甲基纤维素是一种非离子纤维素醚,它是通过醚化在纤维素中引入甲基而制成的。
基本信息
甲基纤维素是一种纤维素甲基醚。白色或浅黄或浅灰色小颗粒、纤丝状或粉末。无臭无味,其中约27%~32%的羟基以甲氧基的形式存在。不同级别的甲基纤维素具有不同的聚合度, 其范围为50~1000;而其分子量(平均数) 的范围在10000~220000Da之间,其取代度被定义为甲氧基的平均数,甲氧基则连接于链上的每一个葡萄糖酐单元。
理化性质
外观
MC为白色或类白色纤维状或颗粒状粉末,无臭。。
性状
在
无水乙醇、
乙醚、
丙酮中几乎不溶。在80~90℃的热水中迅速分散、溶胀,降温后迅速溶解,水溶液在常温下相当稳定,高温时能凝胶,并且此凝胶能随温度的高低与溶液互相转变。具有优良的润湿性、分散性、粘接性、增稠性、乳化性、保水性和成膜性,以及对油脂的不透性。所成膜具有优良的韧性、柔曲性和透明度,因属非离子型,可与其他的乳化剂配伍,但易盐析,溶液在pH在2-12范围内稳定。
视密度:0.30-0.70g/cm3,密度约1.3g/cm3。
工业上甲基纤维素的理论取代度DS为1.5~2.0,松散密度0.35~0.55g/cm3。
质量指标
外观:灰白色纤维状至粉米状
凝胶温度(2%水溶液):50~55℃
甲氧基含量:26%~33%
水不溶物:≤2.0%
取代度(DS):1.3~2.0
水分:≤5.0%
黏度(20℃,2%水溶液):15~4000mPa·s
应用
用作水溶性胶黏剂的增稠剂,如氯丁胶乳的增稠剂。
也可用作氯乙烯、苯乙烯悬浮聚合的分散剂、乳化剂和稳定剂等。DS=2.4~2.7的MC溶于极性有机溶剂,可阻止溶剂(二氯甲烷一乙醇混合物)的挥发。
鉴别
1、取该品1%的水溶液适量,置试管中,沿管壁缓缓加0.035%蒽酮的硫酸溶液2mL,放置,在两液界面处显蓝绿色环。
2、取该品1%的水溶液10mL,加热,溶液产生雾状或片状沉淀,冷却后,沉淀溶解。
3、取该品1%的水溶液适量,倾倒在玻璃板上,俟水分蒸发后,形成一层有韧性的膜。
检查
酸碱度
取该品1.0g,加水100mL溶解后,依法测定(附录Ⅵ H),pH值应为4.0~8.0。
黏度
取该品适量,按干燥品计算,加90℃的水制成2.0%(g/g)的溶液,充分搅拌约10分钟。置冰浴中冷却,冷却过程中继续搅拌,再保持40分钟,调节重量,搅拌均匀,在20℃±0.1℃,以旋转式黏度计测定(附录Ⅵ G 第二法),标示黏度小于或等于100mPa.s者,黏度应为标示黏度的80.0%~120.0%,标示黏度大于100mPa.s者,黏度应为标示黏度的75.0%~140.0%。
干燥失重
取该品,在105℃干燥2小时,减失重量不得过5.0%(附录Ⅷ L)。
炽灼残渣
取该品1.0g,依法检查(附录Ⅷ N)。遗留残渣不得过1.0%。
重金属
取炽灼残渣项下遗留的残渣,依法检查(附录Ⅷ H 第二法),含重金属不得过百万分之二十。
砷盐
取该品1.0g,加氢氧化钙1.0g,混合,加水搅拌均匀,干燥后,先用小火灼烧使炭化,再在500~600℃炽灼使完全灰化,放冷,加盐酸8mL与水23mL,依法检查(附录Ⅷ J 第一法),应符合规定(0.0002%)。
含量测定
取该品,精密称定,照甲氧基测定法(附录Ⅶ G)测定,即得。
溶解方法
1、热水法:由于MC不溶解在热水里,因而初期MC能够均匀的分散在热水中,随后冷却时,两种典型的方法描述如下:
(1)在容器内放入需要量的热水,并加热到大约70℃。在慢慢搅拌下逐渐加入MC,开始MC浮在水的表面,然后逐渐形成一种淤浆,在搅拌下冷却该淤浆。
(2)在容器内加入所需量1/3或2/3的水,并加热到70℃,按(1)的方法,分散MC,制备热水淤浆;然后加入剩余量的冷水或冰水至热水淤浆中,搅拌之后冷却该混合物。
2、粉末混合法:将MC粉末粒子与相等的或更大量的其它粉状的配料,通过干混合来充分分散,之后加水溶解,则此时MC可以溶解,而不凝聚。
3、有机溶剂湿润法:将MC用有机溶剂,如乙醇、乙二醇或油预先分散或湿润,然后加水溶解,则此时MC也可以顺利地溶解。
实验室分析
方法名称
甲基纤维素—甲氧基的测定—甲氧基测定法
应用范围
该方法采用甲氧基测定法测定甲基纤维素中甲氧基的含量。
该方法适用于甲基纤维素。
