Celulosa

Polímero de glucosa y componente estructural de la pared celular de plantas y algas verdes.

Celulosa[1]
Celulosa, un polímero lineal de unidades de D-glucosa (se muestran dos) unidas por enlaces β(1→4)-glicosídicos
Estructura tridimensional de la celulosa
Identificadores
  • 9004-34-6 controlarY
Química biológica
  • ChEMBL2109009 ☒norte
Araña química
  • Ninguno
Tarjeta informativa de la ECHA100.029.692
Número CE
  • 232-674-9
Número EE460 (espesantes, ...)
BARRIL
  • C00760
Identificador de centro de PubChem
  • 14055602
UNIVERSIDAD
  • SMD1X3XO9M controlarY
  • DTXSID3050492
Propiedades
( C
6
yo
10
Oh
5
)
norte
Masa molar162,1406 g/mol por unidad de glucosa
Aparienciapolvo blanco
Densidad1,5 g/ cm3
Punto de fusión260–270 °C; 500–518 °F; 533–543 K (se descompone) [2]
ninguno
Termoquímica
−963 kJ/mol [ aclaración necesaria ]
−2828 kJ/mol [ aclaración necesaria ]
Peligros
NFPA 704 (rombo cortafuegos)
NIOSH (límites de exposición a la salud en EE. UU.):
PEL (Permisible)
TWA 15 mg/m3 ( total) TWA 5 mg/m3 ( resp.) [2]
REL (recomendado)
TWA 10 mg/m3 ( total) TWA 5 mg/m3 ( resp.) [2]
IDLH (Peligro inmediato)
Dakota del Norte [2]
Compuestos relacionados
Compuestos relacionados
Almidón
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para los materiales en su estado estándar (a 25 °C [77 °F], 100 kPa).
☒norte verificar  ( ¿qué es   ?)controlarY☒norte
Compuesto químico

La celulosa es un compuesto orgánico con la fórmula ( C
6
yo
10
Oh
5
)
norte
, un polisacárido que consiste en una cadena lineal de varios cientos a muchos miles de unidades de D -glucosa unidas por enlaces β(1→4) . [3] [4] La celulosa es un componente estructural importante de la pared celular primaria de las plantas verdes , muchas formas de algas y los oomicetos . Algunas especies de bacterias la secretan para formar biopelículas . [5] La celulosa es el polímero orgánico más abundante en la Tierra. [6] El contenido de celulosa de la fibra de algodón es del 90%, el de la madera es del 40-50% y el del cáñamo seco es de aproximadamente el 57%. [7] [8] [9]

La celulosa se utiliza principalmente para producir cartón y papel . Cantidades más pequeñas se convierten en una amplia variedad de productos derivados, como celofán y rayón . La conversión de celulosa de cultivos energéticos en biocombustibles como el etanol celulósico está en desarrollo como una fuente de combustible renovable . La celulosa para uso industrial se obtiene principalmente de pulpa de madera y algodón . [6] La celulosa también se ve muy afectada por la interacción directa con varios líquidos orgánicos. [10]

Algunos animales, en particular los rumiantes y las termitas , pueden digerir la celulosa con la ayuda de microorganismos simbióticos que viven en sus intestinos, como Trichonympha . En la nutrición humana , la celulosa es un componente no digerible de la fibra dietética insoluble , que actúa como un agente de relleno hidrófilo para las heces y potencialmente ayuda en la defecación .

Historia

La celulosa fue descubierta en 1838 por el químico francés Anselme Payen , quien la aisló de materia vegetal y determinó su fórmula química. [3] [11] [12] La celulosa se utilizó para producir el primer polímero termoplástico exitoso , el celuloide , por Hyatt Manufacturing Company en 1870. La producción de rayón (" seda artificial ") a partir de celulosa comenzó en la década de 1890 y el celofán se inventó en 1912. Hermann Staudinger determinó la estructura polimérica de la celulosa en 1920. El compuesto fue sintetizado químicamente por primera vez (sin el uso de ninguna enzima derivada biológicamente ) en 1992, por Kobayashi y Shoda. [13]

La disposición de la celulosa y otros polisacáridos en la pared celular de una planta.

Estructura y propiedades

Celulosa bajo el microscopio.

La celulosa no tiene sabor, es inodora, es hidrófila con un ángulo de contacto de 20 a 30 grados, [14] es insoluble en agua y en la mayoría de los solventes orgánicos , es quiral y biodegradable . Se demostró que se derrite a 467 °C en pruebas de pulso realizadas por Dauenhauer et al. (2016). [15] Se puede descomponer químicamente en sus unidades de glucosa tratándola con ácidos minerales concentrados a alta temperatura. [16]

La celulosa se deriva de unidades de D -glucosa , que se condensan a través de enlaces β(1→4)-glicosídicos . Este motivo de enlace contrasta con el de los enlaces α(1→4)-glicosídicos presentes en el almidón y el glucógeno . La celulosa es un polímero de cadena lineal. A diferencia del almidón, no se produce enrollamiento ni ramificación y la molécula adopta una conformación extendida y bastante rígida similar a una varilla, ayudada por la conformación ecuatorial de los residuos de glucosa. Los múltiples grupos hidroxilo en la glucosa de una cadena forman enlaces de hidrógeno con átomos de oxígeno en la misma cadena o en una cadena vecina, manteniendo las cadenas firmemente juntas una al lado de la otra y formando microfibrillas con alta resistencia a la tracción . Esto confiere resistencia a la tracción en las paredes celulares donde las microfibrillas de celulosa se entrelazan en una matriz de polisacárido . La alta resistencia a la tracción de los tallos de las plantas y de la madera de los árboles también surge de la disposición de las fibras de celulosa distribuidas íntimamente en la matriz de lignina . El papel mecánico de las fibras de celulosa en la matriz de la madera, responsable de su fuerte resistencia estructural, puede compararse en cierta medida con el de las barras de refuerzo del hormigón , en el que la lignina desempeña el papel de la pasta de cemento endurecida que actúa como "pegamento" entre las fibras de celulosa. Las propiedades mecánicas de la celulosa en la pared celular primaria de las plantas están correlacionadas con el crecimiento y la expansión de las células vegetales. [17] Las técnicas de microscopía de fluorescencia en vivo son prometedoras en la investigación del papel de la celulosa en el crecimiento de las células vegetales. [18]

Una triple hebra de celulosa que muestra los enlaces de hidrógeno (líneas cian) entre las hebras de glucosa.
Las fibras de algodón representan la forma natural más pura de celulosa, conteniendo más del 90% de este polisacárido .

