Кіріспе

Метилцеллюлоза (немесе метилцеллюлоза) – целлюлозадан алынған қосылыс. Ол әртүрлі сауда маркаларымен сатылады және түрлі тағамдық және косметикалық өнімдерде қоюлатушы және эмульгатор ретінде, сондай-ақ ішек қызметін реттегіш дәрі ретінде қолданылады. Целлюлоза сияқты, ол ас қорытылмайды, улы емес және аллергия тудырмайды. Тағамдық қолданысқа қоса, ол қолөнерге, мысалы, папье-маше жасауға және көбінесе обой жабыстырғышының негізгі құралы ретінде қолданылады. 2020 жылы АҚШ-та 100 000-нан астам рецепт бойынша 422-ші жиі тағайындалған дәрілік препарат болды.

Қолданылуы

Метилцеллюлоза кең түрде қолданылады.

Қабыну

Метилцеллюлоза іш қатуды емдеу үшін қолданылады және көлемдік лаксатив ретінде жіктеледі. Ол ішек қозғалысын жақсартатын нәжіс мөлшерін арттыру арқылы әрекет етеді. Әсері көбінесе үш күн ішінде байқалады. Метилцеллюлоза немесе оған ұқсас целлюлоза туындыларынан жасалған ерітінділер, көз жасы немесе сілекейдің табиғи өндірісі бұзылған жағдайда, оларды алмастыру үшін қолданылады.

Дәрі-дәрмектерді өндіру

Метилцеллюлоза дәрілік капсулалар жасауға қолданылады; оның тамаққа жарамды және зиянды емес қасиеттері желатинге вегетариандық балама болып табылады.

Қалыңдығы мен эмульгациялаушы

Метил целлюлоза кейде шаш шампуньдарына, тіс пасталарына және сұйық сабындарға олардың ерекше қалың консистенциясын жасау үшін қосылады. Бұл балмұздақ немесе крокет сияқты тағамдар үшін де қолданылады. Метил целлюлоза маңызды эмульгатор болып табылады, ол екі араласқан сұйықтықтың бөлінуін болдырмайды, себебі ол эмульсияны тұрақтандырады.

Тағам

Метилцеллюлозаның тағамдық қоспа ретіндегі E нөмірі E461. E464 – гидроксипропилметилцеллюлоза, ол суда жақсырақ ериді. Метилцеллюлоза гель түрінде ерекше қасиетке ие, яғни қызғанда қатаяды, ал суығанда ериді. Ет текстурасын имитациялауға арналған кейбір ет аналогтарында метилцеллюлоза ингредиент ретінде қолданылады, әдетте 2%-дан кем концентрацияда.

Майлаушы зат

Метилцеллюлоза жеке гигиена құралы ретінде қолданылуы мүмкін.

Құрылыс материалдары

Метил целлюлоза құрылыс материалдарында өнімділікке арналған қоспа ретінде кеңінен қолданылады. Ол цемент қоспаларына жұмыс істеуге қолайлылық, ашылу және түзету уақыты, суды ұстау қабілеті, тұтқырлық, беттерге жабысу сияқты қасиеттерін жақсарту үшін қосылады. Құрылыс тағайындалымындағы метил целлюлозаны тағамдық және фармацевтикалық метил целлюлозамен, сондай-ақ гидроксипропил метил целлюлозамен шатастыруға болмайды, себебі ол суға оңай таралуы үшін глиоксалмен байланыстырылған болуы мүмкін. Құрылыс материалдары цемент немесе гипс негізінде жасалуы мүмкін. Метил целлюлоза қолданылатын құрғақ қоспалы ерітінділердің нақты мысалдары: плитка жабыстырғыштары, EIFS жүйелері, жылу оқшаулағыш жабын, қолмен және машинамен жағылатын жабын, штукатур, өзін-өзі тегістейтін еден, экструдированный цемент панельдері, жұқа жабын, біріктіру және жарықтарды толтыруға арналған материалдар, плитка аралық тігістері. Құрғақ қоспалар үшін әдеттегі қолданылу мөлшері – құрғақ ұнтақтың жалпы салмағының 0,2% – 0,5% құрайды. Метил целлюлозаның өнімділік сипаттамаларын жақсартатын туындыларына гидроксипропил метил целлюлоза (HPMC) және гидроксиэтил метил целлюлоза (HEMC) жатады. Бұл туындылар әдетте суды ұстау қабілетін, тік бетте сырғанауға қарсы тұруды, ашылу уақытын және т.б. жақсартады.

