不可思議的“無(wú)管虹吸”,液體能自己從杯中流出來(lái),什么原理?
聚乙二醇是一種高分子聚合物,化學(xué)式是HO(CH2CH2O)nH ,無(wú)刺激性,味微苦,具有良好的水溶性,并與許多有機物組分有良好的相溶性。具有優(yōu)良的潤滑性、保濕性、分散性、粘接性,可作為抗靜電劑及柔軟劑等使用,在化妝品、制藥、化纖、橡膠、塑料、造紙、油漆、電鍍、農藥、金屬加工及食品加工等行業(yè)中均有著(zhù)極為廣泛的應用。
中文名 聚乙二醇 [1] 外文名 Polyethylene glycol ,PEG 化學(xué)式 HO(CH2CH2O)nH CAS登錄號 25322-68-3 [1] EINECS登錄號 200-849-9 沸 點(diǎn) >250℃ 密 度 1.27 g/cm3 閃 點(diǎn) 270 ℃ 安全性描述 S24/25 危險性符號 Xi 危險性描述 R36/38
物化性質(zhì)
聚乙二醇的物化性質(zhì)
熔點(diǎn)
64-66℃
沸點(diǎn)
>250℃
密度
1.27 g/mL at 25℃
蒸氣密度
>1 (vs air)
蒸氣壓
折射率
n=1.469
閃點(diǎn)
270℃
儲存條件
2-8℃
溶解度
H2O: 50 mg/mL, 澄清, 無(wú)色
形態(tài)
粘稠液體→蠟狀固體
敏感性
吸濕性
Merck
147568
穩定性
穩定,會(huì )被強氧化劑氧化
NIST化學(xué)物質(zhì)信息
Polyethylene glycol(25322-68-3)
EPA化學(xué)物質(zhì)信息
Poly(oxy-1,2-ethanediyl), .alpha.-hydro-.omega.-hydroxy- (25322-68-3)
化學(xué)結構
HO(CH2CH2O)nH,由環(huán)氧乙烷與水或乙二醇逐步加成聚合而成。
化學(xué)性狀
依分子量不同而性質(zhì)不同,從無(wú)色無(wú)臭黏稠液體至蠟狀固體。分子量200~600者常溫下是液體,分子量在600以上者就逐漸變?yōu)榘牍腆w狀,隨著(zhù)平均分子量的不同,性質(zhì)也有差異。從無(wú)色無(wú)臭粘稠液體至蠟狀固體。隨著(zhù)分子量的增大,其吸濕能力相應降低。本品溶于水、乙醇和許多其它有機溶劑。蒸氣壓低,對熱、酸、堿穩定。與許多化學(xué)品不起作用。有良好的吸濕性、潤滑性、粘結性。無(wú)毒,無(wú)刺激。平均分子量300,n=5~5.75,熔點(diǎn)-15~8℃,相對密度1.124~1.130。平均分子量600,n=12~13,熔點(diǎn)20 ~25℃,閃點(diǎn)246℃,相對密度1.13 (20℃)。平均分子量4000,n=70~85,熔點(diǎn)53~ 56℃。
在一般條件下,聚乙二醇是很穩定的,但在120℃或更高的溫度下它能與空氣中的氧發(fā)生作用。在惰性氣氛中(如氮和二氧化碳),它即使被加熱至200~240℃也不會(huì )發(fā)生變化,當溫度升至300℃會(huì )發(fā)生熱裂解。加入抗氧化劑,如質(zhì)量分數為0.25%~0.5%的吩噻嗪,可提高它的化學(xué)穩定性。它的任何分解產(chǎn)物都是揮發(fā)性的,不會(huì )生成硬殼或粘泥狀的沉淀物。
