Метилцеллюлоза
| Структурная формула | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Секция из полимера метилцеллюлозы, степень замещения 2 | |||||||||
| Общий | |||||||||
| Фамилия | Метилцеллюлоза | ||||||||
| другие имена | |||||||||
| Количество CAS | |||||||||
| Мономеры / подконструкции | метилированная целлобиоза | ||||||||
| Код УВД | |||||||||
| Краткое описание |
от белого до желтоватого порошка |
||||||||
| Информация о лекарствах | |||||||||
| Класс препарата |
Слабительное |
||||||||
| характеристики | |||||||||
| Физическое состояние |
фиксированный |
||||||||
| правила техники безопасности | |||||||||
| |||||||||
| Насколько это возможно и общепринято, используются единицы СИ . Если не указано иное, приведенные данные относятся к стандартным условиям . | |||||||||
Метилцеллюлоза (fachsprachlich, стандартный язык: метилцеллюлоза ) представляет собой химическое соединение , полученное из целлюлозы является производной; химически это простой эфир целлюлозы со значением, аналогичным карбоксиметилцеллюлозе . Это гидрофильный белый порошок, растворяющийся в холодной (но не горячей) воде с образованием вязкого раствора или геля .
Метилцеллюлоза является основным ингредиентом многих обоев и продается под различными торговыми наименованиями. Он также используется в качестве загустителя и эмульгатора в различных пищевых и косметических продуктах и как компонент фармацевтических препаратов. Как и целлюлоза, метилцеллюлоза также не переваривается, не вызывает аллергии и не токсична для человеческого организма.
Извлечение и представление
Метилцеллюлоза не встречается в природе, но производится синтетически, помещая целлюлозу в горячий щелочной раствор (щелочь, например, гидроксид натрия ) и обрабатывая ее метилгалогенидами .
Метилцеллюлозу производят в промышленных масштабах путем реакции целлюлозы, предварительно обработанной щелочным раствором, с хлористым метилом при повышенной температуре под давлением.
Поскольку в этой реакции вступают в реакцию не все гидроксильные группы, образуются смеси с разной степенью замещения . Степень замещения отдельных строительных блоков целлобиозы (β1,4-глюкозы) в полимере также может варьироваться.
Химические свойства
Химически, метилцеллюлоза представляет собой метиловый эфир целлюлозы и создается путем замены атомов водорода в гидроксильных группах с метильными группами .
В зависимости от количества замещенных гидроксильных групп метилцеллюлозы различаются. Целлюлоза - это цепная молекула, состоящая из множества молекул глюкозы, каждая единица глюкозы имеет три гидроксильные группы. Различные метилцеллюлозы можно описать по степени замещения (DS), среднему количеству замещенных гидроксильных групп на единицу глюкозы. Теоретический максимум составляет 3,0, типовые значения находятся в диапазоне от 1,3 до 2,6.
Метилцеллюлоза растворяется в холодной воде. Растворимость уменьшается с увеличением значения DS, поскольку полярные гидроксильные группы заменяются неполярными эфирными группами. Низкозамещенные метилцеллюлозы со значением DS <1 требуют щелочной среды для растворения. Вещество менее растворимо в горячей воде> 55 ° C, чем в холодной. Следовательно, нагревание насыщенного раствора метилцеллюлозы вызывает его осаждение. Температура, при которой возникает этот эффект, зависит от значения DS. Более высокозамещенные метилцеллюлозы также растворимы в органических растворителях. Поскольку значение DS метилцеллюлозы никогда не бывает однородным, всегда есть частицы, которые не могут быть растворены. По этой причине часто получают смеси простых эфиров целлюлозы, которые, помимо метилцеллюлоз, также содержат гидроксипропилметилцеллюлозу (HPMC) и гидроксиэтилметилцеллюлозу (HEMC) или этилметилцеллюлозу (EMC).
