Cellulose
Cellulose là thành phần chính của tế bào thực vật. Trong gỗ chứa khoảng 5% cellulose; sợi bông vải 97-98%; sợi lanh, sợi gai 81-90%, sợi đay 75%, thân cây họ Cói, họ Lúa 30-40%.
Cellulose cũng là một glucosan như tinh bột, phân tử gồm các đơn vị glucose nhưng khác tinh bột ở chỗ dây nối giũa các đơn vị glucose là β 1->4. Khi thuỷ phân không hoàn toàn thì trong sản phẩm thuỷ phân có cellotetraose, cellotriose, cellobiose và khi thuỷ phân hoàn toàn thì có glucose.
Khi thuỷ phân cellulose đã metyl hoá thì không thu được 2,3- dimethyl glucose chứng tỏ phân tử cellulose không phân nhánh. Khả năng khử của cellulose hết sức thấp và trong sản phẩm thuỷ phân lượng 2,3,4,6- tetramethyl glucose cũng rất ít chứng tỏ mạch của phân tử cellulose khá dài. Số lượng đơn vị glucose dao động từ 3000 đến 10.000.
Các phân tử cellulose kết hợp nhau tạo thành micel tức là bó sợi có chiều dày 50-100Å. Các micel lại tạo thành bó microfibril với đường kính khoảng 250Å có thể thấy được bằng kính hiển vi điện tử, còn fibril tạo thành từ các microfibril thì có đường kính 2000Å và có thể quan sát được bằng kính hiển vi thường. Các sợi cellulose chính là các fibril. Các phân tử cellulose trong các micel nhờ có rất nhiều liên kết hydro nên tạo được dạng sợi bền chắc.
Cellulose không tan trong nước và dung môi hữu cơ nhưng tan được trong dung dịch Schweitzer là hydroxyd đồng trong dung dịch ammoniac [Cu(CH3)4](OH)2, tan trong dung dịch kẽm chlorid đậm đặc.
Các dẫn chất Cellulose và công dụng
+ Cellulose khi thuỷ phân một phần thì thu được cellulose vi tinh thể. Đây là chất bột màu trắng, hạt bột có đường kính 10-15mm, không tan trong nước nhưng phân tán được trong nước cho một gel ổn định. Bột cellulose được dùng trong bào chế khoa làm tá dược rã vì cellulose vi tinh thể khi gặp nước nhờ cấu trúc mao quản làm cho nước dễ thấm vào viên nén và làm viên vỡ ra. Bột cellulose còn đóng vai trò vừa là tá dược dính vừa là tá dược trơn. Đây là một tá dược đa năng. Bột cellulose còn dùng làm chất phân tán và ổn định các nhũ dịch và hỗn dịch.
+ Khi cho tác dụng cellulose với NaOH thì hydro của nhóm alcol bậc một của các đơn vị glucose được thay thế bởi natri và tạo thành cellulose kiềm.
Khi rửa nước thì cellulose được phục hồi nhưng cấu trúc của các micel có thay đổi. Quá trình này được áp dụng trong kỹ nghệ dệt làm cho sợi bóng láng và dễ bắt màu khi nhuộm.
+ Khi cho tác dụng carbon disulfid lên cellulose thì cho cellulose xanthat
Cellulose kiềm + nCS2 ® |  |
Dung dịch cao phân tử cellulose xanthat trong nước có độ nhớt cao, khi bị nén ép qua những lỗ nhỏ vào dung dịch acid sulfuric thì carbon disulfid bị loại và cellulose được tái sinh dưới dạng sợi rất nhỏ được căng và cuộn vào suốt chỉ. Đây là nguyên tắc của phương pháp sản xuất sợi cellulose tổng hợp.
