Metilcelulosa

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La Metilcelulosa (o metilcelulosa) es un compuesto derivado de la celulosa. Se vende con diversos nombres comerciales y se utiliza como espesante y emulsionante en diversos productos alimenticios y cosméticos, y también como laxante formador de volumen. Al igual que la celulosa, no es digerible, no es tóxica y no es alérgeno. Además de los usos culinarios, se utiliza en artes y manualidades como el papel maché y, a menudo, es el ingrediente principal de la pasta para papel tapiz.

En 2020, fue el medicamento número 422 más recetado en los Estados Unidos, con más de 100.000 recetas.

Usos

La metilcelulosa tiene una amplia gama de usos.

Médica

(feminine)

Estreñimiento

La metilcelulosa se usa para tratar el estreñimiento y está clasificada como un laxante formador de volumen. Actúa aumentando la cantidad de heces presentes, lo que mejora las contracciones intestinales. Los efectos generalmente ocurren dentro de los tres días. Se toma por vía oral con suficiente agua. Los efectos secundarios pueden incluir dolor abdominal.

Está disponible sin receta. Se vende bajo la marca Citrucel, entre otras.

Lágrimas y saliva artificiales

La propiedad lubricante de la metilcelulosa es especialmente beneficiosa en el tratamiento de los ojos secos. Las soluciones que contienen metilcelulosa o derivados similares de la celulosa se utilizan como sustitutos de las lágrimas o la saliva si se altera la producción natural de estos fluidos.

Fabricación de medicamentos

La metilcelulosa se utiliza en la fabricación de cápsulas de medicamentos; sus propiedades comestibles y no tóxicas proporcionan una alternativa vegetariana al uso de gelatina.

Productos de consumo

Espesante y emulsionante

Ocasionalmente se añade metilcelulosa a champús para el cabello, pastas de dientes y jabones líquidos, para generar su característica consistencia espesa. Esto también se hace con los alimentos, por ejemplo el helado o la croqueta. La metilcelulosa también es un emulsionante importante que evita la separación de dos líquidos mezclados porque es un estabilizador de emulsión.

Alimentos

El número E de la metilcelulosa como aditivo alimentario es E461. E464 es hidroxipropilmetilcelulosa y más soluble en agua.

La metilcelulosa, en forma de gel, tiene la propiedad única de fraguar en caliente y derretirse en frío.

En algunos análogos de la carne que pretenden replicar la textura de la carne, se utiliza metilcelulosa como ingrediente, normalmente en concentraciones inferiores al 2%.

Lubricante

La metilcelulosa se puede utilizar en lubricantes personales.

Materiales de construcción

La metilcelulosa encuentra una aplicación importante como aditivo de rendimiento en materiales de construcción. Se agrega a las mezclas secas de mortero para mejorar las propiedades del mortero, como la trabajabilidad, el tiempo de apertura y ajuste, la retención de agua, la viscosidad, la adhesión a las superficies, etc. La metilcelulosa de grado de construcción no debe identificarse con el metilcelulosa de grado alimentario y farmacéutico. celulosa e hidroxipropilmetilcelulosa, ya que puede estar reticulada con glioxal para una fácil dispersión en agua.

Los materiales de construcción pueden ser a base de cemento o a base de yeso. Ejemplos notables de morteros de mezcla seca que utilizan metilcelulosa incluyen adhesivos para baldosas, EIFS, revoques aislantes, revoques aplicados con llana manual y a máquina, estuco, pisos autonivelantes, paneles de cemento extruido, capas delgadas, juntas y revestimientos. rellenos para grietas y lechadas para azulejos. El uso típico es aproximadamente del 0,2 % al 0,5 % del peso total del polvo seco para mezclas secas.

Los derivados de la metilcelulosa que mejoran las características de rendimiento incluyen la hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) y la hidroxietilmetilcelulosa (HEMC). Estos derivados suelen mejorar características como la retención de agua, la resistencia al deslizamiento de la superficie vertical, el tiempo abierto, etc.

Pegamento y aglutinante

La metilcelulosa se puede emplear como un pegamento suave que se puede lavar con agua. Esto se puede utilizar para fijar obras de arte delicadas, así como para la conservación de libros, para aflojar y limpiar el pegamento viejo de lomos y tableros de libros.

La metilcelulosa es el ingrediente principal de muchas pastas para papel tapiz. También se utiliza como aglutinante en crayones de colores pastel y también como aglutinante en medicamentos. La hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) es un adhesivo soluble en agua aprobado por la FDA que se ha utilizado en diversas aplicaciones de adhesión húmeda en productos de construcción, pinturas y administración de medicamentos durante 70 años. HPMC se adhiere fuertemente a todas las superficies mojadas, independientemente de su hidrofobicidad.

Pintura

La celulosa de metil se utiliza como un modificador retológico en la pintura para prevenir la 'sagging'.

Apresto de papel y textil

La metilcelulosa se utiliza como apresto en la producción de papeles y textiles, ya que protege las fibras de la absorción de agua o aceite. Cuando se aplica a varias hojas de papel, la metilcelulosa unirá las capas, a menudo para crear una hoja más duradera o multicolor. Además, los artistas de origami lo utilizan para recubrir sus modelos de origami, ya que el compuesto endurecerá y protegerá el papel del paso del tiempo.

