ميثيل السليلوز

📅 آخر تحديث: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

ميثيل السليلوز (أو ميثيل السليلوز ) مركب مشتق من السليلوز . يُباع تحت أسماء تجارية متعددة، ويُستخدم كمُكثِّف ومستحلب في العديد من المنتجات الغذائية والتجميلية، كما يُستخدم كملين مُكثِّف . ومثل السليلوز، فهو غير قابل للهضم، وغير سام، ولا يُسبِّب الحساسية . إضافةً إلى استخداماته في الطهي، يُستخدم في الفنون والحرف اليدوية مثل الورق المعجن ، وغالبًا ما يكون المكون الرئيسي لمعجون ورق الجدران.

الاستخدامات

تتمتع مادة ميثيل السليلوز بمجموعة واسعة من الاستخدامات.

طبي

إمساك

يُستخدم ميثيل السليلوز لعلاج الإمساك ، ويُصنف كملين مُكَوِّن للكتلة . [ 1 ] يعمل عن طريق زيادة كمية البراز، مما يُحسِّن انقباضات الأمعاء. [ 1 ] [ 2 ] تظهر النتائج عادةً خلال ثلاثة أيام. [ 1 ] يُؤخذ عن طريق الفم مع كمية كافية من الماء. [ 2 ] قد تشمل الآثار الجانبية ألمًا في البطن. [ 2 ]

وهو متوفر بدون وصفة طبية . [ 1 ] ويباع تحت اسم تجاري هو سيتروسيل، من بين أسماء أخرى. [ 1 ]

الدموع الاصطناعية واللعاب

تُعدّ خاصية ترطيب ميثيل السليلوز مفيدة بشكل خاص في علاج جفاف العين . [ 3 ] تُستخدم المحاليل التي تحتوي على ميثيل السليلوز أو مشتقات السليلوز المماثلة كبديل للدموع أو اللعاب في حال اضطراب الإنتاج الطبيعي لهذه السوائل.

تصنيع الأدوية

تُستخدم مادة ميثيل السليلوز في صناعة كبسولات الأدوية ؛ وتوفر خصائصها الصالحة للأكل وغير السامة بديلاً نباتياً لاستخدام الجيلاتين .

المنتجات الاستهلاكية

مُكثِّف ومستحلب

تُضاف مادة ميثيل السليلوز أحيانًا إلى شامبو الشعر ومعجون الأسنان والصابون السائل، لإضفاء قوامها السميك المميز. ويُستخدم هذا أيضًا في بعض الأطعمة، مثل الآيس كريم [ 4 ] أو الكروكيت . كما تمنع مادة ميثيل السليلوز انفصال المستحلبات لأنها تعمل كمثبت للمستحلبات .

طعام

الرقم E لميثيل السليلوز كمادة مضافة غذائية هو E461. أما E464 فهو هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز، [ 5 ] وهو أكثر قابلية للذوبان في الماء. [ 6 ]

يتميز ميثيل السليلوز، على شكل هلام ، بخاصية فريدة تتمثل في التصلب عند التسخين والذوبان عند التبريد. [ 7 ]

في بعض بدائل اللحوم التي تهدف إلى محاكاة ملمس اللحوم، يُستخدم ميثيل السليلوز كمكون، عادةً بتركيزات أقل من 2%. [ 8 ] [ 9 ]

مادة تشحيم

يمكن استخدام ميثيل السليلوز في مواد التشحيم الشخصية .

مواد البناء

يُستخدم ميثيل السليلوز على نطاق واسع كمادة مضافة لتحسين أداء مواد البناء. [ 10 ] يُضاف إلى الخلطات الجافة للمونة لتحسين خصائصها، مثل سهولة التشغيل، ووقت الفتح والتصلب، والاحتفاظ بالماء، واللزوجة، والالتصاق بالأسطح، وغيرها. يجب عدم الخلط بين ميثيل السليلوز المستخدم في البناء وميثيل السليلوز المستخدم في الأغذية والأدوية، وكذلك هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز ، إذ قد يكون الأخير مرتبطًا بروابط متقاطعة مع الجليوكسال لتسهيل تشتيته في الماء.

يمكن أن تكون مواد البناء أسمنتية أو جبسية. ومن الأمثلة البارزة على الملاط الجاف الذي يستخدم ميثيل السليلوز: مواد لاصقة للبلاط، وأنظمة العزل الخارجي والتشطيب (EIFS)، والجص العازل، والجص المرشوش يدويًا أو آليًا، والجص الخارجي، والأرضيات ذاتية التسوية، وألواح الأسمنت المبثوقة، والطبقات الرقيقة، ومواد ملء الفواصل والشقوق، وملاط البلاط. تتراوح نسبة الاستخدام المعتادة بين 0.2% و0.5% من إجمالي وزن المسحوق الجاف في الخلطات الجافة.

