и различные бумажные изделия.

КМЦ (Е466) используется в первую очередь потому, что он имеет высокую вязкость, нетоксичен и обычно считается гипоаллергенным, поскольку основным источником волокна является либо целлюлоза хвойных пород, либо хлопковый пух. КМЦ (Е466) широко используется в пищевых продуктах без глютена и с пониженным содержанием жира.

В стиральных порошках КМЦ (Е466) используется в качестве суспензионного полимера, предназначенного для отложения на хлопчатобумажных и других целлюлозных тканях, создавая отрицательно заряженный барьер для загрязнений в моющем растворе. КМЦ (Е466) используется в качестве смазки в искусственных слезах.

КМЦ (Е466) также используется в качестве загустителя, например, в нефтедобывающей промышленности в качестве ингредиента бурового раствора, где он действует как модификатор вязкости и водоудерживающий агент. Например, КМЦ (Е466) используется в качестве агента отрицательного контроля при алопеции у кроликов.

Трикотажное полотно из целлюлозы (например, хлопка или вискозы) можно перерабатывать в КМЦ (E466) и использовать в различных медицинских целях.

Устройство для носового кровотечения (носового кровотечения). Воздушный шар из поливинилхлорида (ПВХ) покрыт трикотажной тканью CMC (E466), армированной нейлоном. Устройство пропитывают водой до образования геля, его вводят в нос и надувают баллон. Сочетание надутого баллона и терапевтического действия КМЦ (Е466) останавливает кровотечение.

Ткань, используемая в качестве повязки после хирургических операций на ушах, носу и горле.
Добавляется вода для образования геля, который вводится в полость пазухи после операции.
Нерастворимая микрогранулированная КМЦ (Е466) используется в качестве катионообменной смолы в ионообменной хроматографии для очистки белков.

Предположительно, уровень дериватизации значительно ниже, поэтому растворимые свойства микрогранулярной целлюлозы сохраняются при добавлении достаточного количества отрицательно заряженных карбоксилатных групп для связывания с положительно заряженными белками.

КМЦ (E466) также используется в пакетах со льдом для образования эвтектической смеси, что приводит к более низкой температуре замерзания и, следовательно, большей охлаждающей способности, чем у льда.

Водные растворы КМЦ (Е466) также использовались для диспергирования углеродных нанотрубок. Считается, что длинные молекулы КМЦ (Е466) обволакивают нанотрубки, позволяя им диспергироваться в воде. При консервации-реставрации применяется в качестве клея или фиксатора (торговое название Walocel, Klucel).

КМЦ (Е466) используется для достижения тартратной или холодоустойчивости вина. Это нововведение может сэкономить мегаватты электроэнергии, используемой для охлаждения вина в теплом климате. КМЦ (Е466) более стабильна, чем метавинная кислота, и очень эффективно ингибирует осаждение тартрата.

Сообщается, что CMC (E466) кристаллы KHT в присутствии CMC (E466) растут медленнее и меняют свою морфологию. Их форма становится более плоской, поскольку они теряют 2 из 7 граней, изменяя свои размеры. Молекулы КМЦ (Е466), отрицательно заряженные при pH вина, взаимодействуют с электроположительной поверхностью кристаллов, где накапливаются ионы калия.

Более медленный рост кристаллов и изменение их формы обусловлены конкуренцией между молекулами КМЦ (Е466) и ионами битартрата за связывание с кристаллами КНТ (Cracherau et al., 2001).

В ветеринарии КМЦ (Е466) применяют при абдоминальных операциях у крупных животных, особенно лошадей, для предотвращения образования спаек кишечника.

КМЦ (E466) иногда используется в качестве связующего электрода в современных батареях (например, литий-ионных батареях), особенно с графитовыми анодами. Водорастворимость КМЦ (Е466) позволяет осуществлять менее токсичную и дорогостоящую обработку, чем при использовании нерастворимых в воде связующих, таких как традиционный поливинилиденфторид (ПВДФ), для обработки которого требуется токсичный н-метилпирролидон (НМП). КМЦ (Е466) часто используется в сочетании с бутадиен-стирольным каучуком (SBR) для электродов, требующих повышенной гибкости, например, для использования с кремнийсодержащими анодами.

