کربوکسی متیل سلولز سدیم (Sodium Carboxymethyl Cellulose : NaCMC) یکی از مهمترین محصولات اترهای سلولزی است که با اصلاح سلولز طبیعی به عنوان نوعی سلولز مشتق شده با ساختار اتر تشکیل می شود.
این ماده نمک سدیمی از کربوکسی متیل سلولز ، یک مشتق آنیونی است و به طور گسترده ای در فرمولاسیون های دارویی خوراکی ، چشمی ، تزریقی و موضعی استفاده می شود. برای فرم های دوز جامد، این ماده در درجه اول به عنوان اتصال دهنده استفاده می شود.
در هر دمایی به شدت در آب حل می شود و محلول های شفافی را تشکیل می دهد. حلالیت آن به درجه جایگزینی آن بستگی دارد.
کربوکسی متیل سلولز سدیم، پودر الیافی سفید یا کمی مایل به زرد یا از نظر ظاهری پودر سفید است. بی بو ، بی مزه ، غیر سمی است و به راحتی در آب سرد یا گرم حل می شود و به صورت کلوئید در می آید و محلول خنثی یا کمی قلیایی است.
آیا سدیم کربوکسی متیل سلولز، یک نمک است؟
بله، سدیم کربوکسی متیل سلولز ، نمک سدیم رایج ترین شکل صمغ سلولزی(Cellulose Gum) است.
آیا سدیم کربوکسی متیل سلولز برای شما مفید است؟
طبق نظر کمیته FDA در مورد مواد غذایی GRAS ، کربوکسی متیل سلولز سدیم در واقع جذب نمی شود. سدیم کربوکسی متیل سلولز معمولاً درصورت استفاده در مقادیر طبیعی به عنوان بی خطر شناخته می شود.
یک ظرف بستنی ، یک لوله خمیردندان ، برخی مواد شوینده لباسشویی و قطره اشک مصنوعی همه حاوی سدیم کربوکسی متیل سلولز هستند.
سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) سدیم کربوکسی متیل سلولز را برای استفاده به عنوان افزودنی غذایی با عنوان “عمومی” طبقه بندی کرده است.
خواص فیزیکی و شیمیایی سدیم کربوکسی متیل سلولز
شاخص های اصلی فیزیکی و شیمیایی محصولات کربوکسی متیل سلولز سدیم عبارتند از: ویسکوزیته ، DS (درجه جایگزین) ، مقدار pH ، خلوص و فلزات سنگین.
به صورت خشک، سدیم کربوکسی متیل سلولز یک پودر سفید یا کمی مایل به زرد ، کهربا یا خاکستری است. بی بو و بی مزه بوده و به راحتی در آب حل می شود. این ماده نم گیر است ، یعنی رطوبت را گرفته و نگه می دارد. خاصیت رطوبت گیری آن تا حدی عامل موفقیت آن به عنوان یک افزودنی غذایی و دارویی است.
سدیم CMC (سدیم کربوکسی متیل سلولز) دارای خصوصیات فیزیکی و شیمیایی بسیار غیرمعمول و ارزشمند از قبیل پراکندگی امولسیون و پراکندگی جامد است و همچنین از نظر فیزیکی بی خطر است. این یک مشتق پلیمر طبیعی با کاربرد گسترده است. سدیم cmc دارای بسیاری از ویژگی های عالی مانند ضخیم شدن ، پراکندگی ، تعلیق ، چسبندگی ، محافظت از کلوئید و حفظ آب است که به طور گسترده ای در صنایع غذایی ، دارویی و خمیر دندان استفاده می شود.
سدیم cmc نوعی ماده شیمیایی ماکرومولکولی است و می تواند آب را جذب کرده و برجسته شود. وقتی در آب متورم شود ، می تواند محلول غلیظ شفافی ایجاد کند که از نظر مقدار pH خنثی است.
