羧甲基纖維素鈉的應(yīng)用進(jìn)展，甲基纖維素納(carboxymethylcellulose，CMC)，由德國(guó)于 1918年首先制得，并于1921年獲準(zhǔn)專利而見諸于世。此后 便在歐洲實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。當(dāng)時(shí)只為粗產(chǎn)品,用作膠體和粘結(jié)劑。1936 ~ 1941年，羧甲基纖維素鈉的工業(yè)應(yīng)用研究相當(dāng) 活躍，發(fā)明了幾個(gè)相當(dāng)有啟發(fā)性的專利。第二次世界大戰(zhàn)期 間,德國(guó)將竣甲基纖維素鈉用于合成洗滌劑。Hercules公司 于1943年為美國(guó)首次制成羧甲基纖維素鈉結(jié)構(gòu)特性，并于1946年生 產(chǎn)精制的羧甲基纖維素鈉產(chǎn)品，該產(chǎn)品被認(rèn)可為安全的食品 添加劑。

為了解決原料來源之不足，近5年來我國(guó)一些科研單位 與企業(yè)共同合作，羧甲基纖維素鈉的應(yīng)用進(jìn)展，綜合利用稻草、地腳棉(廢棉)、豆腐渣等試 制生產(chǎn)CMC獲得成功，生產(chǎn)成本大大下降,這樣為CMC工業(yè) 生產(chǎn)開辟了一條新的原料來源途徑[1]。CMC因具有優(yōu)良的 水溶性與成膜性等特性，廣泛應(yīng)用于石油、地質(zhì)、日化、輕工、 食品、醫(yī)藥等工業(yè)中，被譽(yù)為“工業(yè)的味精”。1989年4月化 工部將CMC列為“新領(lǐng)域精細(xì)化工‘八五’規(guī)劃產(chǎn)品”[2]。

目前,CMC的研究與開發(fā),主要著重現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)的改 造與工藝的革新，以及獨(dú)特性能的CMC新產(chǎn)品的合成。

1 CMC的結(jié)構(gòu)特性

羧甲基纖維素是一種水溶性纖維素醚，通常具有實(shí)用價(jià) 值是它的鈉鹽。羧甲基纖維素鈉的應(yīng)用進(jìn)展，所以通常CMC就指羧甲基纖維素鈉。它的 基本水分子結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1羧甲基纖維素鈉水分子結(jié)構(gòu)

CMC通常是由天然纖維素與苛性堿及一氯醋酸反應(yīng)后 制得的一種陰離子型高分子化合物，分子量6 400( ± 1 000)。 主要的副產(chǎn)物是氯化鈉及乙醇酸鈉。CMC屬于天然纖維素 改性。目前聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FA0)和世界衛(wèi)生組織(WHO) 已正式稱它為“改性纖維素”[3]。

衡量CMC質(zhì)量的主要指標(biāo)是取代度(Z)S)和粘度。一般 冊(cè)不同則CMC的性質(zhì)也不同;取代度增大，溶液的透明度 及穩(wěn)定性也越好。據(jù)報(bào)道,CMC取代度在0.7 ~ 1.2時(shí)透明 度較好，其水溶液粘度在pH值為6 ~ 9時(shí)最大[4]。為保證其 質(zhì)量，除了選擇醚化劑外，還必須考慮影響取代度和粘度的 一些因素，例如堿與醚化劑之間的用量關(guān)系、醚化時(shí)間、體系含水量、溫度、pH值、溶液濃度及鹽類等[5]。

2 CMC的應(yīng)用進(jìn)展

2.1CMC在食品工業(yè)中的應(yīng)用FA0和WHO已批準(zhǔn)將純

CMC用于食品，它是經(jīng)過很嚴(yán)格的生物學(xué)、毒理學(xué)研究和試 驗(yàn)后才獲得批準(zhǔn)的，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的安全攝人量（ADI)是25 rVO^d),即大約每人1.5g/d。曾有報(bào)道說,有人試驗(yàn)攝人 量達(dá)到lOg/kg也未有毒性反應(yīng)[6]。

CMC在食品應(yīng)用中不僅是良好的乳化穩(wěn)定劑、增稠劑， 而且具有優(yōu)異的凍結(jié)、熔化穩(wěn)定性,并能提高產(chǎn)品的風(fēng)味，延 長(zhǎng)貯藏時(shí)間[7]。在豆奶、冰淇淋、雪糕、果凍、飲料、罐頭中的 用量約為1% ~ 15%。CMC還可與醋、醬油、植物油、果汁、肉 汁、蔬菜汁等形成性能穩(wěn)定的乳化分散液，其用量為0.2% ~ 5%。特別是對(duì)動(dòng)、植物油、蛋白質(zhì)與水溶液的乳化性能極為 優(yōu)異，能使其形成性能穩(wěn)定的勻質(zhì)乳狀液。因其安全可靠性 高，因此，其用量不受國(guó)家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)ADI限制[8]。CMC 在食品領(lǐng)域不斷被開發(fā),近年來，在葡萄酒生產(chǎn)中應(yīng)用羧甲 基纖維素鈉的研究也已開展[9]。