Из-за различных функциональных групп -ОН и -ОСН 3 метилцеллюлоза обладает как гидрофильными, так и гидрофобными свойствами. Это снижает поверхностное натяжение в растворе и оказывает эмульгирующее действие в двухфазных смесях. В бетонных смесях он увеличивает водоудерживающую способность и, таким образом, замедляет схватывание, так что бетонные компоненты имеют больше времени для химических реакций с содержащейся в нем водой. В смесях эфиров образуется пленка, которую можно регулировать добавлением формальдегида . В метилцеллюлозах более высокие скорости замещения этих пленок образуют термопластичный полимер , который при температурах от 120 до 190 ° C для водорастворимых пленок экструдируется .
использовать
Метилцеллюлоза - это соединение, которое можно использовать по-разному. Метилцеллюлозы используются как загустители, связующие, адгезивные, диспергирующие, суспендирующие, эмульгирующие, седиментационные, фильтрующие добавки, флокулянты, агенты набухания, смазочные материалы и агенты, удерживающие воду, а также в качестве защитных коллоидов и пленкообразователей. Его также часто добавляют в шампуни для волос, зубные пасты и жидкое мыло для придания им характерной вязкости.
Еда и роскошные продукты
Метилцеллюлоза (номер добавки E 461 ), а также другие химически модифицированные производные целлюлозы (E 463 - 469) одобрены в ЕС в качестве пищевой добавки , в США - 21 CFR 182.1480 (FDA). В пищевой промышленности они часто используются в качестве гелеобразователей, загустителей и покрытий, а также в качестве эмульгаторов и стабилизаторов в заменителях мяса, мороженом, выпечке, кремах для торта, майонезе, продуктах быстрого приготовления и замороженных продуктах. Пленки из метилцеллюлозы можно использовать в качестве съедобных пленок.
В производстве напитков они служат связующими для кусочков табака , чтобы получить сигарные листья, подготовленные для скручивания сигар. На них должно приходиться более 75% табака, остальное - связующие.
медицина
Водные растворы метилцеллюлозы используются в качестве глазных капель для лечения сухости глаз («искусственная слезная жидкость »).
После приема внутрь метилцеллюлоза не всасывается через кишечник, она связывает большое количество воды и, следовательно, оказывает слабительное действие . Из-за эффекта отека его можно использовать как слабительное при запоре , но это применение имеет второстепенное значение и довольно редко встречается в Германии.
В традиционной радиологии раствор метилцеллюлозы используется в качестве так называемого отрицательного контрастного вещества . Пленка экспонируется сильнее в тех областях, где скопилась метилцеллюлоза (на рентгеновском изображении она кажется черной ). В основном он используется для изображения тонкой кишки.
аптека
Помимо использования в качестве лекарственного вещества, метилцеллюлоза широко используется в качестве фармацевтического вспомогательного вещества при производстве лекарств : например, для увеличения вязкости жидких фармацевтических препаратов , для стабилизации эмульсий и суспензий, в качестве гелеобразователя в кремах и гелях , как связующее для гранул таблеток, как наполнитель и дезинтегрант для таблеток и как пленкообразователь для таблеток, покрытых оболочкой.
Согласно характеристикам, приведенным в Европейской фармакопее, фармацевтические сорта метилцеллюлозы содержат содержание метоксигрупп от 26% до 33%, что соответствует степени замещения примерно от 1,6 до 2,0. Средняя молярная масса составляет от 10 000 до 220 000 грамм на моль, что соответствует степени полимеризации приблизительно от 50 до 1000. Различные типы фармацевтически используемой метилцеллюлозы должны быть идентифицированы путем определения вязкости водного раствора при заданной концентрации. Метилцеллюлоза фармацевтического качества растворяется в холодной воде с образованием коллоидного раствора ; практически не растворяется в горячей воде, в ацетоне , безводном этаноле и толуоле . РН 1% раствора составляет от 5,0 до 8,0. Существует ряд несовместимостей с другими веществами, которые могут привести к осаждению («комкованию») метилцеллюлозы.
В офтальмологических препаратах метилцеллюлоза используется в концентрациях 0,5-1,0%.
Техническое и другое использование
Метилцеллюлоза является основным компонентом многих обоев и может использоваться как мягкий клей, который можно смыть водой. Например, его можно использовать для фиксации нежных произведений искусства.