+ Các nhóm OH của các đơn vị glucose trong phân tử cellulose có thể được alkyl hoá, ví dụ methyl hoá để tạo methylcellulose (MC). Việc điều chế methyl cellulose được thực hiện bằng cách xử lý cellulose với NaOH rồi cho methyl chlorid (CH3Cl) tác dụng lên cellulose kiềm, sau đó làm kết tủa methylcellulose bằng methanol, đem ly tâm rồi sấy khô. Tuỳ theo điều kiện phản ứng mà có tỉ lệ nhóm methoxy khác nhau. Methylcellulose ở dạng bột màu trắng, cho với nước một dung dịch giả, có độ nhớt thay đổi tuỳ theo nồng độ, mức độ alkyl hoá, độ lớn phân tử. Các dung dịch giả ổn định từ pH 2 đến 12 nhưng kết tủa khi đun lên 60oC. Trong bào chế người ta dùng methylcellulose trong việc bào chế các nhũ dịch và hỗn dịch, thuốc mỡ, tá dược dính và rã cho viên nén. Ngoài methylcellulose còn có ethylcellulose, methy ethyl cellulose.
+ Hydroxy propyl methyl cellulose là propylen glycol ether của methyl cellulose, trong đó nhóm hydroxypropyl và methyl đều nối vào các đơn vị anhydroglucose của cellulose theo dây nối ether. Trong bào chế khoa hydroxypropyl methyl cellulose được dùng để bào chế các hỗn dịch.
+ Natri hydroxy cellulose (Na CMC) là dẫn chất khác của cellulose. Điều chế gồm 2 giai đoạn chính: cellulose được chuyển thành cellulose kiềm, sau đó cho monochloroacetat (Cl-CH2-COONa) tác dụng.
Đây cũng là một chất bột trắng, hút ẩm. Với nước cũng cho dung dịch giả có độ nhớt thay đổi tuỳ theo nồng độ, mức độ thế nhóm CH2COONa, độ lớn phân tử . Nếu tăng pH thì độ nhớt tăng, acid hoá làm giảm độ nhớt và tính ổn định của dung dịch. Nhiệt độ tăng thì độ nhớt giảm và không kết tủa khi đun nóng trên 60oC như MC. Công dụng của NaCMC gần giống như công dụng của MC.
+ Tác dụng cellulose với anhydrid acetic thì tạo thành cellulose triacetat, tan được trong aceton và các ester. Cellulose acetat được sử dụng làm phim ảnh, nhựa dẽo, tơ acetat.
+ Acetophtalat cellulose là ester của cellulose trong đó có một số chức alcol còn ở trạng thái tự do, một số khác bị acetyl hoá và ester hoá với acid phtalic; nhóm carboxyl thứ hai của acid phtalic còn ở dạng tự do và có thể tạo muối.
Đây là một chất bột trắng ở thể hạt, hơi có mùi của acid acetic, hầu như không tan trong nước acid, tan trong môi trường kiềm, không tan trong methanol và chloroform, tan trong aceton, ethyl acetat và trong hỗn hợp đồng thể tích của ethyl acetat và isopropanol.
Ưu điểm chính của acetophtalat cellulose là không tan trong môi trường acid nên thường được dùng để bao những thuốc không tan trong dạ dày mà chỉ tan ở ruột.
+ Khi cho tác dụng cellulose với hỗn dịch acid nitric và acid sulfuric thì tạo cellulose nitrat. Nếu nồng độ acid loãng thì ta có dinitrat cellulose tức là colodion (hay colloxylin) tan được trong hỗn hợp cồn ether. Nếu dùng acid nitric đậm đặc và acid sulfuric 95% thì ta có cellulose trinitrat dưới tên là pyroxylin hay bông thuốc súng (gun-cotton) là nguyên liệu của thuốc nổ.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Ngô Văn Thu (2011), “Bài giảng dược liệu”, tập I. Trường đại học Dược Hà Nội
Phạm Thanh Kỳ (1998), “Bài giảng dược liệu”, tập II. Trường đại học Dược Hà Nội
Đỗ Tất Lợi (2004), “Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam”, Nhà xuất bản Y học
Viện dược liệu (2004), “Cây thuốc và động vật làm thuốc ở Việt Nam”, tập I, Nhà xuất bản khoa hoc kỹ thuật.
Viện Dược liệu (2004), “Cây thuốc và động vật làm thuốc Việt Nam”, tập II, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật
0 nhận xét:
Post a Comment