imported>Zwicki0815: Link eingefügt

2025-10-19T23:04:11Z

Link eingefügt

Neue Seite

{{Infobox Polymer
|Strukturformel = [[Datei:Methylcellulose.svg|300px|Strukturformel Methylzellulose]] Ausschnitt aus einem Methylcellulosepolymer, Substitutionsgrad 2
|Polymertyp = 3
|Name = Methylzellulose
|Andere Namen = * {{E-Nummer|461|Abruf=2020-08-06}}
* {{INCI|Name=METHYLCELLULOSE |ID=35332 |Abruf=2020-08-06}}
* Cellulosemethylether
* MC
|CAS = * {{CASRN|9004-67-5}}

|Wirkstoffgruppe = Laxans
|ATC-Code = {{ATC|A06|AC06}}
|Beschreibung = weißes bis gelbliches Pulver<ref name="Römpp" />
|Bausteine = methylierte [[Cellobiose]]
|Aggregat = fest
|Quelle GHS-Kz = <ref name="CARL_ROTH">{{Carl Roth|8421|Name=|Abruf=2010-12-14}}</ref>
|GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|-}}
|GHS-Signalwort =
|H = {{H-Sätze|-}}
|EUH = {{EUH-Sätze|-}}
|P = {{P-Sätze|-}}
|Quelle P = <ref name="CARL_ROTH" />
}}

'''Methylcellulose''' (fachsprachlich, standardsprachlich: '''Methylzellulose''') ist eine [[chemische Verbindung]], die von [[Cellulose]] abgeleitet ist; chemisch handelt es sich um einen [[Celluloseether]]. Sie ist ein [[Hydrophilie|hydrophiles]] weißes Pulver und löst sich in kaltem (aber nicht in heißem) [[Wasser]] auf und bildet dabei eine hochviskose oder sehr zähflüssige Lösung, bis sogar der Eindruck eines [[Gel]]s entsteht.

Methylcellulose wird in vielen [[Kleister|Tapetenkleister]]n als Klebe- und Bindemittel und in zahlreichen anderen technischen Produkten verwendet. Sie dient zudem als [[Verdickungsmittel]] und [[Emulgator]] in verschiedenen Nahrungsmittel- und Kosmetikprodukten sowie als Bestandteil von Arzneimitteln. Methylcellulose wird unter einer Vielzahl von Handelsnamen verkauft. Wie auch Cellulose ist sie im menschlichen Organismus nicht verdaulich, nicht allergen und nicht giftig.

== Gewinnung und Darstellung ==
Methylcellulose tritt nicht natürlich auf, sondern wird synthetisch produziert, indem Cellulose in eine heiße [[alkalische Lösung]] (eine Lauge, zum Beispiel [[Natriumhydroxid]]) gegeben und mit [[Halogenkohlenwasserstoffe|Methylhalogeniden]] behandelt wird.

Methylcellulose wird technisch durch die Umsetzung von alkalisch vorbehandelter Cellulose mit [[Methylchlorid]] bei erhöhter Temperatur unter Druck hergestellt.<ref>[http://www.chemgapedia.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/9/mac/funktionspolymere/verdicker/verdickungsmittel.vlu/Page/vsc/de/ch/9/mac/funktionspolymere/verdicker/mecell.vscml.html Artikel ''Methylcellulose'' in der ChemgaPedia].</ref>
[[Datei:Methylcellulose V1.svg|zentriert|600px]]

Da bei dieser Reaktion nicht alle Hydroxygruppen reagieren, entstehen Gemische mit unterschiedlich hohem [[Substitutionsgrad]]. Auch der Substitutionsgrad der einzelnen Cellobiose(ß1,4-Glucose)-Bausteine innerhalb eines [[Polymer]]s kann unterschiedlich hoch ausfallen.

== Chemische Eigenschaften ==
Chemisch ist Methylcellulose ein [[Methylether]] der Cellulose und entsteht durch Ersatz von Wasserstoffatomen der [[Hydroxygruppe]]n durch [[Methylgruppe]]n.