Тіркегіш және желім

Метил целлюлозаны сумен жуылатын жұмсақ желім ретінде қолдануға болады. Оны нәзік өнер туындыларын бекіту үшін, сондай-ақ кітаптарды сақтау кезінде кітаптың тікендері мен қаптамаларынан ескі желімді босату және тазалау үшін пайдалануға болады. Метил целлюлоза көптеген обой пасталарының негізгі құрауышы болып табылады. Ол сонымен қатар пастель бояуларындағы және дәрі-дәрмектердегі байланыстырғыш ретінде қолданылады. Гидроксипропил метилцеллюлоза (HPMC) – FDA бекіткен, суда еритін жабысқыш, ол 70 жылдан бері құрылыс материалдарында, бояуларда және дәрі-дәрмектерді жеткізуде ылғал жабысуына қатысты түрлі қолданыстарда қолданылып келеді. HPMC гидрофобты қасиетіне қарамастан, барлық ылғал беттерге берік жабысады.

Бояу

Метил целлюлоза бояудың реологиялық қасиеттерін өзгерту үшін және "ағуды" болдырмау үшін қолданылады.

Қағаз және тоқыма бұйымдарын өлшеуіш

Метилцеллюлоза қағаз және мата өндірісінде көлемін арттыру үшін қолданылады, себебі ол талшықтарды су немесе май сіңіруден қорғайды. Егер бірнеше қағаз бетіне метилцеллюлоза жағылса, қабаттар бірігіп, көбінесе мықтырақ немесе түрлі-түсті парақ жасалады. Сонымен қатар, оригами шеберлері оны оригами үлгілерін жабу үшін пайдаланады, өйткені бұл қосылыс қағазды қатайтып, оны уақыттың өтуімен зақымданудан сақтайды.

Шаңның алдын алу

Гидроксипропил метил целлюлозасы (HPMC) және гидроксиэтил метил целлюлозасы (HEMC) шаңды бақылау технологияларында байланыстырғыш ретінде қолданылады. Олар құрғақ және жартылай құрғақ аймақтарда таралатын шаңды азайтуға, сондай-ақ сүзгі материалдарында қолданғанда коммерциялық бет маскаларының тиімділігін арттыруға көмектеседі.

Ұяшық өсіру

Метилцеллюлоза вирустың көбеюін зерттеу үшін жасушалар өсіруде де қолданылады. Ол жасушалар әдетте өсірілетін, қоректік заттарды қамтитын ортада ерітіледі. Бір жасуша қабаты тегіс бетке өсіріледі, содан кейін қысқа уақытқа вируспен зарардытылады. Вирустық таңдаулылықтың деңгейі осы уақыт ішінде қанша жасушаның зарар көретінін анықтайды. Содан кейін, қалыпты сұйық ортаның орнына, қалың метилцеллюлоза ортасы жасушалардың үстіне қосылады. Вирустар зарарданған жасушаларда көбейген кезде, олар мембраналары бір-біріне жанасқан жасушалар арасында таралуы мүмкін, бірақ метилцеллюлозаға енгенде тоқтатылады. Тек инфекцияланған жасушаның жанындағы жасушалар ғана зарар көреді және өледі. Бұл тірі, инфекция жұқтырмаған жасушалардың кең фонында өлі жасушалардың кішкентай аймақтарын – плактарды қалдырады. Плактардың саны бастапқы сынаманың вирусқа толылығына байланысты анықталады.

Бактериялық және протозоялық қозғалыс ингибиторы

Сулы метилцеллюлоза ерітінділері бактериялар мен протозоалардың жасушаларының қозғалысын баяулату үшін, оларды жақыннан қарап тексеруге қолданылған. Ерітіндідегі метилцеллюлоза мөлшерін өзгерту ерітіндінің тұтқырлығын реттеуге мүмкіндік береді.

Көздік жасушалардың дифференциациясы

Метилцеллюлоза ең көп қолданылатын тәсілдерде, көп немесе бір ғана шешілген гематопоэтикалық аталық жасушаларды, колония құраушы жасушалар (КФЖ) немесе колония құраушы бірліктер (КББ) деп аталатын, олардың көбеюі мен дифференциациясын ынталандыратын және бір аталық жасушаның клоналды ұрпақтарының бірігіп, одан да жетілген жасушалардың колониясын құруына мүмкіндік беретін мәдени орта қоспаларымен бірге қолданылады.

