Carbossimetalamido sodico è un  polisaccaride vegetale, un importante amido vegetale. Estratto prevalentemente dal mais che viene modificato dal carbossimetile per diventare sale di sodio di amido eterificato (sale di sodio di amido modificato), anionico. Resiste all'amilasi in vitro Nell'intestino tenue non è idrolizzato dal D-glucosio nell'intestino tenue, ma può essere fermentato nel colon da batteri anaerobici (1).

Elettrolita solubile in acqua fredda. Insolubile in etanolo, etere, cloroformio e altri solventi organici. In soluzione acquosa al di sopra degli 80°C si nota una diminuzione della viscosità.

Viene chiamato più comunemente nella sua forma abbreviata CMS-Na. 

L'etere di amido carbossimetilico fu prodotto per la prima volta nel 1924 e, come prodotto industriale, nel 1940

Si presenta in forma di polvere fine, bianca o leggermente gialla Non è tossico, difficilmente attaccato da muffe se il grado di sostituzione è superiore a 0,2,

Commercialmente è un amido modificato che viene prodotto in due tipologie: amido carbossimetilico (CMS) e amido pregelatinizzato. A seconda delle materie prime utilizzate per la preparazione viene immesso in commercio come amido di mais pregelatinizzato e amido di tapioca/cassava pregelatinizzato.

Il nome definisce la struttura della molecola:

• Sodio è un metallo alcalino terroso, e in questo contesto, funge da catione. Il sodio è spesso coinvolto nella formazione di sali quando reagisce con un acido.
• Carbossimetile è una funzione chimica derivata dall'acido acetico. La presenza di questo gruppo indica che una parte dell'amido è stata modificata per avere un gruppo carbossilico (-COOH) che è stato successivamente neutralizzato con sodio per formare un sale.
• Amido. È un polisaccaride naturale che si trova nelle piante. È composto da lunghe catene di molecole di glucosio e viene utilizzato in molte applicazioni industriali per le sue proprietà di addensamento e stabilizzazione.

Descrizione delle materie prime utilizzate nella produzione.

• Amido. Può essere derivato da diverse fonti vegetali come mais, patate, riso o grano.
• Acido cloroacetico. Un derivato dell'acido acetico, è utilizzato come reagente per introdurre il gruppo carbossimetil.
• Idrossido di sodio (soda caustica). Utilizzato per neutralizzare l'acido cloroacetico e convertire l'amido carbossimetilato in sale sodico.

Riassunto passo-passo del processo di sintesi chimica industriale.

• L'amido viene sospeso in acqua e riscaldato.
• L'acido cloroacetico viene aggiunto alla sospensione e la reazione viene fatta procedere.
• Una volta completata la carbossimetilazione, la reazione viene neutralizzata con idrossido di sodio, convertendo l'amido carbossimetilato in sale sodico.
• Il prodotto viene quindi purificato, filtrato e essiccato.

