聚乙二醇

聚乙二醇简称“PEG”。乙二醇经分子间脱水缩合而成的高分子化合物。化学式HOCH2(CH2OCH2)nCH2OH。其中n大于4。平均分子量200～7000。商品聚乙二醇后的数字表示平均分子量。例如，聚乙二醇-400，表示该商品聚乙二醇平均分子量约为400。

无色粘稠液体或白色固体。低毒! 溶于水及许多有机溶剂，易溶于芳香烃，微溶于脂肪烃。置久不水解，对热稳定，与许多化学试剂不反应。某些金属盐约在100℃时能溶于聚乙二醇，并在室温下保持稳定。这些金属盐包括钙、钴、铜、铁、镁、锰、锡和锌的氯化物，碘化钾和乙基汞等。可作增塑剂、软化剂、湿润剂、润滑剂、溶剂、粘合剂，也可调配香料及用作药物制剂。依相对分子质量不同而性质不同，从无色无臭黏稠液体至蜡状固体。分子量200～600者常温下是液体，分子量在600以上者就逐渐变为半固体状，随着平均分子量的不同，性质也有差异。从无色无臭粘稠液体至蜡状固体。随着分子量的增大，其吸湿能力相应降低。本品溶于水、乙醇和许多其它有机溶剂。蒸气压低，对热、酸、碱稳定。与许多化学品不起作用。有良好的吸湿性、润滑性、粘结性。无毒，无刺激。平均分子量300，n=5～ 5.75，熔点-15～8℃，相对密度1.124～1.130。平均分子量600，n=12～13，熔点20 ～25℃，闪点246℃，相对密度1.13 (20℃)。平均分子量4000，n=70～85，熔点53～ 56℃。
在一般条件下，聚乙二醇是很稳定的，但在120℃或更高的温度下它能与空气中的氧发生作用。在惰性气氛中(如氮和二氧化碳)，它即使被加热至200～240℃也不会发生变化，当温度升至300℃会发生热裂解。加入抗氧化剂，如质量分数为0.25%～0.5%的吩噻嗪，可提高它的化学稳定性。它的任何分解产物都是挥发性的，不会生成硬壳或粘泥状的沉淀物。

聚乙二醇为环氧乙烷水解产物的聚合物，无毒、无刺激性，广泛应用于各种药物制剂中。低分子量的聚乙二醇毒性相对较大，综合来看，二醇类的毒性相当低。局部应用聚乙二醇特别是黏膜给药可导致刺激性疼痛。在外用洗剂中，本品能增加皮肤的柔韧性，并具有与甘油类似的保湿作用。大剂量口服可出现腹泻。在注射剂中，最大的聚乙二醇300浓度约为30%(V/V)，浓度大于40%(V/V)可出现溶血现象。一种用于原生质体融合中的优良化学促融剂。是乙二醇的多聚物，分子式为HOCH2(CH2O·CH2)nCH2OH。为白色微黄蜡状固体，可溶于水，有微臭味。存在一系列不同相对分子质量的多聚体，相对分子质量在200～6000之间者均可用作促融剂，但以1000者为好(此时呈液态)。PEG的水溶性强，在液相介质中，其分子表面的醚键带有微弱的负电荷，在Ca2+离子的参与下，可将带正电的表面蛋白或带负电荷的糖蛋白通过Ca2+桥相连，从而使细胞发生聚集、融合。在50%PEG中，自由水消失，可导致细胞脱水而引起质膜结构变化和细胞融合。
PEG用于细胞融合中的优点为：
①通用性强，可用于动、植物和微生物各种细胞。
②比仙台病毒等易制备和控制。
③活性稳定，使用方便。
缺点是：
①有效浓度范围较窄(50%～55%)，但此时对细胞较毒。
②不能在显微镜下观察到细胞的融合过程。