In Abhängigkeit von der Anzahl der substituierten Hydroxygruppen unterscheiden sich die Methylcellulosen. Cellulose ist ein Kettenmolekül aus zahlreichen Glucosemolekülen, jede Glucoseeinheit hat drei Hydroxygruppen. Verschiedene Methylcellulosen lassen sich durch ihren Substitutionsgrad (''degree of substitution'', DS), die durchschnittliche Zahl ersetzter Hydroxygruppen pro Glucoseeinheit, beschreiben. Das theoretische Maximum beträgt 3,0, typische Werte liegen im Bereich von 1,3 bis 2,6.<ref>{{Webarchiv |url=http://www.colorcon.com/literature/marketing/mr/Extended%20Release/METHOCEL/English/pi_methocel_gen_prop.pdf |text=DS von Celluloseethertypen |wayback=20160418030018 |archiv-bot=}}</ref>

Methylcellulose löst sich in kaltem Wasser. Die Löslichkeit nimmt mit zunehmendem DS-Wert ab, weil die polaren Hydroxygruppen durch unpolare Ethergruppen ersetzt sind. Niedrig substituierte Methylcellulosen mit einem DS-Wert < 1 benötigen zur Lösung ein alkalisches Milieu. Die Substanz ist in heißem Wasser > 55 °C schwerer löslich als in kaltem. Das Erhitzen einer gesättigten Lösung von Methylcellulose führt zu einem festen, weißen Gel, nicht zum Ausfallen, wie bei Hydroxypropylcellulose (besser unter dem Namen Klucel ® bekannt). Die Temperatur, bei der dieser Effekt auftritt, hängt vom DS-Wert ab. Höher substituierte Methylcellulosen sind auch in organischen Lösungsmitteln löslich.<ref name="Römpp">{{RömppOnline|ID=RD-13-01825|Name=Methylcellulose|Abruf=2014-06-13}}</ref> Da der DS-Wert der Methylcellulose nie einheitlich ist, gibt es immer Partikel, die sich nicht lösen lassen. Daher werden häufig Mischungen von Celluloseethern produziert, die neben Methylcellulosen auch [[Hydroxypropylmethylcellulose]] (HPMC) und [[Hydroxyethylmethylcellulose]] (HEMC) oder [[Ethylmethylcellulose]] (EMC) enthalten.

Aufgrund der unterschiedlichen funktionellen Gruppen -OH und -OCH3 besitzt Methylcellulose sowohl [[hydrophil]]e wie [[hydrophob]]e Eigenschaften. Dadurch verringert sie in Lösung die [[Oberflächenspannung]] und wirkt emulgierend in Zwei-Phasen-Mischungen. In Betonmischungen erhöht sie die Wasserhaltefähigkeit und verzögert damit die Abbindung, damit haben die Betonbestandteile mehr Zeit für chemische Reaktionen mit dem enthaltenen Wasser. In Ethermischungen bildet sich ein Film, der über die Zugabe von [[Formaldehyd]] reguliert werden kann. Bei Methylcellulosen höherer Substitutionsquoten bildet dieser Film ein [[thermoplast]]isches [[Polymer]], das bei Temperaturen von 120 bis 190 °C zu wasserlöslichen Folien [[Extrusion (Verfahrenstechnik)|extrudierbar]] ist.