En comparación con el almidón, la celulosa también es mucho más cristalina . Mientras que el almidón experimenta una transición de cristalino a amorfo cuando se calienta a más de 60–70 °C en agua (como en la cocina), la celulosa requiere una temperatura de 320 °C y una presión de 25 MPa para volverse amorfa en agua. [19]

Se conocen varios tipos de celulosa. Estas formas se distinguen según la ubicación de los enlaces de hidrógeno entre y dentro de las hebras. La celulosa natural es la celulosa I, con estructuras I α y I β . La celulosa producida por bacterias y algas está enriquecida en I α mientras que la celulosa de plantas superiores consiste principalmente en I β . La celulosa en fibras de celulosa regeneradas es celulosa II. La conversión de celulosa I a celulosa II es irreversible, lo que sugiere que la celulosa I es metaestable y la celulosa II es estable. Con varios tratamientos químicos es posible producir las estructuras celulosa III y celulosa IV. [20]

Muchas propiedades de la celulosa dependen de la longitud de su cadena o del grado de polimerización , el número de unidades de glucosa que componen una molécula de polímero. La celulosa de la pulpa de madera tiene longitudes de cadena típicas de entre 300 y 1700 unidades; el algodón y otras fibras vegetales, así como la celulosa bacteriana, tienen longitudes de cadena que van de 800 a 10 000 unidades. [6] Las moléculas con una longitud de cadena muy pequeña resultantes de la descomposición de la celulosa se conocen como celodextrinas ; a diferencia de la celulosa de cadena larga, las celodextrinas son típicamente solubles en agua y disolventes orgánicos.

La fórmula química de la celulosa es (C 6 H 10 O 5 ) n donde n es el grado de polimerización y representa el número de grupos de glucosa. [21]

La celulosa de origen vegetal suele encontrarse mezclada con hemicelulosa , lignina , pectina y otras sustancias, mientras que la celulosa bacteriana es bastante pura, tiene un contenido de agua mucho mayor y una mayor resistencia a la tracción debido a las mayores longitudes de cadena. [6] : 3384 

La celulosa se compone de fibrillas con regiones cristalinas y amorfas . Estas fibrillas de celulosa pueden individualizarse mediante el tratamiento mecánico de la pulpa de celulosa, a menudo asistido por oxidación química o tratamiento enzimático , produciendo nanofibrillas de celulosa semiflexibles generalmente de 200 nm a 1 μm de longitud dependiendo de la intensidad del tratamiento. [22] La pulpa de celulosa también puede tratarse con un ácido fuerte para hidrolizar las regiones de fibrillas amorfas, produciendo así nanocristales de celulosa rígidos cortos de unos pocos 100 nm de longitud. [23] Estas nanocelulosas son de alto interés tecnológico debido a su autoensamblaje en cristales líquidos colestéricos , [24] producción de hidrogeles o aerogeles , [25] uso en nanocompuestos con propiedades térmicas y mecánicas superiores, [26] y uso como estabilizadores de Pickering para emulsiones . [27]

Tratamiento

Biosíntesis

En las plantas, la celulosa se sintetiza en la membrana plasmática mediante complejos terminales de roseta (RTC). Los RTC son estructuras proteínicas hexaméricas , de aproximadamente 25 nm de diámetro, que contienen las enzimas celulosa sintasa que sintetizan las cadenas de celulosa individuales. [28] Cada RTC flota en la membrana plasmática de la célula y "hace girar" una microfibrilla hacia la pared celular .

Las RTC contienen al menos tres sintasas de celulosa diferentes , codificadas por genes CesA ( Ces es la abreviatura de "celulosa sintasa"), en una estequiometría desconocida . [29] Conjuntos separados de genes CesA están involucrados en la biosíntesis de la pared celular primaria y secundaria. Se sabe que existen alrededor de siete subfamilias en la superfamilia CesA de la planta , algunas de las cuales incluyen las enzimas más crípticas, provisionalmente denominadas Csl (similares a la celulosa sintasa). Estas síntesis de celulosa utilizan UDP-glucosa para formar la celulosa unida a β(1→4). [30]

La celulosa bacteriana se produce utilizando la misma familia de proteínas, aunque el gen se llama BcsA por "celulosa sintetasa bacteriana" o CelA por "celulosa" en muchos casos. [31] De hecho, las plantas adquirieron CesA del evento de endosimbiosis que produjo el cloroplasto . [32] Todas las sintetasas de celulosa conocidas pertenecen a la familia 2 de glucosiltransferasas (GT2). [31]

La síntesis de celulosa requiere la iniciación y elongación de la cadena, y los dos procesos son independientes. La celulosa sintasa ( CesA ) inicia la polimerización de la celulosa utilizando un cebador esteroide , el sitosterol -beta- glucósido , y UDP-glucosa. A continuación, utiliza precursores de UDP -D-glucosa para alargar la cadena de celulosa en crecimiento. Una celulasa puede funcionar para escindir el cebador de la cadena madura. [33]

La celulosa también es sintetizada por animales tunicados , particularmente en las pruebas de ascidias (donde la celulosa se denominaba históricamente "tunicina" (tunicina)). [34]

Descomposición (celulolisis)

La celulólisis es el proceso de descomposición de la celulosa en polisacáridos más pequeños llamados celodextrinas o completamente en unidades de glucosa ; se trata de una reacción de hidrólisis . Debido a que las moléculas de celulosa se unen fuertemente entre sí, la celulólisis es relativamente difícil en comparación con la descomposición de otros polisacáridos . [35] Sin embargo, este proceso se puede intensificar significativamente en un disolvente adecuado , por ejemplo, en un líquido iónico . [36]