کاربردهای عمومی سدیم کربوکسی متیل سلولز
• یک ماده غلیظ کننده
سدیم کربوکسی متیل سلولز به عنوان غلیظ کننده و ماده پخش کننده به برخی محصولات اضافه می شود. با کنترل مقدار کربوکسی متیل سدیم اضافه شده ، تولید کننده می تواند حس طعم غذا یا دارو را در دهان و در هنگام بلعیدن دقیق تر و واضح تر نماید.
همچنین به عنوان یک ماده غلیظ کننده باعث می شود مواد به راحتی در سراسر مخلوط و به صورت مساوری پخش شوند. این ماده باعث می شود مواد جامد، در مایعات معلق باقی مانده و به عنوان یک امولسیون کننده عمل کرده و از جدا شدن لوسیون ها و کرم ها جلوگیری می کند.
• تأثیر در انعطاف پذیری
افزودن سدیم کربوکسی متیل سلولز به مایعات باعث تغییر ویسکوزیته مایع می شود. مولکولهای کربوکسی متیل سلولز سدیم به طور معمول به یکدیگر متصل می شوند. آب وارد شده و پیوندها را می شکند. ویسکوزیته یا مقاومت در برابر ریختن مایعات به مقدار سدیم کربوکسی متیل سلولز اضافه شده بستگی دارد. از کربوکسی متیل سلولز سدیم می توان در تهیه ژل های غلیظ و روان کننده های چشمی مانند اشک مصنوعی استفاده کرد.
• به عنوان یک افزودنی غذایی
کربوکسی متیل سلولز سدیم اغلب به عنوان تثبیت کننده به غذاها اضافه می شود. به عنوان یک ماده ایمن شناخته شده به طور کلی ، نیازی به تایید FDA برای استفاده از آن در غذاها ندارد. کربوکسی متیل سلولز سدیم می تواند مانع باز شدن و جدا شدن بستنی شود. این ماده همچنین به عنوان ماده حجیم کننده ، امولسیون کننده ، سفت کننده ، ژل زا ، لعاب ساز ، مرطوب کننده و غلیظ کننده اضافه شود. این ماده در شیر شکلات ، کاکائو ، تخم مرغ ، شیر تغلیظ شده ، شیر خشک ، برخی پنیرها ، غذاهای روزانه ، میوه های فرآوری شده ، غلات صبحانه ، گوشت ، سوسیس ، کاستارد ، ادویه جات ، ترشی جات ، سوپ ها ، سس ها و غذاهای رژیمی یافت می شود و البته خیلی بیشتر از اینها
• در بسته های یخی قابل استفاده مجدد
کربوکسی متیل سلولز سدیم گاهی اوقات برای تهیه بسته های یخی قابل استفاده مجدد استفاده می شود. کربوکسی متیل سدیم هنگامی که با آب و سایر مواد مانند پروپیلن گلیکول ترکیب می شود ، مخلوط یوتکتیک(eutectic) ایجاد می کند. مخلوطی که نقطه انجماد آن کمتر از هر یک از ترکیبات مخلوط است. نقطه انجماد یک محصول در بازار -23 درجه سانتیگراد (9.4- فارنهایت) است. این بسته های یخی قابل استفاده مجدد معمولاً غیر سمی و سازگار با محیط زیست هستند.
کاربردهای سدیم کربوکسی متیل سلولز
کربوکسی متیل سلولز سدیم به عنوان یک افزودنی بسیار موثر برای بهبود محصول و خواص فرآوری در زمینه های مختلف از مواد غذایی ، مواد آرایشی و دارویی گرفته تا محصولات صنایع کاغذ و نساجی استفاده می شود.
مواد افزودنی، مواد ساختمانی، جوهر چاپ ، پوشاک ، دارو ، مواد غذایی ، لوازم آرایشی ، کاغذ یا منسوجات یک لیست طولانی و کاربردی وجود دارد.
