Disclosed herein is an improved process for the preparation of nanostructured oxidized/carboxy cellulose with high carboxy content and high yield, by subjecting non-wood, lignocellulose, sugarcane bagasse derived a-cellulose or cotton cellulose to oxidation at suitable temperature, wherein the particle shape is spherical, particle size of synthesized carboxy cellulose is in the range of 1-100 nm and degree of polymerization (DP) is in the range 50-70 Further the present invention provides pharmaceutical composition comprising of nanostructured oxidized/carboxy celluloses preferably 6-carboxy cellulose, and 2,3,6- tricarboxycellulose alone or in association with one or more pharmaceutically acceptable carrier(s) or excipient(s) for treatment of microbial infections. The carboxycelluloses were efficient in stabilizing multi-walled carbon nanotubes and single-walled carbon nanotubes in aqueous media.La présente invention concerne un procédé amélioré de préparation de carboxycellulose oxydée nanostructurée à teneur élevée en carboxy et avec un rendement élevé, ledit procédé consistant à soumettre de la lignocellulose ne dérivant pas du bois, de la a-cellulose dérivée de bagasse de canne à sucre ou de la cellulose de coton à une oxydation à une température appropriée, la forme des particules étant sphérique, la taille des particules de carboxycellulose synthétisée étant située dans la plage allant de 1 à 100 nm et le degré de polymérisation (DP) étant situé dans la plage allant de 50 à 70. De plus, la présente invention concerne une composition pharmaceutique comprenant des carboxycelluloses oxydées nanostructurées, de préférence la 6-carboxycellulose, et la 2,3,6-tricarboxycellulose seules ou en association avec un ou plusieurs transporteurs ou excipients pharmaceutiquement acceptables, destinée au traitement dinfections microbiennes. Les carboxycelluloses sont efficaces dans la stabilisation de nanotubes de carbone à parois multiples et de nanotubes de carbone à paroi