Кулинарное использование КМЦ (E466)
Порошок КМЦ (Е466) широко используется в производстве мороженого для приготовления мороженого без сбивания или экстремально низких температур, тем самым устраняя необходимость в обычных маслобойках или смесях для соленого льда. КМЦ (Е466) используется при приготовлении хлебобулочных изделий, таких как хлеб и пирожные. Использование КМЦ (Е466) позволяет хлебу значительно улучшить качество при меньших затратах для пекаря за счет экономии жирового компонента.

КМЦ (Е466) также используется в качестве эмульгатора в высококачественном печенье. Равномерно распределяя жир в тесте, улучшается выход теста из форм и формочек, благодаря чему получается печенье правильной формы без каких-либо деформированных краев. Это также может помочь уменьшить количество яичного желтка или жира, используемого при приготовлении печенья, что позволит добиться экономии.

Использование КМЦ (Е466) при приготовлении конфет обеспечивает плавное диспергирование ароматических масел, а также улучшает текстуру и качество. КМЦ (Е466) используется в жевательных резинках, маргарине и арахисовом масле в качестве эмульгатора. Его также используют в кожевенном производстве для полировки краев.

Энзимология КМЦ (Е466)
КМЦ (Е466) также широко используется для характеристики активности ферментов эндоглюканаз (часть целлюлазного комплекса). КМЦ (Е466) является высокоспецифичным субстратом для эндодействующих целлюлаз, поскольку его структура была разработана для декристаллизации целлюлозы и создания аморфных участков, которые идеально подходят для действия эндоглюканазы. КМЦ (Е466) желательна, поскольку продукт катализа (глюкоза) легко измеряется с помощью анализа восстанавливающего сахара, такого как 3,5-динитросалициловая кислота.

Использование КМЦ (Е466) в ферментных анализах особенно важно для скрининга ферментов целлюлазы, которые необходимы для более эффективной конверсии целлюлозного этанола. Однако КМЦ (Е466) также неправильно использовалась в более ранних работах с ферментами целлюлазы, поскольку многие из них связывали активность целлюлазы с гидролизом КМЦ (Е466).

Поскольку механизм деполимеризации целлюлозы стал лучше понятен, экзоцеллюлазы доминируют в деградации кристаллической (например, Avicel) и нерастворимой (например, CMC (E466)) целлюлозы.

Побочные реакции КМЦ (Е466)
Хотя это считается редкостью, существуют сообщения о случаях тяжелых реакций на КМЦ (E466). Известно, что в одном из таких случаев после воздействия у женщины случилась анафилаксия. Считается, что кожные пробы являются полезным диагностическим инструментом для этой цели.

Влияние на воспаление, метаболический синдром, связанный с микробиотой, и колит являются предметом исследований. Было обнаружено, что КМЦ (Е466) вызывает воспаление кишечника, изменяя микробиоту, и является пусковым фактором воспалительных заболеваний кишечника, таких как язвенный колит и болезнь Крона.

КМЦ (Е466) представляет собой натрий-карбоксиметилцеллюлозу с внутренними поперечными связями, используемую в качестве супердезинтегранта в фармацевтических рецептурах.
Е468 — это число Е сшитой КМЦ (Е466), используемой в пищевых продуктах в качестве эмульгатора.

Фон
Сшивка снижает растворимость в воде, но при этом позволяет материалу набухать (как губка) и поглощать воду, во много раз превышающую его вес. В результате он обеспечивает превосходные характеристики растворения и распада лекарств, тем самым улучшая последующую биодоступность формул за счет лучшего контакта активных ингредиентов с жидкостями организма.