در ادامه کاربردهای متنوع این ماده ارزشمند ارائه شده است :
• صنایع دارویی
در صنعت داروسازی ، کربوکسی متیل سلولز سدیم می تواند به عنوان تثبیت کننده امولسیون تزریق ، چسبندگی و مواد تشکیل دهنده غشا و روکش قرص ها استفاده شود. آزمایشات روی حیوانات نشان داده است که سدیم کربوکسی متیل سلولز یک حامل مطمئن و قابل اطمینان از داروهای ضد سرطان است.
سدیم کربوکسی متیل سلولز می تواند برای ساخت مواد تشکیل دهنده روکش و غشا استفاده شود. تحقیقات مدل حیوانی نشان داده است که این می تواند در کنترل عفونت زخم موثر باشد. در مقایسه با پانسمان زخم با گازتفاوت معنی داری ندارد ، اما این روکش در کنترل تراوش مایع بین بافتی زخم و ترمیم سریع زخم نسبت به پانسمان گاز، برتری دارد. علاوه بر این ، می تواند عوارض بعد از عمل و پدیده های تحریک زخم را کاهش دهد.
در درمان سرطان کبد ، می توان از سدیم کربوکسی متیل سلولز در داروهای ضد سرطان پرفیوژن شریانی ترانس کاتتر استفاده کرد تا زمان مقاومت داروهای ضد سرطان را در تومور به طور قابل توجهی افزایش دهد ، عملکرد ضد نئوپلاستیک را افزایش دهد و اثربخشی درمانی را بهبود بخشد. علاوه بر این ، سدیم کربوکسی متیل سلولز کاربرد گسترده ای در داروهای حیوانی دارد.
CMC برای پوشش قرص هایی با درجه خلوص بالا و گرانروی کم استفاده می شود. CMC در محیط اسیدی معده محلول نیست، اما در محیط اصلی روده محلول است.
ابتکاری ترین کاربردهای CMC در زمینه پزشکی است. از محلول های CMC برای تشکیل ژل هایی استفاده می شود که در جراحی های قلب ، قفسه سینه و قرنیه استفاده می شود. در عمل های قفسه سینه ، ریه ها منگنه می شوند و سپس با محلول CMC پوشانده می شوند تا از نشت هوا و نفوذ مایعات جلوگیری شود. در زمینه ارتوپدی ، از محلولهای CMC در روانکاری مفاصل استخوانها ، اغلب در مچ ، زانو و پهلوها استفاده می شود. مایعات به این مفاصل تزریق می شود تا از فرسایش ، تورم و تخریب احتمالی غضروف متصل به استخوان جلوگیری کند.
• صنعت ساخت و ساز
سدیم کربوکسی متیل سلولز(CMC) در بیشتر ترکیبات سیمان و مصالح ساختمانی مورد استفاده قرار می گیرد، زیرا به عنوان یک ماده تثبیت کننده و آب دوست عمل می کند. این ماده باعث پراکندگی شن و ماسه در سیمان شده و عملکرد چسبندگی آن را تشدید می کند. در روفرشی نیز از آن به عنوان چسب استفاده می شود.
• مواد شوینده
صنعت شوینده بزرگترین مصرف کننده سدیم کربوکسی متیل سلولز(CMC) است. ترکیبات CMC اغلب برای صابون ها و شوینده ها استفاده می شود. CMC بعد از اینکه توسط مواد شوینده استفاده شود، به عنوان یک بازدارنده از قرارگیری مجدد چربی در پارچه ها عمل می کند.
• صنعت کاغذ سازی
سدیم کربوکسی متیل سلولز(CMC) باعث کاهش مصرف موم در کاغذ و مقوا و همچنین نفوذ کمتر موم به کاغذ می شود. به همین ترتیب ، در نتیجه ی درخشش سطحی که می دهد، مصرف جوهر چاپ نیز کاسته می شود.
