Carboximetilcelulose - Carboxymethyl cellulose
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| Nomes | |
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| Outros nomes
Carboximetilcelulose; carmelose; E466
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| Identificadores | |
| ChEBI | |
| ChEMBL | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard |
100.120.377 
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| Número E | E466 (espessantes, ...) |
| UNII | |
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Painel CompTox ( EPA )
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| Propriedades | |
| variável | |
| Massa molar | variável |
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Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
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 verificar (o que é ?)
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| Referências da Infobox | |
A carboximetilcelulose ( CMC ) ou goma de celulose é um derivado de celulose com grupos carboximetil (-CH 2 -COOH) ligados a alguns dos grupos hidroxil dos monômeros de glucopiranose que constituem a estrutura da celulose . É freqüentemente usado como seu sal de sódio, carboximetilcelulose de sódio. Costumava ser comercializado sob o nome de Tylose, uma marca registrada da SE Tylose.
Preparação
Carboximetil celulose é sintetizado pelo alcalino - catalisada reacção de celulose com ácido cloroacético . Os grupos carboxila polares ( ácido orgânico ) tornam a celulose solúvel e quimicamente reativa.
Após a reação inicial, a mistura resultante produz aproximadamente 60% de CMC e 40% de sais ( cloreto de sódio e glicolato de sódio ). Este produto é o chamado CMC técnico, que é utilizado em detergentes . Um processo de purificação adicional é usado para remover esses sais para produzir o CMC puro usado para aplicações alimentares e farmacêuticas. Um grau intermediário "semipurificado" também é produzido, normalmente usado em aplicações de papel, como restauração de documentos de arquivo.
As propriedades funcionais do CMC dependem do grau de substituição da estrutura da celulose (ou seja, quantos dos grupos hidroxila participaram da reação de substituição), bem como do comprimento da cadeia da estrutura da espinha dorsal da celulose e do grau de agrupamento de os substituintes carboximetil.
Usos
O CMC é usado em alimentos com o número E E466 ou E469 (quando é hidrolisado enzimaticamente ) como um modificador de viscosidade ou espessante e para estabilizar emulsões em vários produtos, incluindo sorvete . É também um componente de muitos produtos não alimentares, tais como pasta de dentes , laxantes , dieta pílulas, água baseados em tintas , detergentes , têxteis dimensionamento , reutilizáveis pacotes de calor , e vários papel produtos. É usado principalmente porque tem alta viscosidade , não é tóxico e é geralmente considerado hipoalergênico, pois a principal fonte de fibra é a polpa de madeira macia ou o linter de algodão . O CMC é amplamente utilizado em produtos alimentícios sem glúten e com baixo teor de gordura. Em detergentes para a roupa, é usado como um polímero de suspensão de sujeira projetado para depositar em algodão e outros tecidos celulósicos, criando uma barreira carregada negativamente para sujeira na solução de lavagem. Na oftalmologia , o CMC é usado como lubrificante em lágrimas artificiais para tratar olhos secos. O tratamento extensivo pode ser necessário para tratar a síndrome do olho seco grave ou disfunção da glândula Meibomiana (DMG).
O CMC também é usado como um agente espessante, por exemplo, na indústria de perfuração de petróleo como um ingrediente de lama de perfuração , onde atua como um modificador de viscosidade e agente de retenção de água. Sódio CMC (Na CMC), por exemplo, é usado como um agente de controle negativo para alopecia em coelhos.
Tecido de malha feito de celulose (por exemplo, algodão ou rayon de viscose) pode ser convertido em CMC e usado em várias aplicações médicas.
- Dispositivo para epistaxe (sangramento nasal). Um balão de cloreto de polivinila (PVC) é coberto por tecido de malha CMC reforçado com náilon . O dispositivo é embebido em água para formar um gel, este é inserido no nariz e o balão é inflado. A combinação do balão inflado e o efeito terapêutico do CMC para o sangramento.
- Tecido usado como curativo após procedimentos cirúrgicos de orelha, nariz e garganta.
- Água é adicionada para formar um gel , e este gel é inserido na cavidade nasal após a cirurgia.
O CMC microgranular insolúvel é usado como uma resina de troca catiônica em cromatografia de troca iônica para purificação de proteínas. Presumivelmente, o nível de derivatização é muito mais baixo, de modo que as propriedades de solubilidade da celulose microgranular são retidas, enquanto se adiciona grupos carboxilato carregados negativamente suficientes para se ligar a proteínas carregadas positivamente.
O CMC também é usado em bolsas de gelo para formar uma mistura eutética, resultando em um ponto de congelamento mais baixo e, portanto, mais capacidade de resfriamento do que o gelo.