КМЦ (Е466) также решает проблемы разработчиков рецептур , связанные с долгосрочной функциональной стабильностью, снижением эффективности при высоких уровнях твердости таблеток и аналогичными проблемами, связанными с другими продуктами, разработанными для улучшения растворения лекарств. Это очень часто используемая фармацевтическая добавка, одобренная Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США.

Его цель в большинстве таблеток, включая пищевые добавки, состоит в том, чтобы помочь таблетке быстро распасться в желудочно-кишечном тракте. Если не включен агент, разрушающий таблетку, таблетка может распадаться слишком медленно, не в той части кишечника или вообще не распадаться, тем самым снижая эффективность и биодоступность активных ингредиентов.

Кроскармеллозу получают путем сначала замачивания сырой целлюлозы в гидроксиде натрия, а затем реакции целлюлозы с монохлорацетатом натрия с образованием карбоксиметилцеллюлозы натрия. Избыток монохлорацетата натрия медленно гидролизуется до гликолевой кислоты, а гликолевая кислота катализирует поперечную сшивку с образованием КМЦ (Е466). Химически это натриевая соль сшитой, частично O-(карбоксиметилированной) целлюлозы.
КМЦ (Е466) впервые использовался в качестве стабилизатора в добавках для лошадей.

Химия
КМЦ (Е466) представляет собой простой эфир целлюлозы, в котором некоторые гидроксильные группы в повторяющихся единицах глюкозы гидроксипропилированы с образованием групп -OCH2CH(OH)CH3 с использованием оксида пропилена. Среднее количество замещенных гидроксильных групп на единицу глюкозы называют степенью замещения (DS).

Полное замещение обеспечит DS, равную 3. Поскольку добавленная гидроксипропильная группа содержит гидроксильную группу, ее также можно этерифицировать во время получения КМЦ (Е466). Когда это происходит, количество молей гидроксипропильных групп на глюкозное кольцо, молей замещения (МС), может превышать 3.

Поскольку целлюлоза очень кристаллична, КМЦ (Е466) должна иметь MS около 4, чтобы достичь хорошей растворимости в воде. КМЦ (Е466) имеет комбинацию гидрофобных и гидрофильных групп, поэтому имеет более низкую критическую температуру растворения (НКТР) — 45 °C. При температурах ниже НКТР КМЦ (Е466) легко растворяется в воде; выше LCST КМЦ (Е466) не растворима.

КМЦ (Е466) в зависимости от концентрации в воде образует жидкие кристаллы и множество мезофаз. К таким мезофазам относятся изотропные, анизотропные, нематические и холестерические. Последний дает множество цветов, таких как фиолетовый, зеленый и красный.

Использование
Lacrisert, производимый Aton Pharma, представляет собой препарат КМЦ (E466), используемый для изготовления искусственных слез. Он используется для лечения заболеваний, характеризующихся недостаточной выработкой слез, таких как сухой кератоконъюнктивит), рецидивирующих эрозий роговицы, снижения чувствительности роговицы, воздействия и нейропаралитического кератита. КМЦ (Е466) также используется в качестве смазки для искусственных глаз. В фармацевтике его используют в качестве связующего вещества в таблетках.

КМЦ (Е466) используется в качестве ситовой матрицы для разделения ДНК методами капиллярного и микрочипового электрофореза.
КМЦ (Е466) является основным ингредиентом Cellugel, который используется при консервации книг. Cellugel описывается как «безопасный, проникающий консолидант для кожаных обложек книг, пораженных красной гнилью», и производится компанией Preservation Solutions.

Использование CMC (E466)
КМЦ (Е466) имеет широкий спектр применения.

Медицинский
Запор
КМЦ (Е466) используется для лечения запоров. Эффект обычно проявляется в течение трех дней. Его принимают внутрь и рекомендуется запивать достаточным количеством воды. Побочные эффекты могут включать боль в животе. КМЦ (Е466) классифицируется как слабительное, образующее объем. Он работает за счет увеличения количества стула, что улучшает сокращения кишечника.