La mayoría de los mamíferos tienen una capacidad limitada para digerir la fibra dietética, como la celulosa. Algunos rumiantes , como las vacas y las ovejas, contienen ciertas bacterias anaeróbicas simbióticas (como Cellulomonas y Ruminococcus spp. ) en la flora del rumen , y estas bacterias producen enzimas llamadas celulasas que hidrolizan la celulosa. Los productos de descomposición son luego utilizados por las bacterias para la proliferación. [37] La ​​masa bacteriana es digerida posteriormente por el rumiante en su sistema digestivo ( estómago e intestino delgado ). Los caballos utilizan la celulosa en su dieta mediante fermentación en su intestino posterior . [38] Algunas termitas contienen en sus intestinos posteriores ciertos protozoos flagelados que producen dichas enzimas, mientras que otras contienen bacterias o pueden producir celulasa. [39]

Las enzimas que se utilizan para escindir el enlace glucosídico en la celulosa son las glicósido hidrolasas, que incluyen celulasas endoactivas y glucosidasas exoactivas . Estas enzimas suelen secretarse como parte de complejos multienzimáticos que pueden incluir dockerinas y módulos de unión a carbohidratos . [40]

Descomposición (termólisis)

A temperaturas superiores a 350 °C, la celulosa sufre termólisis (también llamada " pirólisis "), descomponiéndose en carbón sólido , vapores, aerosoles y gases como el dióxido de carbono . [41] El rendimiento máximo de vapores que se condensan en un líquido llamado bio-oil se obtiene a 500 °C. [42]

Los polímeros de celulosa semicristalinos reaccionan a temperaturas de pirólisis (350–600 °C) en unos pocos segundos; se ha demostrado que esta transformación ocurre a través de una transición de sólido a líquido a vapor, con el líquido (llamado celulosa líquida intermedia o celulosa fundida ) existiendo solo por una fracción de segundo. [43] La escisión del enlace glucosídico produce cadenas cortas de celulosa de dos a siete monómeros que comprenden la masa fundida. El burbujeo de vapor de celulosa líquida intermedia produce aerosoles , que consisten en anhidrooligómeros de cadena corta derivados de la masa fundida. [44]

La descomposición continua de la celulosa fundida produce compuestos volátiles que incluyen levoglucosano , furanos , piranos , oxigenados ligeros y gases a través de reacciones primarias. [45] Dentro de muestras de celulosa gruesas, los compuestos volátiles como el levoglucosano experimentan "reacciones secundarias" a productos volátiles que incluyen piranos y oxigenados ligeros como el glicolaldehído . [46]

Hemicelulosa

Las hemicelulosas son polisacáridos relacionados con la celulosa que comprenden alrededor del 20% de la biomasa de las plantas terrestres . A diferencia de la celulosa, las hemicelulosas se derivan de varios azúcares además de la glucosa , especialmente xilosa , pero también incluyen manosa , galactosa , ramnosa y arabinosa . Las hemicelulosas constan de cadenas más cortas, entre 500 y 3000 unidades de azúcar. [47] Además, las hemicelulosas están ramificadas, mientras que la celulosa no está ramificada.

Celulosa regenerada

La celulosa es soluble en varios tipos de medios, varios de los cuales son la base de las tecnologías comerciales. Estos procesos de disolución son reversibles y se utilizan en la producción de celulosas regeneradas (como la viscosa y el celofán ) a partir de pulpa disuelta .

El agente solubilizante más importante es el disulfuro de carbono en presencia de álcali. Otros agentes incluyen el reactivo de Schweizer , el N -óxido de N -metilmorfolina y el cloruro de litio en dimetilacetamida . En general, estos agentes modifican la celulosa, volviéndola soluble. Luego, los agentes se eliminan concomitantemente con la formación de fibras. [48] La celulosa también es soluble en muchos tipos de líquidos iónicos . [49]

La historia de la celulosa regenerada se cita a menudo como comenzando con George Audemars, quien fabricó por primera vez fibras de nitrocelulosa regenerada en 1855. [50] Aunque estas fibras eran suaves y fuertes, parecidas a la seda, tenían el inconveniente de ser altamente inflamables. Hilaire de Chardonnet perfeccionó la producción de fibras de nitrocelulosa, pero la fabricación de estas fibras mediante su proceso era relativamente antieconómica. [50] En 1890, LH Despeissis inventó el proceso de cupramonio , que utiliza una solución de cupramonio para solubilizar la celulosa, un método que todavía se utiliza hoy en día para la producción de seda artificial . [51] En 1891, se descubrió que el tratamiento de celulosa con álcali y disulfuro de carbono generaba un derivado de celulosa soluble conocido como viscosa . [50] Este proceso, patentado por los fundadores de la Viscose Development Company, es el método más utilizado para la fabricación de productos de celulosa regenerada. Courtaulds adquirió las patentes de este proceso en 1904, lo que dio lugar a un importante crecimiento de la producción de fibra de viscosa. [52] En 1931, la expiración de las patentes del proceso de viscosa condujo a su adopción en todo el mundo. La producción mundial de fibra de celulosa regenerada alcanzó su punto máximo en 1973, con 3.856.000 toneladas. [50]

La celulosa regenerada se puede utilizar para fabricar una amplia variedad de productos. Si bien la primera aplicación de la celulosa regenerada fue como textil para prendas de vestir , esta clase de materiales también se utiliza en la producción de dispositivos médicos desechables, así como en la fabricación de membranas artificiales . [52]

Ésteres y éteres de celulosa

Los grupos hidroxilo (−OH) de la celulosa pueden reaccionar parcial o totalmente con diversos reactivos para producir derivados con propiedades útiles, como principalmente ésteres de celulosa y éteres de celulosa (−OR). En principio, aunque no siempre en la práctica industrial actual, los polímeros celulósicos son recursos renovables.

