甲基纤维素
[CAS# 9004-67-5]

基本信息

• 产品分类: 原料药 >> 专科用药 >> 眼科用药
• 英文名: Methyl cellulose
• 别名: Methyl ether cellulose
• 产品名称: 甲基纤维素
• CAS 登录号: 9004-67-5
• EC 号码: 618-391-7
• 分子行输入简码SMILES: N(C)(C)c1cc(c(cc1)C(N)CC)C

物理化学性质

• 溶解度: water: 20 mg/mL (实验值)

安全数据

• 危险品标志: GHS07 Warning
• 危害标签: H302-H315-H319-H335
• 防护标签: P261-P280-P301+P312-P302+P352-P305+P351+P338

发现和应用

甲基纤维素是一种化学改性的纤维素醚，其中纤维素聚合物葡萄糖单元上的部分羟基被甲氧基（-OCH₃）取代。这种非离子纤维素衍生物是在碱性介质中用氯甲烷处理纤维素而合成的。取代度 (DS) 定义为每个葡萄糖单元上取代羟基的平均数量，市售产品中通常为 1.4 至 2.2。甲基纤维素可溶于水，形成透明的凝胶和薄膜，广泛应用于工业、制药和食品领域。

甲基纤维素的开发可以追溯到 20 世纪初，当时研究人员致力于研发溶解度和加工性能更佳的纤维素衍生物。天然纤维素由于其广泛的氢键网络，不溶于水和大多数有机溶剂。引入甲氧基可以破坏该网络，使聚合物可溶于冷水，并赋予其新的物理和化学行为。甲基纤维素是最早实现商业化的纤维素醚之一，此后已成为各行各业的关键辅料。

甲基纤维素最显著的特性之一是其热凝胶化特性。在水溶液中，它在低温下保持液态，但在加热后会形成凝胶。这种可逆凝胶化是由于疏水甲氧基团在高温下聚集，形成三维凝胶网络而发生的。凝胶化发生的温度取决于聚合物的浓度、分子量和取代度。这一特性被广泛应用于各种领域，包括控释药物递送系统和热响应材料。

在制药领域，甲基纤维素可用作片剂制剂中的粘合剂、液体剂型中的悬浮剂以及外用制剂中的粘度调节剂。它还可用作片剂包衣中的成膜剂以及眼用和鼻用制剂中的胶凝剂。甲基纤维素具有水溶性、无毒和惰性，适用于口服、外用和眼科药物产品。在控释基质中，甲基纤维素可以通过与胃肠液接触后形成水合凝胶层来减缓活性成分的释放。

甲基纤维素也被批准用作食品添加剂 (E461)，并可用作食品中的增稠剂、乳化剂和稳定剂。它可以改善烘焙食品、酱料和加工食品的质地、保湿性和保质期。在无麸质烘焙中，甲基纤维素有助于模拟麸质的粘弹性，有助于改善面团结构并在烘焙过程中保持气体。它无味、无臭，并且不易被人体胃肠道消化。

在工业应用中，甲基纤维素可用作油漆、涂料、粘合剂、油墨以及瓷砖粘合剂和水泥基砂浆等建筑材料中的增稠剂和成膜剂。在化妆品行业，它被用作面霜、乳液、洗发水和凝胶中的粘度调节剂和稳定剂。它与水性和醇基体系的相容性增强了其在产品配方中的多功能性。

甲基纤维素有各种粘度等级，通常从低粘度（例如 15 mPa^.s）到高粘度（例如 100,000 mPa^.s）不等，这些粘度是在 20ºC 下 2% 水溶液中测得的。粘度受聚合物分子量和取代度的影响，制造商可以根据特定的最终用途定制配方的流变特性。

在生物医学研究和生物技术领域，甲基纤维素用作细胞培养的半固体培养基，用于菌落形成试验和细胞包埋。它在受控条件下形成粘稠溶液和凝胶的能力使其在组织工程和药物筛选平台中得到广泛应用。

总而言之，甲基纤维素是一种用途广泛的纤维素醚，以其冷水溶解性、热凝胶化行为和成膜特性而闻名。它在制药、食品技术、化妆品、建筑材料和科学研究中发挥着至关重要的作用。其化学稳定性、生物相容性和多功能性使其成为众多领域的宝贵赋形剂和功能性成分。

参考文献

2025. Stimuli-responsive, methyl cellulose-based, interpenetrating network hydrogels: Non-covalent design, injectability, and controlled release. Carbohydrate Polymers, 347(1).
DOI: 10.1016/j.carbpol.2024.122689

2024. Gelation and post-gelation mechanism of methylcellulose in an aqueous medium: 1H NMR and dynamic compressive rheological studies. International Journal of Biological Macromolecules, 281(3).
DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2024.137725

1979. Tear Film Breakup Time Prolonged With Unmedicated Cellulose Polymer Inserts. Archives of Ophthalmology, 97(10).
DOI: 10.1001/archopht.1979.01020020392026