تشمل مشتقات ميثيل السليلوز التي تُحسّن خصائص الأداء هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) وهيدروكسي إيثيل ميثيل السليلوز (HEMC). تُحسّن هذه المشتقات عادةً خصائص مثل الاحتفاظ بالماء، ومقاومة الانزلاق على الأسطح العمودية، ووقت الفتح، وما إلى ذلك. [ 11 ] [ 12 ]

غراء ومجلد

يمكن استخدام ميثيل السليلوز كغراء خفيف يُزال بالماء. يُستخدم هذا النوع من الغراء في تثبيت القطع الفنية الدقيقة، وكذلك في ترميم الكتب لإزالة بقايا الغراء القديم من أغلفة الكتب وألواحها.

يُعدّ ميثيل السليلوز المكوّن الرئيسي في العديد من معاجين ورق الجدران . كما يُستخدم كمادة رابطة في أقلام التلوين الباستيل ، وكذلك كمادة رابطة في الأدوية. أما هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) فهو مادة لاصقة قابلة للذوبان في الماء، معتمدة من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية، وقد استُخدمت في تطبيقات الالتصاق الرطب المختلفة في منتجات البناء والدهانات وأنظمة توصيل الأدوية لمدة 70 عامًا. يلتصق HPMC بقوة بجميع الأسطح الرطبة، بغض النظر عن خاصية كره الماء. [ 13 ]

طلاء

يستخدم ميثيل السليلوز كمعدل انسيابي في الطلاء لمنع "الترهل".

تهيئة الورق والمنسوجات

يُستخدم ميثيل السليلوز كمادة تحجيم في صناعة الورق والمنسوجات، حيث يحمي الألياف من امتصاص الماء أو الزيت. عند وضعه على عدة طبقات من الورق، يربط ميثيل السليلوز هذه الطبقات معًا، مما يُنتج غالبًا ورقة أكثر متانة أو متعددة الألوان. إضافةً إلى ذلك، يستخدمه فنانو الأوريغامي لتغطية نماذجهم، إذ يُقوّي هذا المركب الورق ويحميه من التلف مع مرور الوقت.

مكافحة الغبار

تُستخدم هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) وهيدروكسي إيثيل ميثيل السليلوز (HEMC) كمواد رابطة في تقنيات مكافحة الغبار. فهي تُخفف من الغبار المتطاير في المناطق القاحلة وشبه القاحلة، كما تُحسّن من فعالية أقنعة الوجه التجارية عند استخدامها في مواد الترشيح. [ 14 ]

زراعة الخلايا

يُستخدم ميثيل السليلوز أيضًا في زراعة الخلايا لدراسة تكاثر الفيروسات . يُذاب في نفس الوسط الغذائي الذي تُزرع فيه الخلايا عادةً. تُزرع طبقة واحدة من الخلايا على سطح مستوٍ، ثم تُصاب بالفيروس لفترة وجيزة. تحدد قوة عينة الفيروس المستخدمة عدد الخلايا التي تُصاب خلال هذه الفترة. بعد ذلك، يُضاف وسط ميثيل السليلوز السميك فوق الخلايا بدلًا من الوسط السائل العادي. أثناء تكاثر الفيروسات في الخلايا المصابة، تنتشر بين الخلايا التي تتلامس أغشيتها، ولكنها تُحاصر عند دخولها إلى ميثيل السليلوز. تُصاب الخلايا المجاورة للخلية المصابة فقط وتموت. ينتج عن ذلك مناطق صغيرة من الخلايا الميتة تُسمى لويحات، ضمن خلفية أكبر من الخلايا الحية غير المصابة. يتحدد عدد اللويحات المتكونة بقوة العينة الأصلية. [ 15 ]

مثبط حركة البكتيريا والأوليات

استُخدمت محاليل ميثيل السليلوز المائية لإبطاء حركة الخلايا البكتيرية والبروتوزوية لإجراء فحص دقيق. ويسمح تغيير كمية ميثيل السليلوز في المحلول بضبط لزوجته.