КМЦ (Е466) можно приобрести без рецепта. Он продается, среди прочего, под торговой маркой Cirucel.

Искусственные слезы и слюна
Смазывающие свойства КМЦ (Е466) особенно полезны при лечении сухости глаз. Растворы, содержащие КМЦ (Е466) или аналогичные производные целлюлозы, используются вместо слез или слюны, если естественное производство этих жидкостей нарушено.

Производство лекарств
КМЦ (Е466) используется при производстве капсул с лекарственными средствами; его съедобные и нетоксичные свойства обеспечивают вегетарианскую альтернативу желатину.
Потребительские товары КМЦ (Е466)
Загуститель и эмульгатор

КМЦ (Е466) очень редко добавляют в шампуни для волос, зубные пасты и жидкое мыло для придания им характерной густой консистенции. Это также делается для продуктов питания, например мороженого или крокетов.
КМЦ (Е466) также является важным эмульгатором, предотвращающим разделение двух смешанных жидкостей, поскольку является стабилизатором эмульсии.
КМЦ (Е466) также используется в качестве реологического модификатора краски для предотвращения провисания краски.

Смазка
КМЦ (Е466) можно использовать в качестве личной смазки.

Строительные материалы КМЦ (Е466)
КМЦ (Е466) находит широкое применение в качестве добавки к строительным материалам. Его добавляют в сухие растворные смеси для улучшения таких свойств раствора, как удобоукладываемость, время раскрытия и схватывания, удержание воды, вязкость, адгезия к поверхностям и т. д.

КМЦ строительного класса (Е466) не следует отождествлять с КМЦ пищевого и фармацевтического качества (Е466) и гидроксипропилКМЦ (Е466), поскольку она может быть сшита глиоксалем для облегчения диспергирования в воде.

Строительные материалы могут быть на основе цемента или гипса. Яркие примеры сухих строительных смесей, в которых используется КМЦ (Е466), включают плиточные клеи, EIFS, изоляционные штукатурки, штукатурку, наносимую вручную и методом машинного напыления, штукатурку, самовыравнивающиеся полы, экструдированные цементные панели, защитные покрытия, шпатлевки для швов и трещин, а также затирки для плитки. Обычное использование составляет около 0,2–0,5% от общего веса сухого порошка для сухих смесей.

Производные КМЦ (Е466), улучшающие эксплуатационные характеристики, включают гидроксипропилКМЦ (Е466) (ГПМЦ) и гидроксиэтилКМЦ (Е466) (ГЕМС). Эти производные обычно улучшают такие характеристики, как удержание воды, сопротивление скольжению по вертикальной поверхности, открытое время и т. д.

Клей и связующее
КМЦ (Е466) можно использовать в качестве мягкого клея, который можно смыть водой. Его можно использовать при фиксации хрупких произведений искусства, а также при консервации книг, чтобы ослабить и очистить старый клей с корешков и книжных досок.

КМЦ (Е466) является основным ингредиентом многих обойных клеев. Он также используется в качестве связующего в пастельных мелках, а также в качестве связующего в лекарствах.

Калибровка бумаги и текстиля
КМЦ (Е466) используется в качестве проклейки при производстве бумаги и текстиля, поскольку защищает волокна от впитывания воды или масла.

Культура клеток
КМЦ (E466) также используется в культуре клеток для изучения репликации вируса. Его растворяют в той же питательной среде, в которой обычно выращивают клетки. Один слой клеток выращивают на плоской поверхности, затем на короткое время заражают вирусом. Сила используемого вирусного образца будет определять, сколько клеток заразится за это время.

Затем поверх клеток вместо обычной жидкой среды добавляют густую среду КМЦ (Е466). Поскольку вирусы реплицируются в инфицированных клетках, они могут распространяться между клетками, мембраны которых соприкасаются друг с другом, но захватываются при попадании в КМЦ (Е466).