Los derivados de éster incluyen:

Éster de celulosaReactivoEjemploReactivoGrupo R
Ésteres orgánicosÁcidos orgánicosAcetato de celulosaÁcido acético y anhídrido acéticoH o −(C=O)CH 3
Triacetato de celulosaÁcido acético y anhídrido acético−(C=O) CH3
Propionato de celulosaÁcido propiónicoH o −(C= O ) CH2CH3
Acetato propionato de celulosa (CAP)Ácido acético y ácido propanoicoH o −(C=O)CH 3 o −(C=O)CH 2 CH 3
Acetato butirato de celulosa (CAB)Ácido acético y ácido butíricoH o −(C=O)CH 3 o −(C=O)CH 2 CH 2 CH 3
Ésteres inorgánicosÁcidos inorgánicosNitrocelulosa (nitrato de celulosa)Ácido nítrico u otro agente nitrante potenteH o −NO 2
Sulfato de celulosaÁcido sulfúrico u otro agente sulfatante potenteH o −SO 3 H

El acetato de celulosa y el triacetato de celulosa son materiales formadores de películas y fibras que tienen diversos usos. La nitrocelulosa se utilizó inicialmente como explosivo y fue uno de los primeros materiales formadores de películas. Cuando se plastifica con alcanfor , la nitrocelulosa produce celuloide .

Los derivados del éter de celulosa [53] incluyen:

Éteres de celulosaReactivoEjemploReactivoGrupo R = H oSolubilidad en aguaSolicitudNúmero E
AlquiloHalogenoalcanosMetilcelulosaClorometano-CH3Soluble en agua fría/caliente [54]E461
Etilcelulosa (EC)Cloroetano-CH2CH3Insoluble en aguaUn termoplástico comercial utilizado en recubrimientos, tintas, aglutinantes y comprimidos de fármacos de liberación controlada, [55] también empleado en la producción de oleogeles y bioplásticos [56]E462
Etil metil celulosaClorometano y cloroetano-CH3 o -CH2CH3E465
HidroxialquiloEpóxidosHidroxietilcelulosaÓxido de etileno-CH2CH2OHSoluble en agua fría/calienteAgente gelificante y espesante [57]
Hidroxipropilcelulosa (HPC)Óxido de propileno-CH2CH ( OH) CH3Soluble en agua fríaPropiedades de filmación, propiedades de recubrimiento, productos farmacéuticos, restauración del patrimonio cultural, aplicaciones electrónicas, sector cosmético [58] [59] [60] [61] [62]E463
HidroxietilmetilcelulosaClorometano y óxido de etileno-CH3 o -CH2CH2OHSoluble en agua fríaProducción de películas de celulosa
Hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC)Clorometano y óxido de propileno-CH3 o -CH2CH ( OH ) CH3Soluble en agua fríaModificador de viscosidad, gelificante, espumante y aglutinante.E464
EtilhidroxietilcelulosaCloroetano y óxido de etileno-CH2CH3 o -CH2CH2OHE467
CarboxialquiloÁcidos carboxílicos halogenadosCarboximetilcelulosa (CMC)Ácido cloroacético-CH2COOHSoluble en agua fría/calienteA menudo se utiliza como sal sódica , carboximetilcelulosa sódica (NaCMC).E466

La carboximetilcelulosa sódica se puede reticular para dar la croscarmelosa sódica (E468) para su uso como desintegrante en formulaciones farmacéuticas. Además, mediante la unión covalente de grupos tiol a éteres de celulosa como la carboximetilcelulosa sódica, la etilcelulosa o la hidroxietilcelulosa se pueden introducir propiedades mucoadhesivas y de mejora de la permeación. [63] [64] [65] Los derivados de celulosa tiolada (ver tiómeros ) también presentan altas propiedades de unión para iones metálicos. [66] [67]

Aplicaciones comerciales

Una hebra de celulosa (conformación I α ), que muestra los enlaces de hidrógeno (discontinuos) dentro y entre las moléculas de celulosa.

La celulosa para uso industrial se obtiene principalmente de la pulpa de madera y del algodón . [6]

  • Productos de papel: La celulosa es el componente principal del papel , el cartón y la cartulina . Papel aislante eléctrico : La celulosa se utiliza en diversas formas como aislante en transformadores, cables y otros equipos eléctricos. [68]
  • Fibras: La celulosa es el principal componente de los textiles . El algodón y los materiales sintéticos (nailon) representan cada uno alrededor del 40% del mercado en volumen. Otras fibras vegetales (yute, sisal, cáñamo) representan alrededor del 20% del mercado. El rayón , el celofán y otras " fibras de celulosa regenerada " representan una pequeña porción (5%).
  • Consumibles: La celulosa microcristalina ( E460i ) y la celulosa en polvo (E460ii) se utilizan como rellenos inactivos en comprimidos de fármacos [69] y una amplia gama de derivados solubles de celulosa, números E E461 a E469, se utilizan como emulsionantes, espesantes y estabilizadores en alimentos procesados. El polvo de celulosa se utiliza, por ejemplo, en el queso procesado para evitar que se apelmace dentro del paquete. La celulosa se produce de forma natural en algunos alimentos y es un aditivo en los alimentos procesados, que aporta un componente indigerible que se utiliza para dar textura y volumen, lo que puede ayudar a la defecación . [70]
  • Material de construcción: La unión de hidroxilo de la celulosa en agua produce un material moldeable y pulverizable como alternativa al uso de plásticos y resinas. El material reciclable puede hacerse resistente al agua y al fuego. Proporciona suficiente resistencia para su uso como material de construcción. [71] El aislamiento de celulosa hecho de papel reciclado se está volviendo popular como un material preferible para el medio ambiente para el aislamiento de edificios . Puede tratarse con ácido bórico como retardante del fuego .
  • Miscelánea: La celulosa se puede convertir en celofán , una película fina y transparente. Es el material base del celuloide que se utilizó para películas fotográficas y cinematográficas hasta mediados de la década de 1930. La celulosa se utiliza para fabricar adhesivos y aglutinantes solubles en agua, como la metilcelulosa y la carboximetilcelulosa , que se utilizan en la pasta para papel tapiz . La celulosa se utiliza además para fabricar esponjas hidrófilas y muy absorbentes . La celulosa es la materia prima en la fabricación de nitrocelulosa (nitrato de celulosa), que se utiliza en la pólvora sin humo .
  • Productos farmacéuticos: Los derivados de celulosa, como la celulosa microcristalina (MCC), tienen las ventajas de retener agua, ser un agente estabilizador y espesante y reforzar los comprimidos de medicamentos. [72]

Aspiracional

Cultivos energéticos:

El principal componente combustible de los cultivos energéticos no alimentarios es la celulosa, seguida por la lignina . Los cultivos energéticos no alimentarios producen más energía utilizable que los cultivos energéticos comestibles (que tienen un gran componente de almidón ), pero aún compiten con los cultivos alimentarios por la tierra agrícola y los recursos hídricos. [73] Los cultivos energéticos no alimentarios típicos incluyen el cáñamo industrial , el pasto varilla , el Miscanthus , el Salix ( sauce ) y las especies Populus ( álamo ). Una cepa de la bacteria Clostridium que se encuentra en el estiércol de cebra puede convertir casi cualquier forma de celulosa en combustible de butanol . [74] [75] [76] [77]

Otra posible aplicación es como repelente de insectos . [78]

Véase también

Referencias

  1. ^ Nishiyama Y, Langan P, Chanzy H (2002). "Estructura cristalina y sistema de enlaces de hidrógeno en celulosa Iβ a partir de rayos X de sincrotrón y difracción de fibra de neutrones". J. Am. Chem. Soc . 124 (31): 9074–9082. doi :10.1021/ja0257319. PMID  12149011.
  2. ^ abcd Guía de bolsillo del NIOSH sobre peligros químicos. "#0110". Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  3. ^ ab Crawford, RL (1981). Biodegradación y transformación de la lignina . Nueva York: John Wiley and Sons. ISBN 978-0-471-05743-7.
  4. ^ Updegraff DM (1969). "Determinación semimicro de celulosa en materiales biológicos". Bioquímica analítica . 32 (3): 420–424. doi :10.1016/S0003-2697(69)80009-6. PMID  5361396.
  5. ^ Romeo T (2008). Biopelículas bacterianas . Berlín: Springer. pp. 258–263. ISBN. 978-3-540-75418-3.
  6. ^ abcde Klemm D, Heublein, Brigitte, Fink, Hans-Peter, Bohn, Andreas (2005). "Celulosa: biopolímero fascinante y materia prima sostenible". Angew. Chem. Int. Ed . 44 (22): 3358–3393. doi :10.1002/anie.200460587. PMID  15861454.
  7. ^ Celulosa. (2008). En Encyclopædia Britannica . Recuperado el 11 de enero de 2008 de Encyclopædia Britannica Online.
  8. ^ Composición química de la madera. Archivado el 13 de octubre de 2018 en Wayback Machine . ipst.gatech.edu.
  9. ^ Piotrowski, Stephan y Carus, Michael (mayo de 2011) Evaluación de múltiples criterios de cultivos de nicho lignocelulósicos para su uso en procesos de biorrefinería Archivado el 3 de abril de 2021 en Wayback Machine . nova-Institut GmbH, Hürth, Alemania.
  10. ^ Mantanis GI, Young RA, Rowell RM (1995). "Hinchamiento de fibras de celulosa comprimidas en líquidos orgánicos". Celulosa . 2 (1): 1–22. doi :10.1007/BF00812768. ISSN  0969-0239.
  11. ^ Payen, A. (1838) "Mémoire sur la composición du tissu propre des plantes et du ligneux" (Memoria sobre la composición del tejido de las plantas y del [material] leñoso), Comptes rendus , vol. 7, págs. 1052-1056. Payen añadió apéndices a este documento el 24 de diciembre de 1838 (ver: Comptes rendus , vol. 8, p. 169 (1839)) y el 4 de febrero de 1839 (ver: Comptes rendus , vol. 9, p. 149 (1839) ). Un comité de la Academia Francesa de Ciencias revisó los hallazgos de Payen en: Jean-Baptiste Dumas (1839) "Rapport sur un mémoire de M. Payen, reltes rendus" , vol. 8, pp. 51-53. En este informe, la palabra " Se acuña el término "celulosa" y el autor señala la similitud entre la fórmula empírica de la celulosa y la de la "dextrina" (almidón). Los artículos anteriores se reproducen en: Brongniart y Guillemin, eds., Annales des sciences naturelles ..., 2ª serie , vol. 11 (París, Francia: Crochard et Cie., 1839), [ https://books.google.com/books?id=VDRsFWwgUo4C&pg=PA21 pp. 21–31].
  12. ^ Young R (1986). Modificación de la estructura de la celulosa e hidrólisis . Nueva York: Wiley. ISBN 978-0-471-82761-0.
  13. ^ Kobayashi S, Kashiwa, Keita, Shimada, Junji, Kawasaki, Tatsuya, Shoda, Shin-ichiro (1992). "Polimerización enzimática: la primera síntesis in vitro de celulosa a través de una vía no biosintética catalizada por celulasa". Química macromolecular. Simposios macromoleculares . 54–55 (1): 509–518. doi :10.1002/masy.19920540138.
  14. ^ Bishop, Charles A., ed. (2007). Deposición al vacío sobre bandas, películas y láminas. Elsevier Science. pág. 165. ISBN 978-0-8155-1535-7.
  15. ^ Dauenhauer P, Krumm C, Pfaendtner J (2016). "Las películas pulsadas en milisegundos unifican los mecanismos de fragmentación de la celulosa". Química de materiales . 28 (1): 0001. doi :10.1021/acs.chemmater.6b00580. OSTI  1865816.
  16. ^ Wymer CE (1994). "Etanol a partir de biomasa lignocelulósica: tecnología, economía y oportunidades". Tecnología de recursos biológicos . 50 (1): 5. Bibcode :1994BiTec..50....3W. doi :10.1016/0960-8524(94)90214-3.
  17. ^ Bidhendi AJ, Geitmann A (enero de 2016). "Relating the mechanical properties of the primary plant cell wall" (PDF) . Journal of Experimental Botany . 67 (2): 449–461. doi : 10.1093/jxb/erv535 . PMID  26689854. Archivado (PDF) desde el original el 13 de enero de 2018.
  18. ^ Bidhendi AJ, Chebli Y, Geitmann A (mayo de 2020). "Visualización de fluorescencia de celulosa y pectina en la pared celular primaria de la planta". Journal of Microscopy . 278 (3): 164–181. doi :10.1111/jmi.12895. PMID  32270489. S2CID  215619998.