تمايز الخلايا الجذعية

يستخدم ميثيل السليلوز في أكثر الطرق شيوعًا لتحديد كمية الخلايا السلفية المكونة للدم المتعددة أو المفردة الملتزمة بسلالة واحدة، والتي تسمى الخلايا المكونة للمستعمرات (CFCs) أو وحدات تكوين المستعمرات (CFUs)، بالاشتراك مع مكملات الاستزراع التي تعزز تكاثرها وتمايزها، وتسمح للنسل المستنسخ لخلية سلفية واحدة بالبقاء معًا وبالتالي تشكيل مستعمرة من الخلايا الأكثر نضجًا.

كيمياء

وهو عبارة عن مسحوق أبيض محب للماء في شكله النقي ويذوب في الماء البارد (ولكن ليس في الماء الساخن)، مكونًا محلولًا لزجًا شفافًا أو هلامًا.

يُستخدم ميثيل السليلوز كمادة مضافة للمحلول المنظم في الفصل الكهربائي الشعيري للتحكم في التدفق الكهروأسموزي لتحسين عمليات الفصل.

صيانة الأعمال الفنية

يتميز ميثيل السليلوز النقي بمقاومته العالية للتقادم، مما يجعله مثاليًا لحفظ الأعمال الفنية والتحف الثقافية. [ 16 ] [ 17 ] ويمكن استخدامه لتثبيت طبقات الطلاء المسحوقة وربط طبقات الطلاء والإطارات والخشب والمنسوجات وغيرها في صورة سائلة أو رغوية [ 18 ] أو شبكية. يجب عدم الخلط بينه وبين هيدروكسي بروبيل السليلوز (مثل كلوسيل)، الذي يتميز بمقاومة أقل للتقادم وليونة أكبر.

مؤثرات خاصة

إن المظهر اللزج والمُخاطي لمحلول مناسب من ميثيل السليلوز مع الماء، بالإضافة إلى خصائصه غير السامة وغير المُسببة للحساسية والصالحة للأكل، يجعله شائع الاستخدام في المؤثرات الخاصة للأفلام والمسلسلات التلفزيونية حيثما يلزم محاكاة المواد اللزجة المقززة. في فيلم "صائدو الأشباح "، كانت المادة اللزجة التي استخدمتها الكائنات الخارقة للطبيعة لـ"تغطية" صائدي الأشباح عبارة عن محلول مائي كثيف من ميثيل السليلوز. [ 19 ] يسيل ويتساقط من الكائنات الفضائية كمية كبيرة من ميثيل السليلوز، وخاصة الملكة. [ 20 ]

استُخدمت مادة ميثيل السليلوز أيضًا لمحاكاة المواد المنصهرة بأمان. ففي العديد من أفلام "المُدمر" ، أُضيئت من الخلف باستخدام مواد هلامية وأغشية ملونة لإعادة إنتاج التوهج الساخن للحديد في المغارف الكبيرة المستخدمة لنقل المعدن من أفران الصهر إلى القوالب والأشكال المختلفة. كما استُخدمت مادة ميثيل السليلوز كبديل لتدفقات الحمم البركانية في لوس أنجلوس في فيلم "بركان" ، وعلى سطح بركان موستافار في فيلم "حرب النجوم: الحلقة الثالثة - انتقام السيث" .

كيمياء

لا يوجد ميثيل السليلوز بشكل طبيعي، ويتم إنتاجه صناعياً عن طريق تسخين السليلوز مع محلول قلوي (مثل محلول هيدروكسيد الصوديوم ) ومعالجته بكلوريد الميثيل . في تفاعل الاستبدال الذي يلي ذلك، يتم استبدال بقايا الهيدروكسيل (-OH) بمجموعات الميثوكسيد (-OCH3 ) .

يمكن تحضير أنواع مختلفة من ميثيل السليلوز تبعًا لعدد مجموعات الهيدروكسيل المستبدلة. السليلوز بوليمر يتكون من جزيئات جلوكوز متعددة مرتبطة ببعضها ، كل منها يحمل ثلاث مجموعات هيدروكسيل. تُعرَّف درجة الاستبدال (DS) لشكل معين من ميثيل السليلوز بأنها متوسط ​​عدد مجموعات الهيدروكسيل المستبدلة لكل جزيء جلوكوز. وبالتالي، فإن الحد الأقصى النظري لدرجة الاستبدال هو 3.0، إلا أن القيم الأكثر شيوعًا تتراوح بين 1.3 و2.6.

يمكن أن تختلف مستحضرات ميثيل السليلوز المختلفة أيضًا في متوسط ​​طول سلاسل البوليمر الخاصة بها.

