Karboksymetyloceluloza

Karboksymetyloceluloza

Nazewnictwo Inne nazwy i oznaczenia karmeloza, E466, guma celulozowa, CMC, glikolan celulozy, kroskarmeloza, łac. Carmellosum natricum, Carmellosum natricum conexum, Substitutum humile carmellosum natricum
Identyfikacja
Numer CAS	9000-11-7 9004-32-4 (sól sodowa)
PubChem	24748
InChI InChI=1S/C6H12O6.C2H4O2/c7-1-3(9)5(11)6(12)4(10)2-8;1-2(3)4/h1,3-6,8-12H,2H2;1H3,(H,3,4) InChIKey VJHCJDRQFCCTHL-UHFFFAOYSA-N
Niebezpieczeństwa Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich Globalnie zharmonizowany system klasyfikacji i oznakowania chemikaliów Substancja nie jest klasyfikowana jako niebezpieczna według kryteriów GHS (na podstawie podanej karty charakterystyki). Numer RTECS FJ5700000 Dawka śmiertelna LD50 47 mg/kg (mysz, dożylnie)

Karboksymetyloceluloza (CMC, łac. Carboxymethylcellulosum, syn. Carmellosum) – polimer, półsyntetyczna pochodna celulozy otrzymana przez przyłączenie do jednej z reszt hydroksylowych glukopiranozy grupy karboksymetylowej (-CH₂-COOH). Często używana w postaci soli sodowej. W przemyśle spożywczym jest oznaczona symbolem E466 i należy do grupy emulgatorów i środków zagęszczających.

Otrzymywanie

Karboksymetyloceluloza jest syntetyzowana w wyniku katalizowanej zasadowo reakcji celulozy z kwasem chlorooctowym. Sól sodową otrzymuje się poprzez działanie chlorooctanu sodu na alkalicelulozę.

Właściwości

Biały sypki proszek, rozpuszczalny w wodzie. Nie jest to produkt jednolity. Średnia ilość grup hydroksylowych w pierścieniu cukrowym, które są podstawione karboksymetylem jest różna i waha się przeważnie w granicach 0,3-1,5. W wodzie pęcznieje i ma właściwości słabego elektrolitu anionowego o pH 6,5-8,0. Roztwory wodne charakteryzują się ponadto dużą lepkością, która wzrasta wraz ze wzrostem stopnia polimeryzacji. Karmeloza sodowa praktycznie nie rozpuszcza się w etanolu bezwodnym, acetonie, chloroformie i glikolach, jednak roztwory wodne są zgodne ze stosunkowo dużym stężeniem etanolu (do 40%). W roztworach wodnych wykazuje właściwości emulgatora anionowo czynnego, stabilizuje emulsję i zwiększa lepkość.

Lepkość

Występują 3 stopnie lepkości roztworów karboksymetylocelulozy^[1]:

• LF – niski stopień lepkości (1% wodny roztwór wykazuje lepkość w granicach 25-50 mPa·s)
• MF – średni stopień lepkości (1% wodny roztwór wykazuje lepkość w granicach 400-800 mPa·s)
• HF – wysoki stopień lepkości (1% wodny roztwór wykazuje lepkość w granicach 1500-3000 mPa·s)

Zastosowanie

W przemyśle spożywczym jest używana jako środek zagęszczający, a także jako wypełniacz, emulgator, błonnik pokarmowy oraz środek zapobiegający zbrylaniu.

W preparatyce farmaceutycznej roztwory wodne soli sodowej o stężeniu 2-6% są stosowane jako lepiszcza przy granulacji na mokro. Przy zastosowaniu polimerów o różnym stopniu polimeryzacji można uzyskać zróżnicowaną szybkość uwalniania substancji czynnej. Dzięki temu uzyskuje się postacie o przedłużonym działaniu. Jest również dodawana do tabletek jako środek rozsadzający. W stężeniu 2-6% jest używana przy wyrobie maści oraz jako podłoże hydrożelowe.

Nierozpuszczalny mikrogranulat karmelozy znajduje zastosowanie jako kationit w chromatografi jonowymiennej przy oczyszczaniu białek^[2].

Interakcje

Daje niezgodności z solami żelaza i cynku, z gumą ksantanową, roztworami mocnych kwasów i czwartorzędowymi zasadami amoniowymi. Ze względu na wysokie pH może wytrącać z roztworów niektóre alkaloidy. Po zakwaszeniu do pH 3,0, z roztworu wytrąca się forma kwasowa. Karboksymetyloceluloza jest stosunkowo odporna na działanie mikroorganizmów, może jednak ulegać depolimeryzacji. Nie należy konserwować jej roztworów kwasem benzoesowym i sorbowym, a także ich solami sodowymi, ponieważ wykazują one aktywność przeciwbakteryjną dopiero w pH poniżej 5,0.

Efekty uboczne

Może ulegać fermentacji w jelicie grubym i przyczyniać się do powstawania zaburzeń w obrębie przewodu pokarmowego takich jak wzdęcia, zaparcia i biegunki.

Postacie handlowe

• Blanose Rafined CMC – rafinowana wysoko oczyszczona karmeloza sodu 99,5%
• Ac-Di-Sol – poprzecznie usieciowana sól sodowa
• Nymcel ZSX – poprzecznie usieciowana sól sodowa
• Primellose – poprzecznie usieciowana sól sodowa
• Solutab – poprzecznie usieciowana sól sodowa

Przypisy

Bibliografia

• Stanisław Janicki, Adolf Fiebig: Farmacja stosowana, podręcznik dla studentów farmacji. Warszawa: Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 1998, s. 643. ISBN 83-200-2293-2.
• Feliks Modrzejewski: Farmacja stosowana, podręcznik dla studentów farmacji. Warszawa: PZWL, 1977, s. 213-214.