Methylcellulose hat gute filmbildende Eigenschaften und ein hohes Binde- und Haftvermögen.<ref>{{Literatur |Autor=Karolina Soppa |Titel=Die” Klebung von Malschicht und textilem Bildträger: Untersuchung des Eindringverhaltens von Gelatinen sowie Störleim und Methylcellulose bei der Klebung von loser Malschicht auf isolierter und unisolierter Leinwand mittels vorhergehender Fluoreszenzmarkierung - Terminologie, Grundlagenanalyse und Optimierungsansätze. |Datum=2018 |Seiten=67}}</ref> Die [[Zugfestigkeit]] von Methylcellulosefolien liegt in den meisten Fällen im Bereich von durchschnittlich 43–62 N/mm2 (mindestens 8 N/mm2 bis maximal 79 N/mm2). Zum Beispiel Methocel A15-Folien ca. 54 N/mm2 bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50 %.<ref>{{Literatur |Autor=Karolina Soppa |Titel=Die” Klebung von Malschicht und textilem Bildträger: Untersuchung des Eindringverhaltens von Gelatinen sowie Störleim und Methylcellulose bei der Klebung von loser Malschicht auf isolierter und unisolierter Leinwand mittels vorhergehender Fluoreszenzmarkierung - Terminologie, Grundlagenanalyse und Optimierungsansätze. |Datum=2018 |Seiten=71}}</ref> Die [[Kohäsion (Chemie)|Kohäsion]] ist abhängig von der relativen Feuchte, der Temperatur, der Charge, der Reinheit, der Art der Lösungsherstellung, dem [[pH-Wert]], der Kettenlänge, der [[Konzentration (Chemie)|Konzentration]] der [[Lösung (Chemie)|Lösung]], der Filmdicke, der Filmform, der Trocknung.<ref>{{Literatur |Autor=Karolina Soppa |Titel=Die” Klebung von Malschicht und textilem Bildträger: Untersuchung des Eindringverhaltens von Gelatinen sowie Störleim und Methylcellulose bei der Klebung von loser Malschicht auf isolierter und unisolierter Leinwand mittels vorhergehender Fluoreszenzmarkierung - Terminologie, Grundlagenanalyse und Optimierungsansätze. |Datum=2018 |Seiten=67}}</ref> Bei hoher Luftfeuchtigkeit bis zu 75 % ist die Kohäsion noch gut.<ref>{{Literatur |Autor=Karolina Soppa, Stefan Zumbühl |Titel=Stressstrain behavior of gelatin, sturgeon glue, and methylcellulose at fluctuating relative humidity. |Sammelwerk=In Working Towards a Sustainable Past. ICOM-CC 20th Triennial Conference Preprints, Valencia, 18–22 September 2023, ed. J. Bridgland. Paris: International Council of Museums |Datum=2023 |Seiten=5}}</ref>

Die Klebkraft hängt vom Substrat und der Kettenlänge ab. Einige Untersuchungen haben gezeigt, dass auch eine kurzkettige Methylcelluloselösung eine hohe Klebkraft aufweisen kann<ref>{{Literatur |Autor=Karolina Soppa, Andreas Hochuli |Titel=Wood Bonds Wood:The Use of Digital 3D Technology and a Cellulose-based Adhesive to Glue a Separated Joint on a Medieval Limewood Relief AIC Wooden Artifacts Group Postprints, Los Angeles |Datum=2022 |Seiten=13}}</ref>.

== Verwendung ==
Methylcellulose ist eine vielfältig einsetzbare Verbindung. So werden Methylcellulosen als Verdickungs-, Binde-, Klebe-, Dispergier-, Suspendier-, Emulgier-, Sedimentations-, Filterhilfs-, Flockungs-, Quell-, Gleit- und Wasserrückhaltemittel sowie als Schutzkolloid und Filmbildner eingesetzt. Sie wird häufig auch Haarshampoos, Zahnpasten und flüssigen Seifen hinzugefügt, um deren charakteristische [[Viskosität]] zu erzeugen.<ref name="Römpp" />

Methylcellulose hat einen sehr breiten Viskositätsbereich von 5 bis 75.000 mPas.<ref>{{Literatur |Autor=Karolina Soppa |Titel=Die” Klebung von Malschicht und textilem Bildträger: Untersuchung des Eindringverhaltens von Gelatinen sowie Störleim und Methylcellulose bei der Klebung von loser Malschicht auf isolierter und unisolierter Leinwand mittels vorhergehender Fluoreszenzmarkierung - Terminologie, Grundlagenanalyse und Optimierungsansätze |Datum=2018 |Seiten=57}}</ref>

Viskositätsbeispiel: 2-prozentige [[Konzentration (Chemie)|Konzentration]] in Wasser: MCA4M: 4000 mPa, MCA4C: 320 bis 480 mPa.<ref>{{Internetquelle |autor=Kremer Pigmente GmbH & Co KG |url=https://www.kremer-pigmente.com/fr/shop/mediums-liants-colles/63671-methocel-a4m.html |titel=Methocel™ A4M Médiums, Liants & Colles |sprache=fr |abruf=2024-05-01}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor=Kremer Pigmente GmbH & Co KG |url=https://www.kremer-pigmente.com/fr/shop/mediums-liants-colles/liants-hydrosolubles/63682-benecel-a4c.html |titel=Benecel™ A4C Liants hydrosolubles |sprache=fr |abruf=2024-05-01}}</ref>

Die [[Viskosität]] ist abhängig von [[Substitutionsgrad]], [[Temperatur]] und Konzentration. Je niedriger der Substitutionsgrad, desto höher ist die Viskosität. Bei konstanten Parametern steigt die Viskosität mit zunehmendem [[Polymerisationsgrad]].