Только клетки, близко соседствующие с инфицированной клеткой, заражаются и погибают. В результате на более обширном фоне живых неинфицированных клеток остаются небольшие участки мертвых клеток, называемые бляшками. Количество образовавшихся бляшек определяется прочностью исходного образца.

Ингибитор подвижности бактерий и простейших.
Водные растворы КМЦ (E466) использовались для замедления подвижности бактерий и простейших клеток для более тщательного изучения. Изменение количества КМЦ (Е466) в растворе позволяет регулировать вязкость раствора.

Дифференциация стволовых клеток
КМЦ (Е466) используется в наиболее распространенных подходах для количественного определения множественных или отдельных гемопоэтических предшественников, детерминированных по клону, называемых колониеобразующими клетками (CFC) или колониеобразующими единицами (КОЕ), в сочетании с культуральными добавками, которые способствуют их пролиферации и дифференцировке. и позволяют клональному потомству одной клетки-предшественника оставаться вместе и, таким образом, формировать колонию более зрелых клеток.

Химия
В чистом виде представляет собой гидрофильный белый порошок, растворяющийся в холодной (но не в горячей) воде, образуя прозрачный вязкий раствор или гель.

КМЦ (Е466) используется в качестве буферной добавки при капиллярном электрофорезе для контроля электроосмотического потока и улучшения разделения.

Спецэффекты
Слизистый, клейкий вид соответствующего препарата КМЦ (Е466) с водой, помимо его нетоксичных, неаллергенных и съедобных свойств, делает его популярным для использования в спецэффектах кино и телевидения, где необходимо имитировать мерзких слизней. В фильме «Охотники за привидениями» липкое вещество, которое сверхъестественные существа использовали для «слизи» Охотников за привидениями, в основном представляло собой густой водный раствор CMC (E466). Чужие сочатся и капают много CMC (E466), особенно королева.

КМЦ (E466) также использовался для безопасного моделирования расплавленных материалов. В нескольких фильмах о Терминаторе он был подсвечен цветными гелями и пленками, чтобы воспроизвести нагретое свечение железа в больших разливочных ковшах, используемых для транспортировки металла из плавильных печей в различные формы и формы. CMC (E466) также был заменой потоков лавы в Лос-Анджелесе в «Вулкане» и на вулканической поверхности Мустафара в «Звездных войнах: Эпизод III – Месть ситхов».

Химия
КМЦ (Е466) не встречается в природе и производится синтетически путем нагревания целлюлозы с раствором каустика (например, раствором гидроксида натрия) и обработки ее метилхлоридом. В следующей реакции замещения гидроксильные остатки (функциональные группы -OH) заменяются метоксидом (группы -OCH3).

В зависимости от количества замещенных гидроксильных групп можно получить различные виды КМЦ (Е466). Целлюлоза представляет собой полимер, состоящий из множества связанных молекул глюкозы, каждая из которых имеет три гидроксильные группы. Степень замещения (DS) данной формы КМЦ (Е466) определяется как среднее количество замещенных гидроксильных групп на глюкозу. Таким образом, теоретическим максимумом является DS 3,0, однако более типичные значения составляют 1,3–2,6.

Различные препараты КМЦ (Е466) также могут различаться средней длиной полимерных цепей.

Растворимость и температура
КМЦ (E466) имеет более низкую критическую температуру растворения (НКТР) от 40 до 50 °С. При температурах ниже LCST он легко растворим в воде; выше LCST он не растворим, что приводит к парадоксальному эффекту: при нагревании насыщенного раствора КМЦ (Е466) он становится твердым, поскольку КМЦ (Е466) выпадает в осадок. Температура, при которой это происходит, зависит от значения DS, причем более высокие значения DS приводят к более низкой растворимости и более низким температурам осаждения, поскольку полярные гидроксильные группы маскируются.

