Carboxyméthylcellulose de sodium | 9000-11-7

La carboxyméthylcellulose (CMC) ou gomme de cellulose est un dérivé de cellulose avec des groupes carboxyméthyle (-CH2-COOH) liés à certains des groupes hydroxyle des monomères de glucopyranose qui constituent le squelette de la cellulose. Il est souvent utilisé comme sel de sodium, la carboxyméthylcellulose de sodium.

Il est synthétisé par la réaction catalysée par un alcali de la cellulose avec l'acide chloroacétique. Les groupes carboxyles polaires (acide organique) rendent la cellulose soluble et chimiquement réactive. Les propriétés fonctionnelles de la CMC dépendent du degré de substitution de la structure cellulosique (c'est-à-dire du nombre de groupes hydroxyles ayant participé à la réaction de substitution), ainsi que de la longueur de la chaîne de la structure du squelette cellulosique et du degré de regroupement des composés. les substituants carboxyméthyle.

UtilisationsLe CMC est utilisé en science alimentaire comme modificateur de viscosité ou épaississant, et pour stabiliser les émulsions dans divers produits, notamment la crème glacée. En tant qu'additif alimentaire, il porte le numéro E E466. Il entre également dans la composition de nombreux produits non alimentaires, tels que la gelée KY, le dentifrice, les laxatifs, les pilules amaigrissantes, les peintures à l'eau, les détergents, les encollages textiles et divers produits en papier. Il est utilisé principalement parce qu’il a une viscosité élevée, qu’il est non toxique et hypoallergénique. Dans les détergents à lessive, il est utilisé comme polymère en suspension contre les salissures conçu pour se déposer sur le coton et d'autres tissus cellulosiques, créant ainsi une barrière chargée négativement contre les salissures dans la solution de lavage. La CMC est utilisée comme lubrifiant dans les gouttes oculaires non volatiles (larmes artificielles). Parfois c'est la méthylcellulose (MC) qui est utilisée, mais ses groupes méthyles apolaires (-CH3) n'ajoutent aucune solubilité ni réactivité chimique à la cellulose de base.

Suite à la réaction initiale, le mélange résultant produit environ 60 % de CMC plus 40 % de sels (chlorure de sodium et glycolate de sodium). Ce produit est appelé CMC technique et est utilisé dans les détergents. Un processus de purification supplémentaire est utilisé pour éliminer ces sels afin de produire de la CMC pure qui est utilisée pour des applications alimentaires, pharmaceutiques et de dentifrice (dentifrice). Une qualité intermédiaire « semi-purifiée » est également produite, généralement utilisée dans les applications papetières.

La CMC est également utilisée dans les produits pharmaceutiques comme agent épaississant. La CMC est également utilisée dans l'industrie du forage pétrolier comme ingrédient de la boue de forage, où elle agit comme modificateur de viscosité et agent de rétention d'eau. La cellulose polyanionique ou PAC est dérivée de la cellulose et est également utilisée dans la pratique des champs pétrolifères. La CMC est définitivement un acide carboxylique, où PAC est de l'éther. La CMC et la PAC, bien qu'elles soient fabriquées à partir des mêmes matières premières (cellulose, la quantité et le type de matériaux utilisés conduisent à des produits finaux différents. La première et principale différence entre la CMC et la PAC réside dans l'étape de radicalisation. La carboxyméthylcellulose (CMC) est à la fois chimiquement et physiquement distingué de la cellulose polyanionique.

La carboxyméthylcellulose microgranulaire insoluble est utilisée comme résine échangeuse de cations dans la chromatographie échangeuse d'ions pour la purification des protéines. Vraisemblablement, le niveau de dérivatisation est beaucoup plus faible, de sorte que les propriétés de solubilité de la cellulose microgranulaire sont conservées tout en ajoutant suffisamment de groupes carboxylates chargés négativement pour se lier positivement. protéines chargées.

La CMC est également utilisée dans les blocs de glace pour former un mélange eutectique entraînant un point de congélation plus bas et donc une capacité de refroidissement supérieure à celle de la glace.

Des solutions aqueuses CMC ont également été utilisées pour disperser des nanotubes de carbone. On pense que les longues molécules de CMC s’enroulent autour des nanotubes, leur permettant ainsi de se disperser dans l’eau.

EnzymologieLe CMC a également été largement utilisé pour caractériser l'activité enzymatique des endoglucanases (partie du complexe cellulase). La CMC est un substrat hautement spécifique pour les cellulases endo-agissant car sa structure a été conçue pour décristalliser la cellulose et créer des sites amorphes idéaux pour l'action de l'endglucanase. La CMC est souhaitable car le produit de catalyse (glucose) est facilement mesuré à l'aide d'un dosage de sucre réducteur tel que l'acide 3,5-dinitrosalicylique. L’utilisation de la CMC dans les analyses enzymatiques est particulièrement importante en ce qui concerne le criblage des enzymes cellulases nécessaires à une conversion plus efficace de l’éthanol cellulosique. Cependant, la CMC a également été utilisée à mauvais escient dans des travaux antérieurs sur les enzymes cellulases, car beaucoup avaient associé l'activité de la cellulase entière à l'hydrolyse de la CMC. À mesure que le mécanisme de dépolymérisation de la cellulose est mieux compris, il convient de noter que les exo-cellulases dominent dans la dégradation de la cellulose cristalline (par exemple Avicel) et non soluble (par exemple CMC).