=== Lebens- und Genussmittel ===
Methylcellulose (Zusatzstoffnummer ''E 461'') wie auch andere chemisch modifizierte Abkömmlinge der [[Cellulose]] (E 463 bis 469) sind in der [[Europäische Union|EU]] als [[Lebensmittelzusatzstoff]], in den USA durch 21CFR 182.1480 (FDA) zugelassen.<ref>[https://www.zusatzstoffe-online.de/zusatzstoffe/461-methylcellulose/ zusatzstoffe-online.de].</ref> Im Lebensmittelbereich sind sie als Gelier-, Verdickungs- und Überzugsmittel sowie als [[Emulgator]] und Stabilisator häufig Bestandteil von Fleisch- und Fischersatzprodukten,<ref>{{Literatur |Autor=Susanne Preuß, Hamburg |Titel=Frosta als Pionier: Veganer Fisch ohne Zusatzstoffe |Sammelwerk=FAZ.NET |Online=https://www.faz.net/aktuell/frosta-als-pionier-veganer-fisch-ohne-zusatzstoffe-18683643.html |Abruf=2023-02-17}}</ref> Speiseeis, Backwaren, Kuchencremes, Mayonnaise, Instantprodukten und Tiefkühlkost. Folien aus Methylcellulose können als essbare Folien Verwendung finden.

Im Genussmittelbereich dienen sie als Bindemittel für [[Tabak]]stücke, um daraus [[Zigarre]]nblätter zum Rollen von Zigarren herzustellen. Diese müssen einen Anteil von mehr als 75 % Tabak haben, den Rest stellen Bindemittel dar.<ref name="Zoebelein">Stichwort ''Methylcellulose''. In: Hans Zoebelein (Hrsg.): ''Dictionary of Renewable Ressources.'' 2. Auflage, Wiley-VCH, Weinheim und New York 1996; Seiten 189–190. ISBN 3-527-30114-3.</ref><ref>Stichwort ''Tobacco Industry''. In: Hans Zoebelein (Hrsg.): ''Dictionary of Renewable Ressources.'' 2. Auflage, Wiley-VCH, Weinheim und New York 1996; Seiten 306–307. ISBN 3-527-30114-3.</ref>

=== Medizin ===
Wässrige Lösungen der Methylcellulose werden als [[Augentropfen]] zur Behandlung des [[Keratoconjunctivitis sicca|trockenen Auges]] verwendet („künstliche [[Tränen]]flüssigkeit“).<ref name="handexcp">Handbook of Pharmaceutical Excipients, 5th Edition (2006). Ray C. Rowe (Herausgeber), Paul J. Sheskey (Herausgeber), P.J. Weller (Herausgeber)</ref><ref name="MAW91">Mutschler, Geisslinger, Kroemer, Schäfer-Korting, Mutschler Arzneimittelwirkungen, 9. Auflage, 2008, ISBN 3-8047-1952-X.</ref><ref>Arzneimittelinformationssystem bei [[PharmNet.Bund]].</ref>

Methylcellulose wird nach [[Peroral|oraler]] Gabe nicht durch den Darm aufgenommen, bindet große Mengen Wasser und wirkt deshalb [[Abführmittel|abführend]]. Sie kann wegen ihrer Quellwirkung als Laxans (Abführmittel) eingesetzt werden,<ref>''Methylcellulose'' In: Pschyrembel Klinisches Wörterbuch. 257. Auflage, de Gruyter Verlag Berlin 1994. ISBN 3-11-012692-3</ref> um eine [[Verstopfung]] zu behandeln, jedoch ist diese Anwendung von untergeordneter Bedeutung<ref>[http://www.pharmazeutische-zeitung.de/index.php?id=5409 Den trägen Darm ankurbeln], in: [[Pharmazeutische Zeitung]], Ausgabe 13, 2008.</ref> und in Deutschland eher ungebräuchlich.