Control de polvo

La hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) y la hidroxietilmetilcelulosa (HEMC) se utilizan como aglutinantes en tecnologías de control de polvo. Mitigan el polvo fugitivo liberado en zonas áridas y semiáridas y mejoran las mascarillas faciales comerciales cuando se utilizan como material filtrante.

Cultivo celular

La metilcelulosa también se utiliza en cultivos celulares para estudiar la replicación viral. Se disuelve en el mismo medio que contiene nutrientes en el que normalmente se cultivan las células. Se cultiva una sola capa de células sobre una superficie plana y luego se infecta con un virus durante un breve período. La fuerza de la muestra viral utilizada determinará cuántas células se infectan durante este tiempo. Luego se agrega el medio espeso de metilcelulosa sobre las células en lugar del medio líquido normal. A medida que los virus se replican en las células infectadas, pueden propagarse entre células cuyas membranas se tocan entre sí, pero quedan atrapados cuando ingresan a la metilcelulosa. Sólo las células muy cercanas a una célula infectada se infectarán y morirán. Esto deja pequeñas regiones de células muertas llamadas placas en un fondo más grande de células vivas no infectadas. El número de placas formadas está determinado por la resistencia de la muestra original.

Inhibidor de la motilidad bacteriana y protozoaria

Se han utilizado soluciones acuosas de metilcelulosa para ralentizar la motilidad de las células bacterianas y protozoarias para una inspección más detallada. Cambiar la cantidad de metilcelulosa en la solución permite ajustar la viscosidad de la solución.

Diferenciación de células madre

La metilcelulosa se utiliza en los enfoques más comunes para cuantificar progenitores hematopoyéticos de linaje único o múltiple, llamados células formadoras de colonias (CFC) o unidades formadoras de colonias (UFC), en combinación con suplementos de cultivo que promueven su proliferación y diferenciación y permitir que la progenie clonal de una única célula progenitora permanezca unida y forme así una colonia de células más maduras.

Química

Es un polvo blanco hidrófilo en forma pura y se disuelve en agua fría (pero no en caliente), formando una solución o gel viscoso transparente.

La metilcelulosa se utiliza como aditivo tampón en la electroforesis capilar para controlar el flujo electroosmótico y mejorar las separaciones.

Efectos especiales

La apariencia viscosa y pegajosa de una preparación adecuada de metilcelulosa con agua, además de sus propiedades no tóxicas, no alergénicas y comestibles, la hace popular para su uso en efectos especiales para películas y televisión dondequiera que se deban simular viles limos. En la película Cazafantasmas, la sustancia pegajosa que las entidades sobrenaturales usaban para "limar" Los Cazafantasmas era principalmente una solución acuosa espesa de metilcelulosa. Los alienígenas rezuman y gotean una gran cantidad de metilcelulosa, especialmente la reina.

También se ha utilizado metilcelulosa para simular de forma segura materiales fundidos. En varias de las películas de Terminator, estaba retroiluminado con geles y películas de colores para reproducir el brillo calentado del hierro en los grandes cucharones utilizados para transportar el metal desde los hornos de fundición a los distintos moldes y formas. La metilcelulosa también sustituyó a los flujos de lava en Los Ángeles en Volcano y en la superficie volcánica de Mustafar, en Star Wars: Episodio III – La venganza de los Sith .

Química

La metilcelulosa no se produce de forma natural y se produce sintéticamente calentando la celulosa con una solución cáustica (por ejemplo, una solución de hidróxido de sodio) y tratándola con cloruro de metilo. En la siguiente reacción de sustitución, los residuos hidroxilo (grupos funcionales -OH) se reemplazan por metóxido (grupos -OCH3).

Se pueden preparar diferentes tipos de metilcelulosa dependiendo del número de grupos hidroxilo sustituidos. La celulosa es un polímero que consta de numerosas moléculas de glucosa unidas, cada una de las cuales expone tres grupos hidroxilo. El Grado de Sustitución (DS) de una forma determinada de metilcelulosa se define como el número promedio de grupos hidroxilo sustituidos por glucosa. Por tanto, el máximo teórico es un DS de 3,0; sin embargo, los valores más típicos son 1,3-2,6.

Las diferentes preparaciones de metilcelulosa también pueden diferir en la longitud promedio de sus cadenas poliméricas.

Solubilidad y temperatura

La metilcelulosa tiene una temperatura de solución crítica más baja (LCST) entre 40 °C y 50 °C. A temperaturas inferiores a la LCST, es fácilmente soluble en agua; por encima de la LCST, no es soluble, lo que tiene el efecto paradójico de que calentar una solución saturada de metilcelulosa la volverá sólida, porque la metilcelulosa precipitará. La temperatura a la que esto ocurre depende del valor DS, donde los valores DS más altos dan una menor solubilidad y temperaturas de precipitación más bajas porque los grupos hidroxilo polares están enmascarados.

Sin embargo, preparar una solución de metilcelulosa con agua fría es difícil: cuando el polvo entra en contacto con el agua, se forma una capa de gel a su alrededor, lo que ralentiza drásticamente la difusión del agua en el polvo; por tanto, el interior permanece seco. Una mejor manera es mezclar primero el polvo con agua caliente, de modo que las partículas de metilcelulosa estén bien dispersas (y por lo tanto tengan un área superficial efectiva mucho mayor) en el agua, y enfriar esta dispersión mientras se agita, lo que lleva a una mayor cantidad de polvo. rápida disolución de esas partículas.

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