③诱导产生杂交细胞的频率较低(约1×10-5)。除用作促融剂外，还可用于促进酵母菌摄取外源的转化DNA，并可用作临床化学中的沉淀剂以及血清等水溶液或悬浮液的渗透浓缩剂等。紫外线吸收剂UV-1130是一种羟基苯基苯并三氮唑类紫外光吸收剂,外观为淡黄色至浅琥珀色黏稠液体，易溶于极性和非极性溶剂，不溶于水，能有效地保护涂层光泽,避免龟裂和发生斑点,该产品易于乳化,特别适用于水性体系，在水性体系中的分散可通过溶解在水溶性溶剂如二甘醇二乙醚中获得。
具有良好的抗高温和抗萃取特性,特别适用于较高耐候性要求的工业和汽车涂料领域,还可以提供给诸如木器类敏感基质足够的保护。
商业销售涂料与受阻胺（HALS）共用，如光稳定剂292或123。这些共用的协同剂，可显著提高涂层性能，防止其失光，开裂，起泡，脱落和变色。
光稳定剂可加入汽车罩光清漆或底漆。然而，根据我们的经验，在面漆中加入光稳定剂保护效果最好。医用聚乙二醇又称聚环氧乙烷 (PEO)。由环氧乙烷开环聚合得到的线性聚醚。在生物医学领域主要用途如下：
1) 隐形眼镜用液。利用聚乙二醇水溶液的粘度对剪切速率较敏感和细菌不易在聚乙二醇上生长。
2) 合成润滑药。环氧乙烷与水的缩合聚合物。为配制水溶性药物的软膏基质，也可作为乙酰水杨酸、咖啡因等难溶于水药物的溶媒，供注射液的配制。
3) 药物缓释和固定化酶的载体。将聚乙二醇水溶液涂敷于药丸外层，可控制丸内药物在体内扩散，以提高药效。
4) 医用高分子材料表面改性。利用含聚乙二醇的两亲性共聚物在医用高分子材料表面吸附、截留和接枝，可改善与血液接触的医用高分子材料的生物相容性。
5) 制作烷醇避孕药膜。
6) 制作亲水性抗凝血聚氨酯。
7) 聚乙二醇4000为渗透型缓泻剂，在肠腔内可增加渗透压，吸收水分，使粪便软化、体积增加，促使肠蠕动而排便。
8) 假牙固定剂。利用聚乙二醇无毒和成胶性，用作假牙固定剂的组分。 9) PEG 4000和PEG 6000常用于促进细胞融合或原生质体融合并有助于生物体 (如酵母菌) 在转化中摄入DNA。PEG可吸收溶液中的水，故也用于浓缩溶液。聚乙二醇和聚乙二醇脂肪酸酯在化妆品工业和制药工业中的应用很广泛。由于聚乙二醇兼有很多优良的性质： 水溶性、不挥发性、生理惰性、温和性、润滑性和使皮肤润湿、柔软、有愉快用后感等。可选取不同相对分子质量级分的聚乙二醇改变制品的粘度、吸湿性和组织结构。相对分子质量低的聚乙二醇(Mr<2000)适于用作润湿剂和稠度调节剂，用于膏霜、乳液、牙膏和剃须膏等，也适用于不清洗的护发制品，赋予头发有丝状光泽。相对分子质量高的聚乙二醇(Mr >2000)适用于唇膏、除臭棒、香皂、剃须皂、粉底和美容化妆品等。在清洗剂中，聚乙二醇也用作悬浮剂和增稠剂。在制药工业上，用作油膏、乳剂、软膏、洗剂和栓剂的基质。市售符合食品和药物使用的聚乙二醇(如Polyethylene Glycol NF，Dow chemical Co.)更适于化妆品使用。甲氧基聚乙二醇和聚丙二醇的应用与聚乙二醇相近。