  19. ^ Deguchi S, Tsujii K, Horikoshi K (2006). "Cocción de celulosa en agua caliente y comprimida". Chemical Communications (31): 3293–5. doi :10.1039/b605812d. PMID  16883414.
  20. ^ Estructura y morfología de la celulosa Archivado el 26 de abril de 2009 en Wayback Machine por Serge Pérez y William Mackie, CERMAV- CNRS , 2001. Capítulo IV.
  21. ^ Chen H (2014). "Composición química y estructura de la lignocelulosa natural". Biotecnología de la lignocelulosa: teoría y práctica (PDF) . Dordrecht: Springer. págs. 25–71. ISBN 978-94-007-6897-0. Archivado (PDF) del original el 13 de diciembre de 2016.
  22. ^ Saito T, Kimura S, Nishiyama Y, Isogai A (agosto de 2007). "Nanofibras de celulosa preparadas mediante oxidación mediada por TEMPO de celulosa nativa". Biomacromolecules . 8 (8): 2485–2491. doi :10.1021/bm0703970. PMID  17630692. Archivado desde el original el 7 de abril de 2020 . Consultado el 7 de abril de 2020 .
  23. ^ Peng, BL, Dhar, N., Liu, HL, Tam, KC (2011). "Química y aplicaciones de la celulosa nanocristalina y sus derivados: una perspectiva nanotecnológica" (PDF) . The Canadian Journal of Chemical Engineering . 89 (5): 1191–1206. doi :10.1002/cjce.20554. Archivado desde el original (PDF) el 24 de octubre de 2016 . Consultado el 28 de agosto de 2012 .
  24. ^ Revol JF, Bradford H, Giasson J, Marchessault R, Gray D (junio de 1992). "Autoordenamiento helicoidal de microfibrillas de celulosa en suspensión acuosa". Revista internacional de macromoléculas biológicas . 14 (3): 170–172. doi :10.1016/S0141-8130(05)80008-X. PMID  1390450. Archivado desde el original el 7 de abril de 2020. Consultado el 7 de abril de 2020 .
  25. ^ De France KJ, Hoare T, Cranston ED (26 de abril de 2017). "Revisión de hidrogeles y aerogeles que contienen nanocelulosa". Química de materiales . 29 (11): 4609–4631. doi : 10.1021/acs.chemmater.7b00531 .
  26. ^ Pranger L, Tannenbaum R (2008). "Nanocomposites de base biológica preparados mediante polimerización in situ de alcohol furfurílico con filamentos de celulosa o arcilla de montmorillonita". Macromolecules . 41 (22): 8682–8687. Bibcode :2008MaMol..41.8682P. doi :10.1021/ma8020213. Archivado desde el original el 30 de diciembre de 2023 . Consultado el 19 de junio de 2023 .
  27. ^ Kalashnikova I, Bizot H, Cathala B, Capron I (21 de junio de 2011). "Nuevas emulsiones de Pickering estabilizadas por nanocristales de celulosa bacteriana". Langmuir . 27 (12): 7471–7479. doi :10.1021/la200971f. PMID  21604688.
  28. ^ Kimura S, Laosinchai W, Itoh T, Cui X, Linder CR, Brown Jr RM (1999). "Etiquetado con inmunooro de complejos sintetizadores de celulosa en roseta terminal en la planta vascular vigna angularis". The Plant Cell . 11 (11): 2075–86. doi : 10.2307/3871010. JSTOR  3871010. PMC 144118. PMID  10559435. 
  29. ^ Taylor NG (2003). "Interacciones entre tres proteínas CesA distintas esenciales para la síntesis de celulosa". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 100 (3): 1450–1455. Bibcode :2003PNAS..100.1450T. doi : 10.1073/pnas.0337628100 . PMC 298793 . PMID  12538856. 
  30. ^ Richmond TA, Somerville CR (octubre de 2000). "La superfamilia de la sintetasa de celulosa". Fisiología vegetal . 124 (2): 495–498. doi :10.1104/pp.124.2.495. PMC 1539280 . PMID  11027699. 
  31. ^ ab Omadjela O, Narahari A, Strumillo J, Mélida H, Mazur O, Bulone V, et al. (29 de octubre de 2013). "BcsA y BcsB forman el núcleo catalíticamente activo de la celulosa sintasa bacteriana suficiente para la síntesis de celulosa in vitro". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 110 (44): 17856–61. Bibcode :2013PNAS..11017856O. doi : 10.1073/pnas.1314063110 . PMC 3816479 . PMID  24127606. 
  32. ^ Popper ZA, Michel G, Hervé C, Domozych DS, Willats WG, Tuohy MG, et al. (2011). "Evolución y diversidad de las paredes celulares de las plantas: desde las algas hasta las plantas con flores". Revisión anual de biología vegetal . 62 : 567–90. doi :10.1146/annurev-arplant-042110-103809. hdl : 10379/6762 . PMID:  21351878. S2CID  : 11961888.
  33. ^ Peng L, Kawagoe Y, Hogan P, Delmer D (2002). "Sitosterol-beta-glucósido como cebador para la síntesis de celulosa en plantas". Science . 295 (5552): 147–50. Bibcode :2002Sci...295..147P. doi :10.1126/science.1064281. PMID  11778054. S2CID  83564483.
  34. ^ Endean, R (1961). "La prueba de la ascidia, Phallusia mammillata" (PDF) . Quarterly Journal of Microscopical Science . 102 (1): 107–117. Archivado (PDF) desde el original el 26 de octubre de 2014.
  35. ^ Barkalow, David G., Whistler, Roy L. (2014). "Celulosa". AccessScience . doi :10.1036/1097-8542.118200.
  36. ^ Ignatyev I, Doorslaer, Charlie Van, Mertens, Pascal GN, Binnemans, Koen, Vos, Dirk. E. de (2011). "Síntesis de ésteres de glucosa a partir de celulosa en líquidos iónicos". Holzforschung . 66 (4): 417–425. doi :10.1515/hf.2011.161. S2CID  101737591. Archivado desde el original el 30 de agosto de 2017 . Consultado el 30 de agosto de 2017 .
  37. ^ La Reau A, Suen G (2018). "Los ruminococos: simbiontes clave del ecosistema intestinal". Revista de microbiología . 56 (3): 199–208. doi :10.1007/s12275-018-8024-4. PMID  29492877. S2CID  3578123.