الذوبانية ودرجة الحرارة

تتراوح درجة حرارة الذوبان الحرجة الدنيا (LCST) لميثيل السليلوز بين 40  و50  درجة مئوية. عند درجات حرارة أقل من LCST، يذوب بسهولة في الماء؛ أما عند درجات حرارة أعلى من LCST، فلا يذوب، مما يُحدث تأثيرًا متناقضًا يتمثل في أن تسخين محلول مشبع من ميثيل السليلوز سيحوله إلى مادة صلبة، لأن ميثيل السليلوز سيترسب . وتعتمد درجة الحرارة التي يحدث عندها هذا الترسيب على قيمة DS، حيث تؤدي قيم DS الأعلى إلى انخفاض الذوبان وانخفاض درجات حرارة الترسيب، وذلك لأن مجموعات الهيدروكسيل القطبية تُحجب.

يُعدّ تحضير محلول ميثيل السليلوز بالماء البارد أمرًا صعبًا: فعند ملامسة المسحوق للماء، تتشكل طبقة هلامية حوله، مما يُبطئ بشكل كبير انتشار الماء داخله، وبالتالي يبقى داخله جافًا. والطريقة الأفضل هي خلط المسحوق أولًا بالماء الساخن، بحيث تتوزع جزيئات ميثيل السليلوز جيدًا (وبالتالي تزداد مساحة سطحها الفعالة) في الماء، ثم تبريد هذا المزيج مع التحريك، مما يؤدي إلى ذوبان تلك الجزيئات بسرعة أكبر. [ 21 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 "DailyMed - مسحوق ميثيل السليلوز، لتحضير محلول" . dailymed.nlm.nih.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 أبريل 2019 .
  2. 1 2 3 الدليل الوطني البريطاني للأدوية : BNF 76 (الطبعة 76 ). دار النشر الصيدلانية. 2018. ص 54. ISBN    9780857113382.
  3. ↑ ساندفورد-سميث، جون (1995). أمراض العيون في المناخات الحارة . ELBS الحكومة البريطانية.
  4. ^ كامبو كوينتيرو، فالنتينا. روخاس جيتان، خوان خوسيه؛ راميريز نافاس، خوان سيباستيان (2022/05/08). "تأثير إضافة الكاراجينينا، غوما غوار وميلسيلولوسا في معلمات جودة هيلدو مع الكحول" . العلوم والتكنولوجيا الزراعية . 23 (2). دوى : 10.21930/rcta.vol23_num2_art:2209 . ISSN 2500-5308 . S2CID 248686988 .  
  5. ↑ "هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز" . www.kimachemical.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 فبراير 2023 .
  6. ↑ يونس، ماجد؛ اجيت، بيتر. أغيلار، فرناندو؛ كريبيلي، ريكاردو؛ دومينيكو، أليساندرو دي؛ دوسيموند، بيرجيت؛ فيليبيتش، ميتكا؛ فروتوس، ماريا خوسيه؛ جالتيير، بيير. جوت، ديفيد. جوندرت ريمي، أورسولا؛ كونلي، غونتر جورج؛ لامبري، كلود؛ لوبلان، جان تشارلز؛ ليلجارد، إنغر تيريز؛ مولديوس، بيتر؛ مورتنسن، اليجا. أوسكارسون، أغنيتا؛ ستانكوفيتش، إيفان؛ توباك، بول؛ والكينز-بيريندسن، إيني؛ رايت، ماثيو. تارد، ألكسندرا؛ تاسيوبولو، ستافرولا؛ ووترسن ، رودولف أنطونيوس (2018). "إعادة تقييم السليلوز E 460(i)، E 460(ii)، E 461، E 462، E 463، E 464، E 465، E 466، E 468، وE 469 كمضافات غذائية" . مجلة الهيئة الأوروبية لسلامة الأغذية . 16 (1): e05047. doi : 10.2903 / j.efsa.2018.5047 . PMC 7009359. PMID 32625652. S2CID 80411182 .   
  7. ↑ بلومنتال، هيستون (19 نوفمبر 2004). "تطبيق العلم (نقطة الانصهار)" . صحيفة الغارديان . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 أغسطس 2012 .
  8. ↑ إريكا، تشايز ويدا (4 فبراير 2020). "هل تحتوي برغر إمبوسيبل وبيوند ميت حقًا على مُليّنات؟" . TODAY.com . تاريخ الاطلاع: 2 سبتمبر 2020 .
  9. ↑ "أشلاند | بينيسيل™ إم إكس 100 ميثيل سلولوز" . www.ashland.com . تاريخ الاسترجاع: 27-06-2023 .
  10. ↑ "هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز" .