بعلاوه ، به دلیل مسطح بودن، CMC باعث مقاومت بیشتر کاغذ در برابر چربی و بهبود اتصال بین الیاف می شود ، در نتیجه باعث بهبود رنگ کاغذ می شود. این ماده همچنین به عنوان کمک پراکنده کننده در اکستروژن الیاف از خمیر کاغذ و جلوگیری از لخته شدن آنها استفاده می شود.
• کشاورزی
در سموم دفع آفات و اسپری های مبتنی بر آب ، سدیم کربوکسی متیل سلولز به عنوان ماده معلق عمل می کند. همچنین به عنوان چسب عمل می کند تا حشره کش را پس از استفاده، به برگ گیاهان متصل کند. گاهی اوقات، از CMC به عنوان کمکی در از بین رفتن برخی کودهای خاص که بسیار آلاینده هستند ، استفاده می شود.
• چسب
سدیم کربوکسی متیل سلولز به ترکیبات مختلف چسب اضافه شده که تقریباً برای هر ماده ای استفاده می شود. در صنعت چرم بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. چسب هایی که چوب را به چوبی دیگر پیوند می دهند، با ترکیب CMC با نشاسته و فنل فرمالدئید به طور موثری ساخته شده اند.
• لوازم آرایشی
سدیم کربوکسی متیل سلولز(CMC) در مواد دندانپزشکی و خمیر دندان و ژل استفاده می شود. این اتر محلول در آب به عنوان غلیظ کننده ، تثبیت کننده ، عامل تعلیق و مواد اولیه موجود در کرم ها ، لوسیون ها یا شامپوها عمل می کند و به طور گسترده ای در محصولات مراقبت از مو استفاده می شود.
• رنگ کردن
سدیم کربوکسی متیل سلولز در رنگ های روغنی و لاک ها استفاده می شود. این ماده مانند غلیظ کننده عمل کرده و رنگدانه موجود در مایع را به حالت تعلیق در می آورد.
• صنعت نفت
سدیم کربوکسی متیل سلولز(CMC) خام یا خالص در لجن حفاری به عنوان غلیظ کننده کلوئید استفاده می شود و هنگام جدا کردن مته از سوراخ برای جلوگیری از رسوبات استفاده می شود.
• پلاستیک
کاربرد اصلی CMC در صنعت پلاستیک، کمک به افزایش ویسکوزیته پلاستیک هایی مانند لاتکس است.
• سرامیک
اکثر اترهای محلول در آب برای اتصال قطعات چینی و سرامیک استفاده می شود. آنها خواص پخت خوبی دارند و محلولهای سدیم کربوکسی متیل سلولز(CMC) خاکستر بسیار کمی ایجاد می کنند.
• صنعت نساجی
سدیم کربوکسی متیل سلولز خام به عنوان عامل اندازه گیری کیفیت پارچه استفاده می شود. CMC همچنین در ترکیب با نشاسته در کارهای خشکشویی استفاده می شود. برای افزایش کیفیت پارچه ها در مرحله آخر فرآیند تولید ، پارچه با CMC آغشته می شود و سپس با اسید و گرما تصفیه می شود. این ماده همچنین یک عامل بسیار موثر در چاپ پارچه و به عنوان یک ماده ضخیم کننده در رنگ و لاک های پارچه ای است.
• غذا
سدیم کربوکسی متیل سلولز در مواد غذایی به عنوان یک عامل کمکی در فرایند تولید بستنی ، کرم ها و لبنیات ، به عنوان ماده ای کمکی برای ایجاد ژل در ژلاتین ها و پودینگ ها و به عنوان غلیظ کننده در سس ها و مواد پر کننده سالاد استفاده می شود.
همچنین به عنوان ماده معلق در آب میوه ها ، به عنوان کلوئید محافظ در امولسیون ها و سس مایونز ، به عنوان یک ماده محافظ برای پوشاندن سطح میوه ها و به عنوان یک تثبیت کننده در محصولات آماده برای پخت استفاده می شود. از آنجا که CMC توسط بدن انسان متابولیزه نمی شود ، برای استفاده در غذاهای کم کالری تأیید شده است.