2.2CMC在醫(yī)藥行業(yè)的用途在醫(yī)藥工業(yè)中可作針劑的

乳化穩(wěn)定劑、片劑的粘結(jié)劑和成膜劑[w]。有人經(jīng)基礎(chǔ)及動(dòng) 物實(shí)驗(yàn)證明CMC是安全可靠的抗癌藥載體[11]。用CMC作 膜材料，研制的中藥養(yǎng)陰生肌散的改造劑型——養(yǎng)陰生肌 膜，能用于皮膚磨削手術(shù)創(chuàng)面和外傷性創(chuàng)面。動(dòng)物模型研究 表明，該膜防止創(chuàng)面感染，與紗布敷料無明顯差異，在控制創(chuàng) 面組織液滲出與創(chuàng)面快速愈合上，此膜明顯優(yōu)于紗布敷料, 并有減輕術(shù)后水腫和創(chuàng)面刺激作用[12]。用聚乙烯醇與羧甲 基纖維素鈉及聚羧乙烯以3:6:1的比例制成的膜劑為最佳 處方，粘附性及釋放速率均增加，在增加粘膜粘附緩釋膜劑 的粘附力,延長(zhǎng)制劑在口腔內(nèi)的滯留時(shí)間及制劑中藥物的藥 效都有明顯提髙[13]。

丁哌卡因?yàn)閺?qiáng)效局部麻醉藥，但它中毒時(shí)有時(shí)可產(chǎn)生較 為嚴(yán)重的心血管副反應(yīng)，故臨床上在廣泛應(yīng)用丁哌卡因的同 時(shí)，對(duì)其毒性反應(yīng)的防治研究一直較為重視。藥劑研究顯 示，CMC作為緩釋物質(zhì)與丁哌卡因溶液進(jìn)行配制可顯著降低 藥物的副作用。在PRK手術(shù)中，采用低濃度地卡因與非甾體 類抗炎藥聯(lián)合CMC可明顯緩解術(shù)后疼痛[14]。預(yù)防腹部手術(shù) 后腹膜粘連、減少腸梗阻的發(fā)生是臨床外科最關(guān)注的問題之 一。有研究表明，CMC減輕術(shù)后腹膜粘連程度的作用明顯優(yōu) 于透明質(zhì)酸鈉，羧甲基纖維素鈉的應(yīng)用進(jìn)展，可作為一種有效的方法來防止腹膜粘連的發(fā) 生[15]。CMC用于治療肝癌的導(dǎo)管肝動(dòng)脈灌注抗癌藥(_) 中，可以明顯延長(zhǎng)抗癌藥在腫瘤的滯留時(shí)間，增強(qiáng)抗腫瘤的 能力，提高治療效果[14]。

在動(dòng)物醫(yī)學(xué)上,CMC也有廣泛的用途[16]。有報(bào)道指出， 向母羊腹腔內(nèi)滴注1%CMC溶液來預(yù)防家畜難產(chǎn)、生殖道手 術(shù)后發(fā)生腹部粘連有顯著效果[13]。

2.3 CMC在其他工業(yè)中的應(yīng)用在洗滌劑中,CMC可用作

抗污垢再沉積劑，尤其是對(duì)疏水性的合成纖維織物的抗污垢 再沉積效果，明顯優(yōu)于羧甲基纖維。CMC在石油鉆探中可用 于保護(hù)油井作為泥漿穩(wěn)定劑、保水劑，每口油井的用量為淺 井2?3t，深井5?6t[17]。

在紡織工業(yè)中用作上漿劑、印染漿的增稠劑、紡織品印 花及硬挺整理。用于上漿劑能提高溶解性及粘變，并容易退 漿[18];作為硬挺整理劑，其用量在95%以上;用于上漿劑，漿 膜的強(qiáng)度，可彎曲性能明顯提高[19]。

用再生絲心蛋白和羧甲基纖維素構(gòu)成的復(fù)合膜作為固 定葡萄糖氧化酶的基質(zhì)，固定葡萄糖氧化酶和羧酸二茂鐵 (或7,7,8,8-四氰代二甲基苯釀，TCNQ)制成的葡萄糖生物傳 感器具有較高的靈敏度與穩(wěn)定性I#。研究表明，用濃度為 1.0%(W/V)左右的CMC溶液調(diào)制硅膠勻漿時(shí)，制得的薄層 板的色譜性能最佳，同時(shí)，這種在優(yōu)化條件下涂制的薄層板 具有適當(dāng)?shù)膶訌?qiáng)度，適用于各種加樣技術(shù)，方便于操作[15^]。

CMC對(duì)大多數(shù)纖維均有粘著性，能改善纖維間的結(jié)合， 羧甲基纖維素鈉的應(yīng)用進(jìn)展，其粘度的穩(wěn)定性能確保上漿的均勻性，從而提高織造的效 率。還可用于紡織品的整理劑,特別是永久性的抗皺整理， 給織物帶來耐久性的變化[18]。CMC可用作涂料的防沉劑、 乳化劑、分散劑、流平劑、粘合劑，能使涂料的固體份均勻地 分布于溶劑中，使涂料長(zhǎng)期不分層，還大量應(yīng)用于油灰中[19]。 CMC用作絮凝劑在除去鈣離子方面比葡萄糖酸鈉更有效，用 作陽(yáng)離子交換時(shí)，其交換容量可達(dá)1.6 ml/g[20]。CMC在造紙 行業(yè)用作紙張施膠劑，可明顯提高紙張的干強(qiáng)度和濕強(qiáng)度及 耐油性、吸墨性和抗水性。在化妝品中作為水溶膠，在牙膏 中用作增稠劑，其用量在5%左右[21]。

CMC可作為絮凝劑、蜜合劑、乳化劑、增稠劑、保水劑、上 漿劑、成膜材料等，還廣泛應(yīng)用于電子、農(nóng)藥、皮革、塑料、印 刷、陶瓷、日用化工等領(lǐng)域，而且由于其優(yōu)異的性能和廣泛的 用途，還在不斷地開拓新的應(yīng)用領(lǐng)域，市場(chǎng)前景極為廣闊，

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