In der konventionellen [[Radiologie]] wird Methylcelluloselösung als sogenanntes negatives [[Kontrastmittel]] eingesetzt. Der Film wird an den Stellen, wo die Methylcellulose sich angereichert hat, stärker belichtet (sie erscheint schwarz am [[Röntgenbild]]). Hauptsächlich findet sie Verwendung in der Darstellung des Dünndarms.

=== Pharmazie ===
Neben der Verwendung als Arzneistoff wird Methylcellulose vielfach als [[pharmazeutischer Hilfsstoff]] in der [[Arzneimittel]]herstellung verwendet: beispielsweise zur [[Viskosität]]serhöhung in flüssigen Arzneizubereitungen, zur Stabilisierung von Emulsionen und Suspensionen, als Gelbildner in [[Hautcreme|Cremes]] und [[Gel]]en, als Bindemittel für Tablettengranulate, als Gerüststoff und [[Tablettensprengmittel|Sprengmittel]] für Tabletten sowie als Filmbildner für Lacktabletten.<ref name="handexcp" /><ref name="pheurkom">Kommentar zum Europäischen Arzneibuch 6.1, Loseblattsammlung, 31. Lfg. 2009.</ref>

Pharmazeutische Qualitäten der Methylcellulose enthalten gemäß der Charakterisierung im Europäischen [[Arzneibuch]] einen Methoxygruppenanteil von 26 % bis 33 %, was einem Substitutionsgrad von etwa 1,6 bis 2,0 gleichkommt. Die mittlere [[Molmasse]] liegt bei 10.000 bis 220.000 Gramm pro [[Mol]] entsprechend einem [[Polymerisationsgrad]] von ungefähr 50 bis 1000.<ref name="handexcp" /> Die verschiedenen Typen der pharmazeutisch verwendeten Methylcellulose sind durch die Angabe der [[Viskosität]] einer wässrigen Lösung bei vorgeschriebener Konzentration zu kennzeichnen. In kaltem Wasser löst sich Methylcellulose pharmazeutischer Qualität unter Bildung einer [[Kolloidale Lösung|kolloidalen Lösung]]; in heißem Wasser, in [[Aceton]], wasserfreiem [[Ethanol]] und [[Toluol]] ist sie praktisch unlöslich.<ref name="EP0345">Europäisches Arzneibuch 6. Ausgabe, Grundwerk 2008, 6.0/0345.</ref> Der [[pH-Wert]] einer 1%igen Lösung liegt zwischen 5,0 und 8,0. Es besteht eine Reihe von Unverträglichkeiten mit anderen Stoffen, die zu Ausfällungen („Verklumpung“) der Methylcellulose führen können.

In [[Ophthalmologie|ophthalmologischen]] Zubereitungen wird Methylcellulose in Konzentrationen von 0,5–1,0 % eingesetzt.<ref name="handexcp" />

