Целлюлоза и её производные

Целлюлоза (клетчатка) – полисахарид общей формулы [C₆H₇O₂(OH)₃]_n является главной составной частью клеточных стенок растений. Наибольшее содержание целлюлозы в хлопковом волокне (95-98%). В древесине содержится около 45% целлюлозы, до 25% гемицеллюлозы, и около 30% лигнина. Выделяют целлюлозу из растительного сырья путём обработки реагентами разрушающими сопутствующие компоненты. Наиболее распространены щелочная варка, применяемая при получении целлюлозы из хлопка и сульфатная варка при получении целлюлозы из древесины. В фармацевтической практике используются метилцеллюлоза и карбоксиметилцеллюлоза (чаще в виде натриевой соли).

Метилцеллюлоза

Methylcellulosum

Methylcellulose

Метилцеллюлоза представляет собой частично гидрированную метилированную C₆H₇O₂(OH)_3-Х (OСH₃)_Х.????

Промыщленное значение имеет метилцеллюлоза с Х=1,4 - 2,0 и молекулярной массой 10000-250000. В элементарном звене целлюлозы метилирование происходит у атомов С₂, С₃ и С₆ в отношении примерно 3,5:1:2.

Метилцеллюлозу получают при взаимодействии целлюлозы с метилхлоридом в присутствии натрия гидроксида в автоклаве при давлении 1,2-2,0 МПа. Затем метилцеллюлозу промывают горячей водой, сушат, измельчают. Выпускают метилцеллюлозу в виде порошка или гранул. По внешнему виду метилцеллюлоза – это белый или желтовато-белый с сероватым оттенком порошок. Метилцеллюлоза гигроскопична, растворима в холодной воде с образованием коллоидных растворов, практически нерастворима в горячей воде, этаноле, ацетоне. Замена гидрофильных гидроксильных групп на липофильные метоксигруппы, казалось бы, должно привести к понижению растворимости. Однако метилцеллюлоза растворяется в воде в отличие от целлюлозы. Это объясняется тем, что растворимость целлюлозы уменьшается за счёт образования водородных межмолекулярных связей, которые разрушаются при частичной этерификации целлюлозы. Метилцеллюлоза образует отдельные нити. Оставшиеся гидроксильные группы обеспечивают достаточную гидратацию метилцеллюлозы.

Подлинность метилцеллюлозы устанавливают по растворимости в воде при

различных значениях температуры.

1. В химический стакан помещают 100 мл воды очищенной и насыпают на поверхность равномерно 1,0г порошка метилцеллюлозы. В течение 1-2 минут порошок агрегирует на поверхности воды.

2. Эту же смесь перемешивают с помощью магнитной мешалки – образуется взвесь. Полученную смесь охлаждают до температуры +5 ⁰С и перемешивают с помощью магнитной мешалки – образуется прозрачный или слегка мутный раствор.

3. К 0,1 г этого раствора прибавляют 9 мл концентрированной серной кислоты, нагревают на водяной бане 3 мин, быстро охлаждают на ледяной бане, прибавляют 0,6 мл 2% раствора нингидрина, перемешивают и выдерживают при температуре 25 ⁰С. Появляется красное окрашивание устойчивое в течение 100 мин.

4. Если на поверхность стеклянной пластинки нанести равномерно тонким слоем 1% раствор метилцеллюлозы, то после испарения воды образуется прозрачная плёнка.

5. смешивают 50 мл 1% раствора метилцеллюлозы с равным объёмом воды и помещают раствор на магнитную мешалку с подогревом и нагревают со скоростью 2-5 ⁰С/мин. Отмечают температуру, при которой начинает увеличиваться мутность. Температура желатинирования должна быть выше 50 ⁰С (55-56 ⁰С).

Доброкачественность метилцеллюлозы испытывают по тестам «прозрачность, «цветность», «тяжелые металлы», «сульфатная зола», «остаточное количество органических растворителей».

Количественное определение метилцеллюлозы обычно не проводят.

Применяют в фармацевтической практике как загуститель.