聚乙二醇广泛用于多种药物制剂，如注射剂、局部用制剂、眼用制剂、口服和直肠用制剂。固体级别的聚乙二醇可以加入液体聚乙二醇调整黏度，用于局部用软膏;聚乙二醇混合物可用作栓剂基质;聚乙二醇的水溶液可作为助悬剂或用于调整其他混悬介质的黏稠度;聚乙二醇和其他乳化剂合用，增加乳剂稳定性。此外，聚乙二醇还用作薄膜包衣剂、片剂润滑剂、控释材料等。美国联邦食品药物和化妆品法规的食品添加剂增补条例中，已批准把食物化学品药典级的聚乙二醇直接或间接地用作食品添加剂。FAO/WHO1985年规定ADI值为0～10mg/kg体重。GRAS(FDA，§172.820，1985)。急性经口毒性(小鼠)LD5033～35g/kg，腹膜内毒性LD5010～13g/kg。不刺激眼睛，不会引起皮肤的刺激和过敏。
溶解性 表观分子量在1000(或以上)的聚乙二醇，极易溶于水。聚乙二醇溶于许多有机溶剂，包括脂肪族酮类和醛类、三氯甲烷、乙二醇醚、酯类及芳香族碳氢化合物；不溶于乙醚和大多数脂肪族碳氢化合物。在水和有机溶剂中溶解度随着分子量的提高而降低。
表观分子量表观分子量低于1000者，为申报值的95.0%～105.0%；表观分子量在1000～7000者，为申报值的90.0%～110.0%；高于7000者，为申报值的87.5%～112.5%.
表观分子量的测定方法如下。
邻苯二甲酸酐溶液的制备取邻苯二甲酸酐49g，放人一棕色瓶中，加入新蒸馏的吡啶300ml。强烈振摇使之溶解，使用前放置过夜。
液状聚乙二醇试样液的制备 小心地取上述邻苯二甲酸酐溶液25ml，放人一洁净、干燥、绝热的耐压瓶中。准确称取一定数量的试样放入瓶中，其量相当于其预计表观分子量除以160的商(如样品的表观分子量为200，则取试样1.3g，如表观分子量为600，则取3.8g)。加塞，牢固地裹缠后放人布袋中。
固体状聚乙二醇试样液的制备小心地取上述邻苯二甲酸液25ml，放入一洁净、干燥、绝热的耐压瓶中。准确称取一定数量的试样预经熔融后放入瓶中，其量相当于预计表观分子量除以160的商；但因限于其溶解性，故任何试样均不得超过25g。加入新从邻苯二甲酸酐上蒸馏所得的吡啶25mL摇晃溶解，加塞，牢固地裹缠后放人布袋中。
操作将试样瓶浸于96～100℃的水浴中，浸入深度与瓶中物料的液面相同。于水浴中加热30～60min后(表观分子量≥3000者为60min).取出冷至室温。小心地打开盖子，以排除瓶中剩余压力，然后从布袋中取出，加5滴1%酚酞的吡啶液，用0.5mol/L氢氧化钠液滴定至出现粉红色，并维持15s。同时用邻苯二甲酸溶液25ml，放入试样瓶中，同上进行空白试验。然后按下式求取试样的表观分子量：
粘度 各种不同表观分子量的聚乙二醇在100℃(士O.3℃)时的运动粘度如下表：
测定仪器采用乌伯娄德悬浮型粘度计(Ubbelohde suspended level’viscosimeter)，见图11102。测球B的容积平均为5ml。B球的上、下限两线为所放液体的最高和最低标准线。用于测定(300～600)×10^-6m²/s粘度的物料，采用3号粘度计，其毛细管直径为(2.00士0.04)mm。测定前需使仪器在恒温浴中达到恒温，然后测定液体从T₁线下降至T₂线所需的时间，为取得准确结果，应在80～100 s之间(准确到0.1 s)。粘度按下式计算：
c=v/t₁
式中c一一粘度计用已知粘度的某种油所测得的粘度常数；
v一一被测液运动粘度，1×10^-6m²/s；
t₁——所需流动时间，s。LD50 orally in Rabbit: 28000 mg/kg LD50 dermal Rabbit > 20000 mg/kg【配伍性】
