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聚乙二醇

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聚乙二醇
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聚乙二醇(PEG),也稱為聚环氧乙烷(PEO)或聚氧乙烯(POE),是指环氧乙烷的寡聚物或聚合物。這三個名稱现今一般为同义词,但歷史上聚乙二醇往往是指分子質量低於20,000 g/mol的低聚物和聚合物,PEO是指分子量超过20,000的聚合物,POE则可指任何分子質量的聚合物。

事实速览 聚乙二醇, 识别 ...

PEO以及POE根據分子量的不同,可為液體或低熔點固體。由於鏈長的影響,不同分子量的聚乙二醇往往有不同的物理性質(如黏度)及不同的應用,但大部分的聚乙二醇化學性質是相似的。低分子量的聚乙二醇通常指較純的寡聚體,較具單分散性;高純度的聚乙二醇具有結晶性,因此可用X-光決定其晶體結構[2]。由於純化和分離寡聚體聚乙二醇較為困難,因此價格通常是多分散聚乙二醇的10-1000倍。相对分子质量在700-900之间者为半固体。相对分子质量1000及以上者为浅白色蜡状固体或絮片状石蜡或流动性粉末。混溶于水,溶于许多有机溶剂,如醇、酮、氯仿、甘油酯和芳香烃等,不溶於乙醚正己烷。它与疏水性分子结合后的产物可用作非離子表面活性劑。随着分子量的提高,其水溶性、蒸汽压、吸水性和有机溶剂的溶解度等相应下降,而凝固点、相对密度、闪點和黏度则相应提高。对热稳定,与许多化学品不起作用,不水解。[3]

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制法

乙二醇缩聚或由环氧乙烷与水加聚而得。[4]

作用

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1980年代,16世紀的瑪麗玫瑰號克拉克帆船殘骸正在接受PEG保護處理
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秦始皇兵马俑,显示了原始色彩的痕跡

醫學用途

聚乙二醇可以用于修饰药物蛋白,以保护药物分子延长其作用半衰期。

聚乙二醇可作为细胞融合剂。它可引起邻近的细胞膜的黏合,继而使细胞融合成为一个细胞。

聚乙二醇也可作为渗透作用型泻药使用。常见使用分子量3350的粉剂,每日使用17g溶于水后口服,以治疗便秘。

化學工業用途

此外聚乙二醇也是一种食品添加剂,常用于糖果、巧克力制品包衣,用量参考GB 2760-2011。在食品中可用于作为被膜剂。亦可用于分散剂、载体溶剂、黏结剂、增塑剂、涂层剂、润滑剂、香味助剂。PEG400最适合做软胶囊。由于PEG400为液体,它具有与各种溶液的广泛相容性,是很好的溶剂和增稠剂,被广泛用于液体制剂,如口服液等。当植物油不适合做活性物配料载体时,PEG则是首选材料。这主要由于PEG稳定,不易变质。此外还可以同高分子量的(PEG)相混合而且其混合物具有很好的溶解性和良好的与相容性。PEG4000、PEG6000、PEG8000用于片剂、胶囊剂、薄膜衣、药丸、栓剂等。由于在制片的过程中,PEG的可塑性和它可提高片剂释放药物的能力,高分子量的PEG(PE4000、PE6000、PEG8000)作为制造片剂的胶黏剂是很有用途的。PEG可使片剂的表面有光泽而且平滑,同时不易受损坏。此外,少量的高分子量的PEG(PEG4000、PEG6000、PEG8000),可以防止糖衣片剂之间粘接合与瓶子之间粘接。[3]

  • 聚乙二醇可作為多種有機反應的綠色反應介質。 [5]
  • 聚乙二醇也常用作气相色谱法的極性固定相,以及電子測試儀中的傳熱流體
  • PEG 常用於保存從水下考古中打撈出來的浸水木材和其他有機文物,例如斯德哥爾摩瓦萨号戰艦[6]以及類似的案例。它取代了木質物品中的水分,使木材尺寸穩定,防止木材乾燥後翹曲或收縮。 此外,PEG也可用作綠色木材的穩定劑,防止木材收縮。[7]
  • 在中國聯合國教科文組織世界遺產秦始皇兵馬俑出土後,PEG(聚乙二醇)被用來保存其彩繪。 [8] 這些彩繪文物創作於秦始皇時期。在考古發掘中,陶俑出土後15秒內,彩繪下的漆層在暴露於西安乾燥的空氣後開始捲曲。隨後,彩繪會在大約四分鐘內剝落。德國巴伐利亞文物保護辦公室研發了一種PEG防腐劑,將其立即應用於出土文物,有助於保存陶俑身上的彩繪。[9]
  • PEG常用於质谱法實驗(作為內部校準化合物),其特徵性的碎片模式可實現準確且可重複的調諧。
  • PEG衍生物,例如窄譜乙氧基化物,可用作表面活性剂
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對人體健康的影響

聚乙烯氧化物 (PEO's) 的「單次口服毒性非常低」,經口攝取時的毒性約為每公斤人體重量數十克。由於毒性低,PEO 被用於各種食用產品。[10]水性和非水性應用中,它也被用作各種表面的潤滑塗層。[11]

聚乙二醇(PEG)的前驅物是環氧乙烷,這是一種危險物質。 [12] 乙二醇及其類若用於受損皮膚,會產生腎毒性(對腎臟毒性)。 [13]

美國食品藥物管理局(FDA)認為聚乙二醇(PEG)具有生物惰性且安全。[14]

2015年的一項研究似乎對美國食品藥物管理局的結論提出了質疑。研究採用高靈敏度酶联免疫吸附测定(ELISA)檢測方法,在1990年至1999年採集的隨機血漿樣本中,72%檢測到了抗PEG抗體。該研究的作者認為,這一結果表明,即使從未接受過聚乙二醇化藥物治療的人群中也可能存在抗PEG抗體,但通常水平較低。 [15][16] 由於PEG在眾多產品中普遍存在,且人群中存在PEG抗體(提示存在過敏反應)的比例很高,因此對PEG的過敏反應日益成為健康問題。 [17][18] PEG過敏通常是在患者被診斷出對幾種看似無關的產品(包括含有或用PEG製造的加工食品、化妝品、藥物和其他物質)過敏後才被發現的。[17]

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参考资料

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