羧甲基纤维素
[CAS# 9000-11-7]

基本信息

• 产品分类: 生物化工 >> 糖类化合物 >> 多糖
• 英文名: Cellulose CM
• 别名: CM-Cellulose; Carboxymethyl cellulose; Carboxymethyl cellulose ether; CMC
• 产品名称: 羧甲基纤维素
• 分子式: C₈H₁₆O₈
• 分子量: 240.21
• CAS 登录号: 9000-11-7
• EC 号码: 618-326-2
• 分子行输入简码SMILES: CC(=O)O.C(C(C(C(C(C=O)O)O)O)O)O

发现和应用

羧甲基纤维素，通常缩写为纤维素CM或CMC，是一种水溶性阴离子纤维素衍生物，其中羧甲基基团（-CH₂COO^?）被引入纤维素主链。这种取代赋予了其许多理想的性能，包括水溶性、增稠性和粘合力。CMC因其安全性、多功能性以及与多种材料的相容性，是工业和制药应用中使用最广泛的纤维素衍生物之一。

羧甲基纤维素的发现和开发可以追溯到20世纪初。纤维素的化学改性始于提高其在纺织和造纸加工中的溶解性和反应性。CMC最初是通过碱纤维素与一氯乙酸反应合成的，该反应将羧甲基基团引入到聚合物链上。从20世纪20年代和30年代开始，该工艺不断改进并规模化生产。几十年来，CMC 的生产根据其预期用途，已生产出不同等级和纯度的 CMC。

在工业应用中，CMC 发挥着多种功能作用。它被用作食品、化妆品、洗涤剂、纺织品和涂料中的增稠剂、稳定剂和乳化剂。在食品加工中，它被指定为食品添加剂 (E466)，常用于冰淇淋、酱料和烘焙食品等产品中，有助于改善质地和延长保质期。在洗涤剂和清洁产品中，CMC 可作为污垢悬浮剂，防止污垢再次沉积在织物上。在造纸中，它可以改善表面性能并提高印刷适性。

CMC 在制药和生物医学领域的应用已非常成熟。药用级 CMC，通常称为羧甲基纤维素钠，可用作片剂的粘合剂、崩解剂、悬浮液的粘度调节剂以及控释制剂的组分。其无毒、低致敏性使其适用于口服、外用和眼部应用。CMC 还因其润滑和保湿特性，成为治疗干眼症的人工泪液产品的主要成分。

在研究和生物技术领域，CMC 可用作流变改性剂和微生物培养的培养基成分。在酶分析中，由于其羧甲基化结构与天然纤维素相似，但可溶于水溶液，因此可作为研究纤维素酶活性的模型底物。这有助于对酶水解产物进行定量分析。

CMC 具有不同的取代度和粘度等级，具体取决于纤维素主链上被羧甲基取代的羟基数量。取代度通常在 0.4 到 1.4 之间。CMC 样品的具体功能特性，例如其溶解性、增稠性能和凝胶形成能力，都受取代度以及聚合物分子量的影响。

CMC 的稳定性以及与多种盐类和有机化合物的相容性进一步增强了其在各个领域的应用。它表现出假塑性（剪切稀化），这在泵送或摊铺等需要在压力下流动的应用中非常有利。它在较宽的 pH 范围内保持稳定，且不易降解，这使得它在长保质期产品中广受欢迎。

总而言之，纤维素 CM（羧甲基纤维素）是一种化学改性的水溶性纤维素衍生物，在食品、制药、工业和科学研究中有着广泛的应用。其功能多样性、安全性和适应性使其成为许多商业和研究配方的基础材料。

参考文献

1964. Carboxymethylcellulose column chromatographic fractionation and starch gel-urea electrophoretic characterization of soft wheat proteins. Analytical Biochemistry, 8(4).
DOI: 10.1016/0003-2697(64)90241-6

2003. Functional stabilization of trypsin by conjugation with beta-cyclodextrin-modified carboxymethylcellulose. Preparative Biochemistry and Biotechnology, 33(1).
DOI: 10.1081/pb-120018369