Однако приготовить раствор КМЦ (Е466) в холодной воде сложно: при контакте порошка с водой вокруг него образуется гелевый слой, резко замедляющий диффузию воды в порошок, поэтому внутренняя часть остается сухой. Лучшим способом является сначала смешать порошок с горячей водой, чтобы частицы КМЦ (Е466) хорошо диспергировались (и, следовательно, иметь гораздо более высокую эффективную площадь поверхности) в воде, и охладить эту дисперсию при перемешивании, что приведет к гораздо более быстрое растворение этих частиц.

Карбоксиметилцеллюлоза
Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) представляет собой анионное водорастворимое производное целлюлозы. Растворимость КМЦ (Е466) зависит от ДП, а также от степени замещения и равномерности распределения замещения. Водорастворимость КМЦ (Е466) будет увеличиваться с уменьшением DP и увеличением карбоксиметильного замещения и однородности замещения. Вязкость раствора увеличивается с увеличением DP и увеличением концентрации.

КМЦ (Е466) растворима в воде при любой температуре. Из-за своей высокой гигроскопичности КМЦ (Е466) быстро гидратируется. Быстрая гидратация может вызвать агломерацию и образование комков при попадании порошка КМЦ (Е466) в воду. Образование комков можно предотвратить, применяя интенсивное перемешивание при добавлении порошка в воду или предварительно смешивая порошок КМЦ (Е466) с другими сухими ингредиентами, такими как сахар, перед добавлением в воду.

Благодаря своей высокой растворимости и прозрачности растворов КМЦ (Е466) обычно используется в напитках и сухих смесях для напитков, чтобы обеспечить насыщенный вкус. Он также используется в подкисленных протеиновых напитках для стабилизации белка и предотвращения его осаждения. КМЦ (Е466) также добавляют в составы сиропов и соусов для повышения вязкости.

Пекарня – еще одно применение, где КМЦ (E466) обычно используется для улучшения качества и консистенции конечного продукта. Например, в хлебе тортилья он используется для улучшения технологических свойств теста и текстурных свойств конечного продукта, включая способность сворачиваться и раскатываться.

КМЦ (Е466) представляет собой производное целлюлозы, содержащее карбоксиметильные группы, которые образуются в результате реакции целлюлозы с хлорацетатом в щелочи с образованием замен в положениях С2, С3 или С6 единиц глюкозы (Гельман, 1982). В результате КМЦ (Е466) растворима в воде и более поддается гидролитической активности целлюлаз.

Таким образом, КМЦ (Е466) является полезной добавкой как к жидкой, так и к твердой среде для определения активности целлюлазы, а ее гидролиз можно впоследствии определить с помощью красителя Конго красный, который связывается с интактными β-d-глюканами. Зоны просветления вокруг колоний, растущих на твердой среде, содержащей КМЦ (Е466), которые впоследствии окрашиваются Конго красным, обеспечивают полезный анализ для выявления гидролиза КМЦ (Е466) и, следовательно, активности β-d-глюканазы (Teather and Wood, 1982).

Инокуляция изолятов на мембранные фильтры, помещенные на поверхность чашек с агаром CMC (E466), является полезной модификацией этого метода, поскольку впоследствии фильтр можно снять, что позволяет визуализировать прозрачные зоны в агаре под целлюлолитическими колониями.

КМЦ (Е466)
КМЦ (Е466) представляет собой натриевую соль КМЦ (Е466), анионного производного. Он широко используется в фармацевтических препаратах для перорального, офтальмологического, инъекционного и местного применения. Для твердых лекарственных форм он используется главным образом в качестве связующего или матриксного вещества.

Фармацевтические сорта КМЦ (Е466) коммерчески доступны со значениями степени замещения (DS) 0,7, 0,9 и 1,2 с соответствующим содержанием натрия 6,5–12% мас. Оно также доступно в нескольких различных классах вязкости. КМЦ (Е466) хорошо растворима в воде при любой температуре, образуя прозрачные растворы. Его растворимость зависит от степени замещения.

