נתרן קרבוקסימיל תאית | 9000-11-7

Carboxy methyl cellulose (CMC) או מסטיק תאית הוא נגזרת תאית עם קבוצות קרבוקסימטיל (-CH2-COOH) הקשורות לכמה מקבוצות ההידרוקסיל של מונומרים גלוקופירנוז המרכיבים את עמוד השדרה של התאית. הוא משמש לעתים קרובות כמלח הנתרן שלו, נתרן קרבוקסימיל תאית.

הוא מסונתז על ידי תגובה מזורזת אלקלי של תאית עם חומצה כלורואצטית. קבוצות הקרבוקסיל הקוטביות (חומצה אורגנית) הופכות את התאית למסיס ותגובתי כימית. המאפיינים הפונקציונליים של CMC תלויים במידת ההחלפה של מבנה התאית (כלומר, כמה מקבוצות ההידרוקסיל לקחו חלק בתגובת ההחלפה), כמו גם באורך השרשרת של מבנה עמוד השדרה של התאית ומידת התקבצות של תחליפי הקרבוקסימיל.

UsesCMC משמש במדעי המזון כמשנה צמיגות או כמסמיך, וכדי לייצב תחליבים במוצרים שונים כולל גלידה. כתוסף מזון, יש לו מספר E E466. זה גם מרכיב של מוצרים שאינם מזון רבים, כגון KY Jelly, משחת שיניים, משלשלים, כדורי דיאטה, צבעים על בסיס מים, חומרי ניקוי, חומרי טקסטיל ומוצרי נייר שונים. הוא משמש בעיקר בגלל שהוא בעל צמיגות גבוהה, אינו רעיל והיפואלרגני. בדטרגנטים לכביסה הוא משמש כפולימר תרחיף אדמה שנועד להפקיד על כותנה ובדי תאית אחרים ויוצר מחסום בעל מטען שלילי בפני הלכלוכים בתמיסת הכביסה. CMC משמש כחומר סיכה בטיפות עיניים לא נדיפות (דמעות מלאכותיות). לפעמים משתמשים בתאית מתיל (MC), אך קבוצות המתיל הלא קוטביות שלה (-CH3) אינן מוסיפות כל מסיסות או תגובתיות כימית לתאית הבסיסית.

לאחר התגובה הראשונית, התערובת שנוצרה מייצרת כ-60% CMC בתוספת 40% מלחים (נתרן כלורי ונתרן גליקולט). מוצר זה הוא מה שנקרא Technical CMC המשמש בדטרגנטים. תהליך טיהור נוסף משמש להסרת מלחים אלה כדי לייצר CMC טהור המשמש ליישומי מזון, תרופות וטיפול שיניים (משחת שיניים). מיוצר גם דרגת ביניים "מטוהרת למחצה", המשמשת בדרך כלל ביישומי נייר.

CMC משמש גם בתרופות כחומר עיבוי. CMC משמש גם בתעשיית קידוחי הנפט כמרכיב של בוץ קידוח, שם הוא משמש כמשנה צמיגות וסוכן שמירה על מים. תאית פולי-אניונית או PAC מופקת מתאית ומשמשת גם בתרגול בשדות נפט. CMC היא בהחלט חומצה קרבוקסילית, כאשר PAC הוא אתר. CMC ו-PAC, למרות שהם מיוצרים מאותם חומרי גלם (צלולוז, כמות וסוג החומרים המשמשים מובילים מוצרים סופיים שונים. ההבדל הראשון והמוביל בין CMC ל-PAC קיימים בשלב הרדיקליזציה. CarboxyMethyl Cellulose (CMC) הוא גם כימי וגם נבדל פיזית מתאית פוליאניונית.

תאית קרבוקסיתיל מיקרוגרנולרית בלתי מסיס משמשת כשרף לחילופי קטונים בכרומטוגרפיה של חילופי יונים לטיהור חלבונים. יש להניח שרמת הנגזרת נמוכה בהרבה כך שתכונות המסיסות של תאית מיקרוגרגירית נשמרות תוך הוספת מספיק קבוצות קרבוקסילטים טעונים שליליים כדי להיקשר חיובית חלבונים טעונים.

CMC משמש גם באריזות קרח ליצירת תערובת אוטקטית וכתוצאה מכך נקודת הקפאה נמוכה יותר ולכן קיבולת קירור רבה יותר מאשר קרח.

תמיסות מימיות CMC שימשו גם לפיזור ננו-צינוריות פחמן. נהוג לחשוב שמולקולות ה-CMC הארוכות עוטפות את הננו-צינוריות, ומאפשרות לפזר אותן במים.

אנזימולוגיה CMC שימשה גם לאפיון פעילות האנזים מאנדוגלוקאנאזות (חלק מתסביך צלולאז). CMC הוא מצע מאוד ספציפי לצלולאזות הפועלות באנדו, שכן המבנה שלו תוכנן לפירוק תאית וליצור אתרים אמורפיים שהם אידיאליים לפעולת אנדגלוקנאז. CMC רצוי מכיוון שתוצר הקטליזה (גלוקוז) נמדד בקלות באמצעות בדיקת סוכר מפחיתה כגון חומצה 3,5-דיניטרוסליצילית. שימוש ב-CMC במבחני אנזימים חשוב במיוחד בהתייחס לסריקה לאנזימי צלולאז הדרושים להמרת אתנול תאית יעילה יותר. עם זאת, נעשה שימוש לרעה ב-CMC גם בעבודה קודמת עם אנזימי צלולאז מכיוון שרבים קשרו פעילות צלולאז שלמה עם הידרוליזה של CMC. ככל שהמנגנון של דה-פולימריזציה של תאית הפך מובן יותר, יש לציין ש-exo-cellulases דומיננטיים בפירוק של תאית גבישית (למשל אביצל) ולא מסיס (למשל CMC).