聚乙二醇是非离子型的水溶性聚合物，它能与许多极性较高的物质配伍，对低极性的物质配伍性差，相对分子质量低的聚乙二醇配伍性较好。聚乙二醇可与蛋白、氧化淀粉、硝基纤维素、聚醋酸乙烯酯和玉米朊配伍或部分配伍。与蜂蜡、蓖麻油、明胶、阿拉伯胶，矿物油、橄榄油和石蜡等不互溶。
【禁忌】
1，液态和固态级别的聚乙二醇和某些色素不能配伍;
2，可使抗菌素的活性降低，特别是青霉素和杆菌肽;
3，羟苯酯类的防腐剂可因聚乙二醇的络合使防腐效果减弱;
4，酚、鞣酸、水杨酸可使其软化和液化;
5，磺胺类和地蒽酚与其作用可变色;
6，与山梨醇配伍可生成沉淀。在空气中和溶液中聚乙二醇化学性质稳定，但分子量低于2000的易吸湿。不适合微生物生长，也不易酸败。
聚乙二醇与其水溶液可通过热压灭菌、过滤灭菌或γ射线灭菌。固态若采用150℃1小时的干热灭菌，可诱导氧化，发生降解。
应该放在阴凉、干燥处，在密闭的容器中保存。液态级别的聚乙二醇可用不锈钢、铝、玻璃容器保存。聚环氧乙烷与水的加聚物。分子量在700以下者，在20℃时为无色无臭不挥发粘稠液体，略有吸水性。分子量在700～900之间者为半固体。分子量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；不溶于大多数脂肪烃类和乙醚。
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、闪点和粘度则相应提高。对热稳定，与许多化学品不起作用，不水解。气相色谱固定液（最高使用温度200℃，溶剂为丙酮、氯仿、二氯甲烷），分离分析醇、酮、醛等含氧化合物，聚四氟乙烯中水分，脂肪胺，挥发油。并被广泛用作载体和毛细管柱内壁的改性剂。有机合成。用作分析试剂，也用于制药工业用于软化剂、润滑剂等在医药、化妆品中作基质，在橡胶、金属加工、农药等工业中作分散剂、润滑剂、乳化剂等有机合成的介质、日用化妆品工业用保湿剂、无机盐增溶剂、粘度调节剂等用作絮凝剂、流体减摩剂、纺织型浸润剂、助留助滤剂、黏结剂、增稠剂以及假牙固定剂等在医药、化妆品工业中作基质，在橡胶、金属加工、农药等工业中作分散剂、润滑剂等用于化妆品、制药、化纤、橡胶、造纸、油漆、电镀、农药、金属加工及食品加工等行业用于化妆品、医药工业，木材工业作保湿剂等用作铸模剂、金属拉丝、冲压和成型的润滑剂、造纸工业润滑剂、切削液、研磨液冷却润滑、抛光剂等用作PVC润滑剂、色母粒添加剂、纺织柔软剂、颜料分散剂等作为抄纸添加剂，可提高填料和细小纤维的留着率。相对分子质量在300万以上时，有良好的分散性，一定润湿性，减阻性和热解性。是一种有效的反絮凝剂。加入制浆内可提高浆液粘度，阻止纤维相互粘附，改善纸匀度，降低打浆电耗，提高物理强度。将120^#汽油加入反应釜中，在搅拌下加入异丙醇铝作催化剂（催化剂量为单体总量的1.01%～1.03%）。用氮气置换会中空气后，加入单体环氧乙烷（溶剂︰环氧乙烷＝2︰1，质量比）。在10～20 ℃下反应4 h。然后并逐渐升温至35～40 ℃，再反应3 h。聚合反应结束后。将物料转移到蒸馏釜中，蒸出溶剂，冷却析晶，过滤，得粗产品。真空干燥得成品。

由乙二醇缩聚或由环氧乙烷与水加聚而得。