КМЦ (Е466) при использовании в качестве связующего дает более мягкие гранулы с хорошей сжимаемостью, образующие жесткие таблетки средней прочности. КМЦ (Е466), обладая высокой гигроскопичностью, может поглощать большое количество воды (> 50%) в условиях повышенной относительной влажности. Следовательно, таблетки имеют тенденцию затвердевать с возрастом.

Эфиры целлюлозы
КМЦ (Е466) — основной эфир целлюлозы. Активируя некристаллические области целлюлозы, отдельные области алкилирующих реагентов могут атаковать целлюлозу. Это называется концепцией фракций реактивной структуры и широко используется для производства КМЦ (E466).

Другим путем проведения той же реакции является дериватизация целлюлозы в реакционноспособных микроструктурах, образующихся в результате индуцированного разделения фаз. Этот процесс включает использование NaOH в безводном состоянии в сочетании с растворителями, такими как DMA/LiCl. Эти продукты КМЦ (Е466) имеют распределение заместителей, которое значительно отклоняется от теоретического статистического прогноза продукта.

КМЦ (E466) используется в нескольких целях доставки лекарств и тканевой инженерии. Высвобождение апоморфина, препарата, используемого для регулирования двигательных реакций при болезни Паркинсона, было успешно включено в состав порошка КМЦ (Е466) и продемонстрировало длительное назальное высвобождение и действовало лучше, чем средство доставки на основе крахмала. КМЦ (Е466) успешно используется для доставки лекарств в желудочно-кишечный тракт. Следовательно, КМЦ (Е466) рассматривается как успешная система доставки лекарственного средства в ткани слизистой оболочки. Помимо доставки лекарств, КМЦ (Е466) используется в качестве основы в тканевой инженерии.

Гидрогели CMC (E466), имеющие характеристики набухания, зависящие от pH, были способны высвобождать захваченное лекарственное средство при правильном pH, присутствующее в интересующей ткани, и показали большой потенциал в качестве перевязочного материала для ран. Гидрогели КМЦ (Е466) могут использоваться для инкапсуляции клеток пульпозного ядра и, следовательно, являются потенциальной заменой дегенерации межпозвоночных дисков. КМЦ (Е466) сочетается с хитозаном и гидроксиапатитом для целей регенерации костей и зубов.

Пленки CMC (E466) / фиброин шелка / оксид графена
КМЦ (Е466), производное целлюлозы, представляет собой более дешевый, нетоксичный, биоразлагаемый и возобновляемый полимер. Недостатком пленки КМЦ (Е466) являются ее плохие механические свойства. Благодаря своим превосходным механическим свойствам, низкой воспламеняемости, впечатляющей биосовместимости и большей биоразлагаемости фиброин шелка был идентифицирован как потенциально удобный биоматериал.

В зависимости от требований различных применений его можно модифицировать до гидрогеля, пленки, каркаса или нетканого мата. GO является подходящим наполнителем в композитах, улучшающим механические свойства. Абдулхани и др. синтезировали биополимерные нанокомпозитные пленки путем смешивания восстановленного оксида графена (RGO) с матрицей CMC (E466) / фиброина шелка. Результат показал, что RGO полезен для композитов благодаря своим высоким характеристикам и низкой стоимости. Эти нанокомпозиты используются в упаковке пищевых продуктов.

КМЦ (Е466) и гидроксиэтилцеллюлоза, сшитая дивинилсульфоном, использовались для удаления жидкостей организма во время хирургических операций и для сбора жидкостей организма при лечении отеков. Биосовместимость полимеров также перспективна при терапии диуретиками. КМЦ (Е466) и гидроксиэтилцеллюлоза, а также поли(этиленгликоли) различной молекулярной массы были использованы при разработке гидрогелей для перорального введения для абсорбции воды.98 Высокоэффективные суперводоабсорбенты вводились интрацеребрально для изучения областей гипоталамуса при контроле женского производственного цикла. .