=== Konservierung und Restaurierung ===
Reine Methylcellulose ist sehr alterungsbeständig<ref>{{Literatur |Autor=Simon Steger, Gerhard Eggert, Wolfgang Horn, Christoph Krekel |Titel=Are cellulose ethers safe for the conservation of artwork? New insights in their VOC activity by means of Oddy testing, Heritage Science 10 (1) |Datum=2022 |Seiten=1–12 |Online=https://heritagesciencejournal.springeropen.com/articles/10.1186/s40494-022-00688-4}}</ref> und eignet sich daher hervorragend für die Konservierung von Kunst und Kultur<ref>{{Literatur |Autor=Karolina Soppa |Titel=Die Klebung von Malschicht und textilem Bildträger. Untersuchung des Eindringverhaltens von Gelatinen sowie Störleim und Methylcellulose bei der Klebung von loser Malschicht auf isolierter und unisolierter Leinwand mittels vorhergehender Fluoreszenzmarkierung – Terminologie, Grundlagenanalyse und Optimierungsansätze |WerkErg=Dissertation |Datum=2018 |DOI=10.5165/hawk-hhg/414 |Seiten=10.5165/hawk-hhg/414}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor=Karolina Soppa |url=https://www.researchgate.net/profile/Karolina-Soppa |titel=Diverse Beiträge zur Klebung mit Methylcellulose |abruf=2022-12-04}}</ref>. Dies sowohl zum Festigen von pudernder Malschicht als auch zum Kleben von Malschichten, Fassungen, Holz, Textil usw., in flüssiger, Schaum-<ref>{{Literatur |Autor=Magdalena Ritler, Johanna Krailing, Muriel Kupper and Karolina Soppa |Titel=Using Methylcellulose Foam Produced by the Double-syringe
Technique to Adhere Lifted, Stiff Paint Flakes |Band=1 |Verlag=Zeitschrift für Kunsttechnologie und Konservierung |Datum=2024 |Seiten=171–180 |Online=https://www.researchgate.net/publication/385302881_Using_Methylcellulose_Foam_Produced_by_the_Double-syringe_Technique_to_Adhere_Lifted_Stiff_Paint_Flakes}}</ref> oder Gitterform. Nicht zu verwechseln mit Hydroxypropylcellulose (z. B. Klucel ®), die eine geringere Alterungsbeständigkeit aufweist und viel plastischer ist.

=== Technische und sonstige Verwendung ===
[[Datei:Tapetenkleister.jpg|mini|Tapetenkleister]]
Methylcellulose ist der Hauptbestandteil vieler [[Tapetenkleister]] und kann als milder [[Klebstoff]] eingesetzt werden, der mit Wasser abgewaschen werden kann. Zum Beispiel kann sie zur Fixierung bei der Restaurierung empfindlicher Kunstgegenstände Anwendung finden.

In großem Umfang wird Methylcellulose zur Produktion von Baustoffen eingesetzt. So wird sie zum Beispiel trockenen [[Mörtel]]mischungen zugefügt, um die Eigenschaften des Mörtels wie Wasserrückhaltung, [[Viskosität]] und [[Adhäsion]] zu den Oberflächen zu verbessern. Außerdem wird sie aus den gleichen Gründen als Zusatzstoff in [[Putz (Baustoff)|Putzmischungen]] und [[Kitt]]substanzen beigefügt.<ref name="Zoebelein" /> In Wand- und Textilfarben sowie in [[Tinte]]n dient Methylcellulose als Dickungsmittel und in Reinigungsmitteln und Kosmetika als Emulgator und Stabilisator. Weitere Verwendungen sind als [[Same (Pflanze)|Samenummantelung]] in der Agrarindustrie und als Zusatzstoff zur Stabilisierung der [[Monomer]]lösung bei der [[Polymerisation]] von [[Vinylchlorid]] zu [[Polyvinylchlorid]] (PVC).<ref name="Zoebelein" />

Das schleimige, klebrige Aussehen einer passenden Mischung von Methylcellulose mit Wasser, zusätzlich zu seinen ungiftigen, nicht-allergenen Eigenschaften, macht es zu einer gern benutzten Substanz bei [[Spezialeffekt]]en in der Fotografie und im Fernsehen, wo Schlamm oder schleimige Substanzen benötigt werden. Im Film ''[[Ghostbusters – Die Geisterjäger]]'' beispielsweise war die klebrige Substanz einiger Geister meistens eine konzentrierte wässrige Lösung von Methylcellulose. Methylcellulose wird auch in der Pornographie-Industrie häufig benutzt, um [[Sperma]] zu simulieren.

Methylcellulose wird wie [[Agar]] als Grundstoff in Kulturmedien der Mikrobiologie benutzt, beispielsweise um die Reproduktion von [[Bakterien]] zu untersuchen.

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Celluloseether]]
[[Kategorie:Polysaccharid]]
[[Kategorie:Verdickungsmittel]]

[[Kategorie:Laxans]]
[[Kategorie:Novel Food]]
[[Kategorie:Lebensmittelzusatzstoff (EU)]]
[[Kategorie:Futtermittelzusatzstoff (EU)]]

Methylcellulose - Versionsgeschichte

imported>Zwicki0815: Link eingefügt