Carbossimetalamido sodico studi

A cosa serve

• Detergenti e detersivi.  Ha la capacità di migliorare la dispersione della sospensione ed impedisce a particelle di sporco o inquinanti di entrare nella sospensione.
• Edilizia. Polvere di stucco, stucco impermeabile per pareti, malta di cemento per intonacatura, malta di fessurazione dell'isolamento del cemento, adesivi delle mattonelle, cartongesso. Nella lavorazione del cemento e del gesso viene utilizzato con idrossipropilmetilcellulosa come addensante, resiste alle crepe, migliora la lavorabilità delle materie prime e può ridurre il contenuto di idrossipropilmetilcellulosa.
• Carta. Ha funzione di appretto, coagulante per migliorare la resistenza allo strappo.
• Tessile. Agente di apprettatura, agente di finitura.
• Petrolio. Possiede buone proprietà reologiche che migliorano la stabilità, ritenzione idrica, perdita di flusso e di liquido.
• Vernici. Agente anti sospensivante, disperdente emulsionante, filmogeno, addensante e legante.
• Alimentazione. Inserito in formula con carbossimetilcellulosa e alginato di sodio offre una buona compatibilità con Xanthan gum.
• Farmaceutica. Ha funzione di  superdisintegrante per tutte le forme di dosaggio orale solido. Ha una capacità di gonfiarsi fino a 280 - 320 volte il suo volume di granuli originale. È un eccipiente utilizzato in modo particolare per la granulazione umida o secca e la compressione diretta e può essere incorporato in modalità intra o extra-granulare. o in entrambe le forme. Generalmente ha la base di fecola di patate. Viene prodotto in due tipi: Tipo A  a bassa viscosità e solvente residuo basso e Tipo B particolarmente indicato nelle formulazioni di farmaci fortemente acidi per mantenerne la stabilità e resistere al pH acido.
• PVA. In alcuni settori è un buon sostituto dell'alcol polivinilico
• Medicina. L'amido carbossimetilico di sodio (CMS-Na), è un tipo di additivo alimentare con alto grado di sostituzione ed è anche noto come prebiotico. Questo studio ritiene che possa  essere utilizzato come coadiuvante nella stipsi (2).

Cosmetica

Binder. Composto legante che è utilizzato in prodotti cosmetici, alimentari e farmaceutici come antiagglomerante con la funzione di rendere setoso, compatto e omogeneo il prodotto in cui è inserito. Il legante, naturale come mucillagini, gomme e amidi oppure chimico, può avere forma di polvere o di liquido.

Stabilizzatore di emulsioni. Le emulsioni sono termodinamicamente instabili. Gli stabilizzatori di emulsione migliorano la formazione e la stabilità delle emulsioni singole e doppie. nonché la loro shelf-life. Va notato che nella relazione struttura-funzione, la massa molare dell'ingrediente utilizzato gioca un ruolo importante.

Agente filmogeno. Produce, nel momento dell'applicazione, una pellicola sottilissima continua con un  bilanciamento ottimale  di coesione, adesione ed adesività  su pelle, capelli o unghie per contrastare o limitare danni da fenomeni esterni come prodotti chimici, raggi UV e inquinamento.

Agente di controllo della viscosità. Controlla e adatta, aumentando o diminuendo, la viscosità al livello richiesto per una stabilità chimica e fisica ottimale del prodotto e del dosaggio in gel, sospensioni, emulsioni, soluzioni. 

Caratteristiche tipiche ottimali del prodotto commerciale Carbossimetalamido sodico

Dove acquistare

• Formula molecolare: [C₆H₇O₂(OH)₂OCH₂COONa]n     [C₁₀H₁₉O₈Na]n
• Formula lineare  (C₂H₄O₃)x · (Na)x
• Peso molecolare:     290.243
• Massa esatta   290.097748
• CAS: 9063-38-1
• UNII 5856J3G2A2
• EC Number: 1308068-626-2
• DSSTox Substance ID: 
• MDL number  MFCD00217761
• PubChem Substance ID 
• InChI Key    MOSFIJXAXDLOML-UHFFFAOYSA-N
• SMILES    
• IUPAC 
• ChEBI    

Sinonimi: 

• CMS-Na
• Carboxymethyl starch sodium
•  Sodium starch glycolate
• Sodium starch glycolate type B
• Sodium carboxyl methylstarch
• Sodium [(3R,4S,5R)-4,5-dihydroxy-6-methoxy-3-methyltetrahydro-2H-pyran-2-yl]methanolate - hydroxyacetic acid (1:1:1)

Bibliografia______________________________________________________________

(1) Edwards CA, Xie C, Garcia AL. Dietary fibre and health in children and adolescents. Proc Nutr Soc. 2015 Aug;74(3):292-302. doi: 10.1017/S0029665115002335. 

(2) Lu WD, Wu ML, Zhang JX, Huang TT, Du SS, Cao YX. The effect of sodium carboxymethyl starch with high degree of substitution on defecation. PLoS One. 2021 Sep 3;16(9):e0257012. doi: 10.1371/journal.pone.0257012.