КМЦ (Е466) используется благодаря своим свойствам загущения и набухания в широком спектре продуктов сложной рецептуры для фармацевтической, пищевой, бытовой и личной гигиены, а также в бумажной, водоочистной и горнодобывающей промышленности. Для разработки растворов Na CMC (E466) для применения необходимо детальное понимание зависимой от концентрации реологии и реакции релаксации. Мы обращаемся к этому здесь, исследуя водные растворы Na CMC (E466) в широком диапазоне концентраций с использованием реологии, а также статического и динамического светорассеяния.

Концентрационная зависимость удельной вязкости раствора ηsp может быть описана с помощью набора трех степенных законов, как это предсказывает масштабная теория полиэлектролитов. В качестве альтернативы можно использовать более простой подход, который интерполирует между двумя режимами степенного закона и вводит только одну характерную перекрестную концентрацию. Мы интерпретируем наблюдаемое поведение как переход от полуразбавленного незапутанного режима концентрации к перепутанному режиму концентрации; такое переходное поведение не наблюдалось в структуре раствора, что было определено с помощью статического рассеяния света. Динамическое рассеяние света выявило три режима релаксации.

Две самые быстрые релаксации были отнесены к «быстрой» и «медленной» релаксации, обычно наблюдаемым в бессолевых или не полностью экранированных полиэлектролитных растворах в полуразбавленном диапазоне концентраций. Третий, как правило, слабый режим связан с наличием небольшого количества плохо растворенных остатков целлюлозы. Поскольку фильтрация изменяла поведение раствора без достаточного удаления остатков, сбор и обработка данных были адаптированы для учета этого, что облегчило детальное исследование светорассеяния исходных растворов, актуальное для промышленного применения.

Время релаксации, характеризующее быстрый режим, τf, не зависело от концентрации; тогда как время релаксации медленной моды τs продемонстрировало поведение перехода, аналогичное наблюдаемому для удельной вязкости, что еще раз демонстрирует динамическую природу перехода.

КМЦ (Е466) – анионный водорастворимый полимер на основе возобновляемого целлюлозного сырья. Он действует как модификатор реологии, удерживает воду и является отличным пленкообразователем. Эти свойства делают его предпочтительным выбором в качестве гидроколлоида биологического происхождения для различных применений.

Свойства и приложения
КМЦ (Е466), также известная как целлюлозная камедь или тилоза, и ее натриевая соль являются важными производными целлюлозы. Связанные карбоксиметильные группы (-CH2-COOH) вдоль полимерной цепи делают целлюлозу водорастворимой.

При растворении повышает вязкость водных растворов, суспензий и эмульсий, а при более высокой концентрации обеспечивает псевдопластичность или тиксотропию. Как природный полиэлектролит, КМЦ (Е466) придает поверхностный заряд нейтральным частицам и, таким образом, может использоваться для улучшения стабильности водных коллоидов и гелей или для индукции агломерации.

КМЦ (Е466) используется во многих продуктах, включая клеи, герметики, покрытия, текстиль, керамику, продукцию горнодобывающей промышленности, строительные материалы, стиральные порошки, целлюлозу, бумагу и табак. Он действует как диспергатор, эмульгатор, стабилизатор, водоудерживающий агент, загуститель и осветлитель. Или его используют в качестве пленкообразующего и связующего агента, например, для агломерации и связывания железной руды в окатыши.

Поскольку КМЦ (Е466) физиологически безвреден2, он также широко используется в пищевой, косметической и фармацевтической промышленности. В пищевых продуктах он действует как загуститель, стабилизатор и связующее, а также помогает контролировать кристаллизацию, удержание влаги и поглощение жира. В косметических продуктах, таких как кремы и лосьоны, он загущает и стабилизирует продукт, а также улучшает его увлажняющий эффект. А в зубные пасты его добавляют для корректировки профиля вязкости.