Soluções aquosas de CMC também têm sido usadas para dispersar nanotubos de carbono. Acredita-se que as longas moléculas de CMC envolvam os nanotubos, permitindo que sejam dispersos na água. Na conservação-restauração, é usado como adesivo ou fixador (nome comercial Walocel, Klucel).
O CMC é usado para obter estabilidade de tartarato ou frio no vinho. Essa inovação pode economizar megawatts de eletricidade usados para resfriar o vinho em climas quentes. É mais estável do que o ácido metatartárico e é muito eficaz na inibição da precipitação de tartarato. É relatado que os cristais KHT , na presença de CMC, crescem mais lentamente e mudam sua morfologia. Sua forma se torna mais plana porque perdem 2 das 7 faces, mudando suas dimensões. As moléculas de CMC, carregadas negativamente no pH do vinho, interagem com a superfície eletropositiva dos cristais, onde os íons de potássio se acumulam. O crescimento mais lento dos cristais e a modificação de sua forma são causados pela competição entre as moléculas de CMC e os íons bitartarato pela ligação aos cristais KHT (Cracherau et al. 2001).
Na medicina veterinária, o CMC é utilizado em cirurgias abdominais em animais de grande porte, principalmente cavalos, para prevenir a formação de aderências intestinais.
O CMC às vezes é usado como um aglutinante de eletrodo em aplicações avançadas de bateria (ou seja, baterias de íon de lítio ), especialmente com ânodos de grafite . A solubilidade em água do CMC permite um processamento menos tóxico e caro do que ligantes não solúveis em água, como o fluoreto de polivinilideno tradicional (PVDF), que requer n-metilpirrolidona (NMP) tóxica para o processamento. O CMC é frequentemente usado em conjunto com borracha de estireno-butadieno (SBR) para eletrodos que requerem flexibilidade extra, por exemplo, para uso com ânodos contendo silício.
Usos culinários
O pó de CMC é amplamente utilizado na indústria de sorvetes, para fazer sorvetes sem batedura ou temperaturas extremamente baixas, eliminando assim a necessidade de batedeiras convencionais ou misturas de gelo salgado. O CMC é usado para assar pães e bolos. O uso do CMC confere ao pão uma melhor qualidade a um custo reduzido, ao diminuir a necessidade de gordura. O CMC também é usado como emulsificante em biscoitos de alta qualidade. Ao dispersar a gordura uniformemente na massa, melhora a liberação da massa das formas e dos cortadores, obtendo biscoitos bem formados e sem bordas distorcidas. Também pode ajudar a reduzir a quantidade de gema de ovo ou gordura usada no preparo dos biscoitos. O uso de CMC na preparação de doces garante uma dispersão suave em óleos aromáticos e melhora a textura e a qualidade. O CMC é usado em gomas de mascar, margarinas e manteiga de amendoim como emulsionante. Também é usado na confecção de couro para ajudar a polir as bordas.
Enzimologia
A CMC também foi usada extensivamente para caracterizar a atividade enzimática das endoglucanases (parte do complexo da celulase ). O CMC é um substrato altamente específico para celulases de endo-ação, pois sua estrutura foi projetada para descristalizar a celulose e criar locais amorfos que são ideais para a ação da endoglucanase. O CMC é desejável porque o produto da catálise ( glicose ) é facilmente medido usando um ensaio de açúcar redutor , como o ácido 3,5-dinitrosalicílico . O uso de CMC em ensaios enzimáticos é especialmente importante no que diz respeito à triagem de enzimas celulase que são necessárias para uma conversão de etanol celulósico mais eficiente . No entanto, a CMC também foi mal utilizada em trabalhos anteriores com enzimas celulase, visto que muitas tinham associado a atividade da celulase inteira com a hidrólise da CMC. À medida que o mecanismo de despolimerização da celulose se tornou mais bem compreendido, as exocelulases são dominantes na degradação da celulose cristalina (por exemplo, Avicel) e não solúvel (por exemplo, CMC).
Reações adversas
Embora considerados incomuns, existem relatos de casos de reações graves à carboximetilcelulose. Acredita-se que o teste cutâneo seja uma ferramenta diagnóstica útil para esse propósito.
Os efeitos sobre a inflamação , a síndrome metabólica relacionada à microbiota e a colite são objeto de pesquisa. Verificou-se que a carboximetilcelulose causa inflamação do intestino, alterando a microbiota , e foi considerada um fator desencadeante de doenças inflamatórias intestinais , como colite ulcerativa e doença de Crohn .