Метилцеллюлоза широко используется в производстве строительных материалов. Например, его добавляют в сухие строительные смеси, чтобы улучшить свойства раствора, такие как водоудержание, вязкость и адгезию к поверхностям. Он также используется в качестве добавки в гипсовые смеси и замазки веществ по тем же причинам . В красках для стен и текстиля, а также в чернилах метилцеллюлоза используется в качестве загустителя, а в чистящих средствах и косметике - в качестве эмульгатора и стабилизатора. Другие виды использования в качестве покрытия семян в сельском хозяйстве и в качестве добавки для стабилизации раствора мономера в полимеризации из винилхлорида в поливинилхлорид (ПВХ).
Слизистый, липкий вид подходящей смеси метилцеллюлозы с водой, в дополнение к ее нетоксичным, неаллергенным свойствам, делает ее популярным веществом в специальных эффектах в фотографии и на телевидении, где необходимы грязь или слизистые вещества. Например, в фильме « Охотники за привидениями» липкая субстанция некоторых призраков представляла собой концентрированный водный раствор метилцеллюлозы. Метилцеллюлоза также широко используется в индустрии порнографии для имитации семени .
Как и агар, метилцеллюлоза используется в качестве сырья в микробиологических питательных средах, например, для изучения размножения бактерий .
Индивидуальные доказательства
- ↑ Запись на E 461: Метилцеллюлоза в европейской базе данных пищевых добавок, по состоянию на 6 августа 2020 г.
- ↑ Запись о МЕТИЛЦЕЛЛЮЛОЗЕ в базе данных CosIng Комиссии ЕС, по состоянию на 6 августа 2020 г.
- ↑ a b c Запись о метилцеллюлозе. В: Römpp Online . Георг Тиме Верлаг, по состоянию на 13 июня 2014 г.
- ↑ a b Технический паспорт метилцеллюлозы (PDF) от Карла Рота , по состоянию на 14 декабря 2010 г.
- ↑ Статья о метилцеллюлозе в ChemgaPedia .
- ↑ DS типов эфиров целлюлозы ( памятная записка с оригинала от 18 апреля 2016 г. в Интернет-архиве ) Информация: ссылка на архив вставлена автоматически и еще не проверена. Пожалуйста, проверьте исходную и архивную ссылку в соответствии с инструкциями, а затем удалите это уведомление.
- ↑ Zusatzstoffe-online.de .
- ↑ a b c Ключевое слово метилцеллюлоза . В: Hans Zoebelein (Ed.): Dictionary of Renewable Resources. 2-е издание, Wiley-VCH, Weinheim and New York 1996; Страницы 189-190. ISBN 3-527-30114-3 .
- ↑ Ключевое слово Табачная промышленность . В: Hans Zoebelein (Ed.): Dictionary of Renewable Resources. 2-е издание, Wiley-VCH, Weinheim and New York 1996; Страницы 306-307. ISBN 3-527-30114-3 .
- ↑ a b c d Справочник по фармацевтическим вспомогательным веществам, 5-е издание (2006 г.). Рэй К. Роу (редактор), Пол Дж. Шески (редактор), П. Дж. Веллер (редактор)
- ↑ Mutschler, Geisslinger, Kroemer, Schäfer-Korting, Mutschler наркотиков эффекты, 9-е издание, 2008, ISBN 3-8047-1952-X .
- ↑ Информационная система по лекарствам на PharmNet.Bund .
- ↑ метилцеллюлозы В: Pschyrembel Клинический словарь. 257-е издание, de Gruyter Verlag Berlin 1994. ISBN 3-11-012692-3
- Выпрыгивайте по вялому кишечнику , в: Pharmazeutische Zeitung , выпуск 13, 2008 г.
- ↑ Комментарий к Европейской фармакопее 6.1, собрание вкладных листов, 31-е издание 2009 г.
- ↑ Европейская фармакопея, 6-е издание, основная работа 2008 г., 6.0 / 0345.