方法原理
供试品照甲氧基测定法,用硫代硫酸钠滴定液(0.1mol/L)滴定,根据硫代硫酸钠滴定液的用量,计算甲氧基的含量。
试剂
1、硫代硫酸钠滴定液(0.1mol/L)
2、基准重铬酸钾
3、苯酚
4、氢碘酸
5、醋酸钾
6、冰醋酸
7、溴
8、醋酸钠
9、甲酸
10、碘化钾
11、稀硫酸
溶液配制
硫代硫酸钠滴定液(0.1mol/L)
配制:取硫代硫酸钠26g与无水碳酸钠0.20g,加新沸过的冷水适量使溶解成1000mL,摇匀,放置1个月后滤过。
标定:取在120℃干燥恒重的基准重铬酸钾约0.15g,精密称定,置碘瓶中,加水50mL使溶解,加碘化钾2.0g,轻轻振摇使溶解,加稀硫酸40mL,摇匀,密塞;在暗处放置10分钟后,加水250mL稀释,用本液滴定至近终点时,加淀粉指示液3mL,继续滴定至蓝色消失而显亮绿色,并将滴定的结果用空白试验校正。每1mL硫代硫酸钠(0.1mol/L)相当于4.903g的重铬酸钾。根据本液的消耗量与重铬酸钾的取用量,算出本液的浓度,即得。
室温在25℃以上是,应将反应液及稀释用水降温至约20℃。
操作步骤
取该品适量(相当于甲氧基10mg),精密称定,置烧瓶中,加熔融的苯酚2.5mL与氢碘酸5mL连接实验装置,另在两个接收容器内分别加入10%醋酸钾的冰醋酸溶液6mL与4mL,再各加溴0.2mL。通过支管将CO2或N2气流缓慢而均匀地(每秒1~2各气泡为宜)通入烧瓶,缓缓加热使温度控制在恰使沸腾液体的 蒸汽上升至冷凝管的半高度(约至30分钟使油液温度上升至135~140℃),在此温度下通常在45分钟可完成反应(根据供试品的性质而定,如果供试品中含有多于两个甲氧基时,加热时间应延长到1~3小时)。而后拆除装置,将两至接收容器的内容物倾入250mL碘瓶(内盛25%醋酸钠溶液5mL)中,并用水淋洗使中体积约为125mL,加入甲酸0.3mL转度碘瓶至溴的颜色消失,再加入甲酸0.6mL密塞振摇,使过量的溴完全消失,放置1~2分钟,加入碘化钾1.0g与稀硫酸5mL,用硫代硫酸钠滴定液(0.1mol/L)滴定,并将滴定结果用空白试验校正。每1mL硫代硫酸钠滴定液(0.1mol/L)相当于0.5172mg的甲氧基。
注:“精密称取”系指称取重量应准确至所称取重量的千分之一。
用途
广泛用于建筑业。如用水泥、灰浆、接缝胶泥等的混合剂。在化妆品、医药、食品工业中用作成膜剂的粘合剂,也用作钫织印染上浆剂、合成树脂分散剂、涂料成膜剂和增稠剂。甲基纤维是很稳定的物质,能耐酸、碱、微生物、热等的作用。在人体内,完全不发生变化而排泄出体外。
稳定性和贮藏条件
甲基纤维素粉末稳定,尽管其微有稀释性,散装品应该置于气密容器中,贮藏在阴凉、干燥处。
甲基纤维素溶液在室温下,对pH为3-11的碱和稀酸稳定。在pH低于3时,葡萄糖-葡萄糖键由于酸催化而水解,并导致溶液粘度降低。加热时,溶液粘度下降直至在约50度时,形成凝胶。
甲基纤维素易被微生物破坏而腐败,因此应该使用抗菌防腐剂。也可以对溶液进行热压灭菌,尽管此过程会使溶液的粘度降低。热压灭菌后,溶液粘度的变化与溶液pH有关。pH低于4的溶液在热压灭菌后,其粘度下降超过了20%。。
配伍禁忌
甲基纤维素与氨吖啶盐酸盐、氯甲酚、
二氯化汞、酚、
间苯二酚、鞣酸、硝酸银、西吡氯铵、对羟苯甲酸、
对氨基苯甲酸、
羟苯甲酯、
羟苯丙酯、
羟苯丁酯均有配伍禁忌。 无机酸(尤其是多元酸〉盐、苯酚及鞣酸可使甲基纤维素溶液凝结,但加入乙醇(95%)或乙二醇二乙酸可阻止此过程的发生。甲基纤维素可与高表面活性化合物,如丁卡因和硫酸地布妥林发生络合。 高浓度电解质溶液可增加甲基纤维素黏胶剂的黏度,由于析出甲基纤维素所致,当甲基纤维素达到很高浓度时,它会以分离或连续的凝胶形式完全沉淀下来。
常用量及最用量
口服最大用量:183.60mg;颊用/舌下最大用量:4.00mg; 关节内注射最大用量: 0.10%;肌内注射最大用量:0.10%; 眼用最大用量: 0.50%;局部用最大用量:1.50%
口服最大用量:607.5mg;经皮最大用量:150mg;一般外用剂最大用量:70mg/g;舌下用最大用量:8mg;眼用最大用量:5mg/g;牙用及口腔用最大用量160mg;其它外用最大用量:0.353mg