Химия

Бұл таза күйде гидрофильді ақ ұнтақ және суық (бірақ ыстық емес) суда еріп, мөлдір, қою ерітінді немесе гель түзеді. Метилцеллюлоза капиллярлық электрофорезде электросмоттық ағынды басқару арқылы жақсырақ ажыратуға қолданылатын буферлік қоспа ретінде пайдаланылады.

Арнайы әсерлер

Метилцеллюлозаның сумен жасалған дұрыс дайындығының шырылдақ, жабысқақ сыртқы түрі, оның уытсыз, аллергия тудырмайтын және жеуге жарамды қасиеттерімен бірге, оны кино және теледидардағы арнайы эффектілерде қолдануға ыңғайлы етеді, әсіресе жирендіретін шырындарды көрсету қажет болғанда. "Ghostbusters" фильміндегі әлгіндей жаратылыстар "Ghostbusters"-ты "шырындату" үшін қолданған жабысқақ зат көбінесе метилцеллюлозаның қою сулы ерітіндісі болды. "Aliens" фильміндегі жаратылыстар көп мөлшерде метилцеллюлозаны ағызады, әсіресе патшайымы. Метилцеллюлоза балқыған материалдарды қауіпсіз түрде имитациялау үшін де қолданылған. "Terminator" фильмдерінің бірнешесінде металл қорыту пештерінен түрлі қалыптарға және формаларға тасымалдауға қолданылатын үлкен құю ыдыстарындағы қызған темірдің жарқылын шығару үшін түрлі түсті фильтрлер мен пленкалармен арт жарықтандырылды. Метилцеллюлоза "Volcano" фильміндегі Лос-Анджелестегі лава ағындары мен "Star Wars: Episode III – Revenge of the Sith" фильміндегі Мустафар планетасының жанартау бетіндегі лава ағындарын бейнелеу үшін де пайдаланылды.

Химия

Метил целлюлоза табиғатта кездеспейді және целлюлозаны сілтілік ерітіндімен (мысалы, натрий гидроксиді ерітіндісімен) қыздыру және метил хлоридімен өңдеу арқылы синтетикалық жолмен өндіріледі. Соңынан жүретін ауыстыру реакциясында гидроксил топтары (OH функционалдық топтары) метоксид топтарымен (OCH3 топтары) алмастырылады. Гидроксил топтарының ауыстырылу санына қарай метил целлюлозаның әртүрлі түрлерін дайындауға болады. Целлюлоза – әрқайсысы үш гидроксил тобын көрсететін көптеген байланысқан глюкоза молекулаларынан тұратын полимер. Метил целлюлозаның белгілі бір түрінің алмастыру дәрежесі (DS) бір глюкоза молекуласына шаққанда алмастырылған гидроксил топтарының орташа саны ретінде анықталады. Теориялық максимум DS 3.0-қа тең, бірақ көбінесе 1.3–2.6 аралығында болады. Метил целлюлозаның әртүрлі препараттары полимер тізбегінің орташа ұзындығымен де ерекшеленуі мүмкін.

Ерігіштігі мен температурасы

Метил целлюлозаның төменгі шешілу температурасы (LCST) 40 °C мен 50 °C аралығында болады. LCST-ден төмен температурада ол суда оңай ериді, ал LCST-ден жоғары температурада ерімейді. Бұл метил целлюлозаның қаныққан ерітіндісін қыздырғанда ол қатты күйге өтетініне себеп болады, себебі метил целлюлоза тұнбаға түседі. Бұл температура DS мәніне байланысты: DS мәні жоғары болғанда ерігіштік төмендеп, тұндыру температурасы төмендейді, өйткені полярлы гидроксилдік топтар жабылады. Дегенмен, метил целлюлозаны суық сумен еріту қиын: ұнтақ сумен жанасқанда оның үстінде гель қабаты пайда болады, бұл ұнтаққа судың таралуын күрт баяулатады, нәтижесінде ішкі бөлігі құрғақ қалады. Оның орнына, ұнтақты алдымен ыстық сумен араластырып, метил целлюлоза бөлшектерін суда жақсы дисперсиялау (соның салдарынан тиімді беттік ауданы артады), содан кейін осы дисперсияны араластыра отырып салқындатса, бөлшектер тез ериді.