  38. ^ Bowen R. "Función digestiva de los caballos". www.vivo.colostate.edu . Archivado desde el original el 12 de noviembre de 2020. Consultado el 25 de septiembre de 2020 .
  39. ^ Tokuda G, Watanabe H (22 de junio de 2007). "Celulasas ocultas en termitas: revisión de una vieja hipótesis". Biology Letters . 3 (3): 336–339. doi :10.1098/rsbl.2007.0073. PMC 2464699 . PMID  17374589. 
  40. ^ Payne CM, Knott BC, Mayes HB, Hansson H, Himmel ME, Sandgren M, et al. (2015). "Celulasas fúngicas". Chemical Reviews . 115 (3): 1308–1448. doi : 10.1021/cr500351c . PMID  25629559.
  41. ^ Mettler, Matthew S., Vlachos, Dionisios G., Dauenhauer, Paul J. (2012). "Los diez principales desafíos fundamentales de la pirólisis de biomasa para biocombustibles". Energy & Environmental Science . 5 (7): 7797. doi :10.1039/C2EE21679E.
  42. ^ Czernik S, Bridgwater AV (2004). "Descripción general de las aplicaciones del aceite de pirólisis rápida de biomasa". Energía y combustibles . 18 (2). Energía y combustibles, American Chemical Society: 590–598. doi :10.1021/ef034067u. S2CID  49332510.
  43. ^ Dauenhauer PJ, Colby JL, Balonek CM, Suszynski WJ, Schmidt LD (2009). "Ebullición reactiva de celulosa para catálisis integrada a través de un líquido intermedio". Química verde . 11 (10): 1555. doi :10.1039/B915068B. S2CID  96567659.
  44. ^ Teixeira AR, Mooney KG, Kruger JS, Williams CL, Suszynski WJ, Schmidt LD, et al. (2011). "Generación de aerosoles mediante eyección reactiva por ebullición de celulosa fundida". Energy & Environmental Science . 4 (10). Energy & Environmental Science, Royal Society of Chemistry: 4306. doi :10.1039/C1EE01876K. Archivado desde el original el 31 de agosto de 2017 . Consultado el 30 de agosto de 2017 .
  45. ^ Mettler MS, Mushrif SH, Paulsen AD, Javadekar AD, Vlachos DG, Dauenhauer PJ (2012). "Revelando la química de la pirólisis para la producción de biocombustibles: Conversión de celulosa en furanos y compuestos oxigenados pequeños". Energy Environ. Sci . 5 : 5414–5424. doi :10.1039/C1EE02743C. Archivado desde el original el 31 de agosto de 2017. Consultado el 30 de agosto de 2017 .
  46. ^ Mettler MS, Paulsen AD, Vlachos DG, Dauenhauer PJ (2012). "Conversión pirolítica de celulosa en combustibles: desoxigenación de levoglucosano mediante eliminación y ciclización en biomasa fundida". Energy & Environmental Science . 5 (7): 7864. doi :10.1039/C2EE21305B.
  47. ^ Gibson LJ (2013). "La estructura jerárquica y la mecánica de los materiales vegetales". Revista de la Royal Society Interface . 9 (76): 2749–2766. doi :10.1098/rsif.2012.0341. PMC 3479918 . PMID  22874093. 
  48. ^ Stenius P (2000). "Cap. 1". Química de productos forestales . Ciencia y tecnología de la fabricación de papel. Vol. 3. Finlandia: Fapet OY. p. 35. ISBN 978-952-5216-03-5.
  49. ^ Wang H, Gurau G, Rogers RD (2012). "Procesamiento de celulosa mediante líquidos iónicos". Chemical Society Reviews . 41 (4): 1519–37. doi :10.1039/C2CS15311D. PMID  22266483.
  50. ^ abcd Abetz V (2005). Enciclopedia de ciencia y tecnología de polímeros (Wird aktualisiert. ed.). [Hoboken, Nueva Jersey]: Wiley-Interscience. ISBN 978-0-471-44026-0.
  51. ^ Woodings C (2001). Fibras de celulosa regeneradas . [Manchester]: The Textile Institute. ISBN 978-1-85573-459-3.
  52. ^ ab Borbély É (2008). "Lyocell, la nueva generación de celulosa regenerada". Acta Polytechnica Hungarica . 5 (3).
  53. ^ "Éter de celulosa". methylcellulose.net . 5 de marzo de 2023. Archivado desde el original el 7 de marzo de 2023 . Consultado el 7 de marzo de 2023 .
  54. ^ "Metilcelulosa". kimacelulosa.com . Archivado desde el original el 15 de abril de 2023. Consultado el 15 de abril de 2023 .
  55. ^ Maita P (2023). "Hacia una electrónica sostenible: explotación del potencial de una mezcla de celulosa biodegradable para procesos fotolitográficos y dispositivos ecológicos". Tecnologías de materiales avanzados . 1 (9). doi :10.1002/admt.202301282. hdl : 2108/345525 .
  56. ^ Lamanna L, Corigliano G, Narayanan A, Villani S, Friuli M, Chietera FP, et al. (15 de octubre de 2024). "Más allá del plástico: oleogel como termoplástico biodegradable en estado gel". Revista de ingeniería química . 498 : 154988. doi :10.1016/j.cej.2024.154988. ISSN  1385-8947.
  57. ^ Orlanducci P (2022). "Superficie diseñada para electrodos de alto rendimiento en papel". Applied Surface Science . 608 . doi :10.1016/j.apsusc.2022.155117.
  58. ^ Maita P (2023). "Hacia una electrónica sostenible: explotación del potencial de una mezcla de celulosa biodegradable para procesos fotolitográficos y dispositivos ecológicos". Tecnologías de materiales avanzados . 1 (9). doi :10.1002/admt.202301282. hdl : 2108/345525 .
  59. ^ Orlanducci P (2022). "Superficie diseñada para electrodos de alto rendimiento en papel". Applied Surface Science . 608 . doi :10.1016/j.apsusc.2022.155117.
  60. ^ Orlanducci P (2022). "Un compuesto sostenible de nanodiamante e hidroxipropilcelulosa para aplicaciones electrónicas flexibles". Geles . 12 (8): 783. doi : 10.3390/gels8120783 . PMC 9777684 . PMID  36547307. 
  61. ^ Orlanducci P (2022). "Compuestos de nanodiamantes: un nuevo material para la conservación del pergamino". Revista de ciencia aplicada de polímeros . 32 (139). doi :10.1002/app.52742. S2CID  249654979.