  11. ↑ "هيدروكسي إيثيل ميثيل سليلوز" . شركة جينجي، مُصنِّع هيدروكسي إيثيل سليلوز ميثيل في الصين | مُصدِّر ومورِّد هيدروكسي إيثيل سليلوز ميثيل (MHEC) . تاريخ الاسترجاع: ٢٤ مارس ٢٠٢٦ .
  12. ↑ "هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC)" .
  13. ↑ ليم، تشانونغ؛ سونغ، يونغ هون؛ سونغ، يوجونغ؛ سيو، جيونغ هيون؛ هوانغ، دونغ سو؛ لي، دونغ ووغ (2021). "آلية التفاعل الأمفيباتي التكيفي لهيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز في الماء". مجلة علوم الأسطح التطبيقية . 565 150535. Bibcode : 2021ApSS..56550535L . doi : 10.1016/j.apsusc.2021.150535 .
  14. ↑ لي، تاي هي؛ كيم، سانغسيك؛ كيم، صامويل؛ كوون، نا يون؛ رو، سانغ تشول؛ هوانغ، دونغ سو؛ كيم، مينكيو (2020). "مواد رابطة صديقة للبيئة قائمة على ميثيل السليلوز للتحكم النشط والسلبي في الغبار". مجلة ACS للمواد والتطبيقات . 12 (45): 50860-50869 . Bibcode : 2020AAMI...1250860L . doi : 10.1021/acsami.0c15249 . PMID: 33119259. S2CID : 226206558 .  
  15. ↑ تاكومي-تانيموكاي، يوكا (2022). "اختبار لويحات هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز لفيروس الجهاز التنفسي البشري المخلوي". مجلة أساليب علم الفيروسات . 304 114528. doi : 10.1016/j.jviromet.2022.114528 . PMID 35358640 . 
  16. ↑ سوبا، كارولينا؛ زومبوهل، ستيفان (2023). "سلوك الإجهاد والانفعال للجيلاتين، وغراء سمك الحفش، وميثيل السليلوز عند رطوبة نسبية متذبذبة" . العمل نحو ماضٍ مستدام. مطبوعات المؤتمر الثلاثي السنوي العشرين للمجلس الدولي للمتاحف، فالنسيا، 18-22 سبتمبر 2023، تحرير ج. بريدجلاند .
  17. ↑ سوبا، كارولينا. "Die Klebung von Malschicht und Textil Bildträger. Unter suchung des Eindringverhaltens von Gelatinen sowie Störleim und Methylcellulose bei der Klebung von Loser Malschicht auf isolierter and unisolierter Leinwand mittels vorhergehender Fluoreszenzmarkierung - المصطلحات، Grundlagenanalyse und Optimierungsansätze" .
  18. ^ ريتلر، ماجدالينا. كريلينج، جوانا؛ كوبر، موريل. سوبا، كارولينا (2024). "استخدام رغوة الميثيل السليلوز المنتجة بتقنية الحقنة المزدوجة للالتصاق برقائق الطلاء الصلبة والمرتفعة" . Zeitschrift für Kunsttechnologie und Konservierung . 1 : 171 - 180.
  19. ↑ أيكرويد، دان؛ راميس، هارولد؛ ريتمان، إيفان (1985). صناعة فيلم صائدو الأشباح: السيناريو . نيويورك: زوتروب. ص 81. ISBN  978-0-918432-68-1في الواقع ، تم اشتقاق المادة اللزجة من إيثر ميثيل السليلوز - وهو عامل تكثيف مسحوق يستخدم في المستحضرات الصيدلانية والمنتجات الغذائية.
  20. ↑ ديمايكل، توم (2014-09-01). أسئلة وأجوبة حول أفلام الخيال العلمي الحديثة: كل ما تبقى لمعرفته عن السفر عبر الزمن، والكائنات الفضائية، والروبوتات، وأفلام الخيال العلمي منذ عام 1970. شركة هال ليونارد. ص 248. ISBN  978-1-4950-0957-0إذا رأيت شخصًا يتعرض للوحل في فيلم Ghostbusters، أو المخلوق الذي يسيل لعابه في أحد أفلام Alien، فقد رأيت مادة الميثيل سلولوز وهي تعمل.
  21. ↑ ناساتو، بولين؛ بينيون، فريدريك؛ سيلفيرا، جوانا؛ دوارتي، ماريا؛ نوسيدا، ميغيل؛ رينودو، مارغريت (24 أبريل 2015). "ميثيل السليلوز، مشتق من السليلوز ذو خصائص فيزيائية فريدة وتطبيقات واسعة" . بوليمرات . 7 (5): 777-803 . doi : 10.3390/POLYM7050777 .

للمزيد من القراءة