  62. ^ Brunetti P (2020). "Separadores basados ​​en nanodiamantes para supercondensadores realizados sobre sustratos de papel". Tecnología energética . 6 (8). doi :10.1002/ente.201901233.
  63. ^ Clausen A, Bernkop-Schnürch A (2001). "Carboximetilcelulosa tiolada: evaluación in vitro de su efecto potenciador de la permeación en fármacos peptídicos". Eur J Pharm Biopharm . 51 (1): 25–32. doi :10.1016/s0939-6411(00)00130-2. PMID  11154900.
  64. ^ Rahmat D, Devina C (2022). "Síntesis y caracterización de un tiómero catiónico basado en etilcelulosa para la realización de comprimidos y nanopartículas mucoadhesivas". Revista Internacional de Nanomedicina . 17 : 2321–2334. doi : 10.2147/IJN.S321467 . PMC 9130100 . PMID  35645561. S2CID  248952610. 
  65. ^ Leonaviciute G, Bonengel S, Mahmood A, Ahmad Idrees M, Bernkop-Schnürch A (2016). "Hidroxietilcelulosa tiolada protegida con S (HEC): nuevo excipiente mucoadhesivo con estabilidad mejorada". Carbohydr Polym . 144 : 514–521. doi :10.1016/j.carbpol.2016.02.075. PMID  27083843.
  66. ^ Leichner C, Jelkmann M, Bernkop-Schnürch A (2019). "Polímeros tiolados: polímeros bioinspirados que utilizan una de las estructuras de puente más importantes de la naturaleza". Advanced Drug Delivery Reviews . 151–152: 191–221. doi :10.1016/j.addr.2019.04.007. PMID  31028759. S2CID  135464452.
  67. ^ Seidi F, Saeb MR, Huang Y, Akbari A, Xiao H (2021). "Tiómeros de quitosano y celulosa: biosorbentes eficaces para la detección, eliminación y recuperación de iones metálicos del medio acuoso". The Chemical Records . 21–152 (7): 1876–1896. doi :10.1002/tcr.202100068. PMID  34101343. S2CID  235368517.
  68. ^ Kohman, GT (julio de 1939). "La celulosa como material aislante". Química industrial e ingeniería . 31 (7): 807–817. doi :10.1021/ie50355a005.
  69. ^ Weiner ML, Kotkoskie, Lois A. (2000). Toxicidad y seguridad de los excipientes . Nueva York: Dekker. pág. 210. ISBN 978-0-8247-8210-8.
  70. ^ Dhingra D, Michael M, Rajput H, Patil RT (2011). "Fibra dietética en alimentos: una revisión". Revista de ciencia y tecnología de los alimentos . 49 (3): 255–266. doi :10.1007/s13197-011-0365-5. PMC 3614039 . PMID  23729846. 
  71. ^ "Zeoform: ¿El material de construcción ecológico del futuro?". Gizmag.com. 30 de agosto de 2013. Archivado desde el original el 28 de octubre de 2013. Consultado el 30 de agosto de 2013 .
  72. ^ Thoorens G, Krier F, Leclercq B, Carlin B, Evrard B (2014). "Celulosa microcristalina, un aglutinante de compresión directa en un entorno de calidad por diseño: una revisión". Revista internacional de farmacia . 473 (1–2): 64–72. doi : 10.1016/j.ijpharm.2014.06.055 . PMID  24993785.
  73. ^ Holt-Giménez, Eric (2007). Biofuels: Myths of the Agrofuels Transition (Biocombustibles: mitos de la transición hacia los agrocombustibles) . Documento de antecedentes . Institute for Food and Development Policy (Instituto de Políticas Alimentarias y de Desarrollo) , Oakland, CA. 13:2 Holt-Giménez E. "Biofuels - Myths of the Agrofuels Transition: Parts I & II" (Biocombustibles: mitos de la transición hacia los agrocombustibles: partes I y II). Archivado desde el original el 16 de noviembre de 2009. Consultado el 5 de septiembre de 2013 . Holt-Giménez E (13 de noviembre de 2009). "Biocombustibles: mitos de la transición hacia los agrocombustibles: partes I y II". Archivado desde el original el 6 de septiembre de 2013. Consultado el 5 de septiembre de 2013 .
  74. ^ MullinD, Velankar H.2012. Bacterias aisladas, métodos de uso y métodos de aislamiento. Patente mundial WO 2012/021678 A2
  75. ^ Sampa Maiti, et al. (10 de diciembre de 2015). "Búsqueda de bioproducción sostenible y recuperación de butanol como una solución prometedora para los combustibles fósiles". Investigación energética . 40 (4): 411–438. doi : 10.1002/er.3458 . S2CID  101240621.
  76. ^ Hobgood Ray, Kathryn (25 de agosto de 2011). "Los científicos de Tulane afirman que los automóviles podrían funcionar con papel de periódico reciclado". Página web de noticias de la Universidad de Tulane . Universidad de Tulane . Archivado desde el original el 21 de octubre de 2014. Consultado el 14 de marzo de 2012 .
  77. ^ Balbo, Laurie (29 de enero de 2012). "Ponga una cebra en su tanque: ¿una apuesta arriesgada?". Greenprophet.com. Archivado desde el original el 13 de febrero de 2013. Consultado el 17 de noviembre de 2012 .
  78. ^ Thompson B (13 de abril de 2023). «Un tratamiento natural podría hacerte casi invisible a las picaduras de mosquitos». New Atlas . Archivado desde el original el 17 de abril de 2023. Consultado el 17 de abril de 2023 .
  • "Celulosa"  . Encyclopædia Britannica . Vol. 5 (11.ª ed.). 1911.
  • Estructura y morfología de la celulosa por Serge Pérez y William Mackie, CERMAV- CNRS
  • Celulosa, de Martin Chaplin, Universidad South Bank de Londres
  • Descripción clara de un método de ensayo de celulosa en la unidad de Biociencias de Fibra de Algodón del USDA .
  • Las películas de celulosa podrían proporcionar alas batientes y músculos artificiales baratos para robots – TechnologyReview.com
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