聚乙二醇為環(huán)氧乙烷水解產(chǎn)物的聚合物,無(wú)毒、無(wú)刺激性,廣泛應用于各種藥物制劑中。低分子量的聚乙二醇毒性相對較大,綜合來(lái)看,二醇類(lèi)的毒性相當低。局部應用聚乙二醇特別是黏膜給藥可導致刺激性疼痛。在外用洗劑中,本品能增加皮膚的柔韌性,并具有與甘油類(lèi)似的保濕作用。大劑量口服可出現腹瀉。在注射劑中,最大的聚乙二醇300濃度約為30%(V/V),濃度大于40%(V/V)可出現溶血現象。
聚環(huán)氧乙烷與水的加聚物。分子量在700以下者,在20℃時(shí)為無(wú)色無(wú)臭不揮發(fā)粘稠液體,略有吸水性。分子量在700~900之間者為半固體。分子量1000及以上者為淺白色蠟狀固體或絮片狀石蠟或流動(dòng)性粉末?;烊苡谒?,溶于許多有機溶劑,如醇、酮、氯仿、甘油酯和芳香烴等;不溶于大多數脂肪烴和乙醚。
隨著(zhù)分子量的提高,其水溶性、蒸汽壓、吸水性和有機溶劑的溶解度等相應下降,而凝固點(diǎn)、相對密度、閃點(diǎn)和粘度則相應提高。對熱穩定,與許多化學(xué)品不起作用,不水解。
配伍性
聚乙二醇是非離子型的水溶性聚合物,它能與許多極性較高的物質(zhì)配伍,對低極性的物質(zhì)配伍性差,相對分子質(zhì)量低的聚乙二醇配伍性較好。聚乙二醇可與氧化淀粉、硝基纖維素、聚醋酸乙烯酯和玉米朊配伍或部分配伍。與蜂蠟、蓖麻油、明膠、阿拉伯膠,礦物油、橄欖油和石蠟等不互溶。
配伍禁忌
液態(tài)和固態(tài)級別的聚乙二醇和某些色素不能配伍;
可使抗菌素的活性降低,特別是青霉素和桿菌肽;
羥苯酯類(lèi)的防腐劑可因聚乙二醇的絡(luò )合使防腐效果減弱;
酚、鞣酸、水楊酸可使其軟化和液化;
磺胺類(lèi)和地蒽酚與其作用可變色;
與山梨醇配伍可生成沉淀。
主要用途
聚乙二醇和聚乙二醇脂肪酸酯在化妝品工業(yè)和制藥工業(yè)中的應用很廣泛。由于聚乙二醇兼有很多優(yōu)良的性質(zhì): 水溶性、不揮發(fā)性、生理惰性、溫和性、潤滑性和使皮膚潤濕、柔軟、有愉快用后感等??蛇x取不同相對分子質(zhì)量級分的聚乙二醇改變制品的粘度、吸濕性和組織結構。相對分子質(zhì)量低的聚乙二醇(Mr<2000)適于用作潤濕劑和稠度調節劑,用于膏霜、乳液、牙膏和剃須膏等,也適用于不清洗的護發(fā)制品,賦予頭發(fā)有絲狀光澤。相對分子質(zhì)量高的聚乙二醇(Mr>2000)適用于唇膏、除臭棒、香皂、剃須皂、粉底和美容化妝品等。在清洗劑中,聚乙二醇也用作懸浮劑和增稠劑。在制藥工業(yè)上,用作油膏、乳劑、軟膏、洗劑和栓劑的基質(zhì)。
聚乙二醇廣泛用于多種藥物制劑,如注射劑、局部用制劑、眼用制劑、口服和直腸用制劑。固體級別的聚乙二醇可以加入液體聚乙二醇調整黏度,用于局部用軟膏;聚乙二醇混合物可用作栓劑基質(zhì);聚乙二醇的水溶液可作為助懸劑或用于調整其他混懸介質(zhì)的黏稠度;聚乙二醇和其他乳化劑合用,增加乳劑穩定性。此外,聚乙二醇還用作薄膜包衣劑、片劑潤滑劑、控釋材料等。
生物醫學(xué)領(lǐng)域應用
醫用聚乙二醇又稱(chēng)聚環(huán)氧乙烷 (PEO)。由環(huán)氧乙烷開(kāi)環(huán)聚合得到的線(xiàn)性聚醚。在生物醫學(xué)領(lǐng)域主要用途如下:
1、隱形眼鏡用液。利用聚乙二醇水溶液的粘度對剪切速率較敏感和細菌不易在聚乙二醇上生長(cháng)。
2、合成潤滑藥。環(huán)氧乙烷與水的縮合聚合物。為配制水溶性藥物的軟膏基質(zhì),也可作為乙酰水楊酸、咖啡因、尼莫地平等難溶于水藥物的溶媒,供注射液的配制。
3、藥物緩釋和固定化酶的載體。將聚乙二醇水溶液涂敷于藥丸外層,可控制丸內藥物在體內擴散,以提高藥效。
4、醫用高分子材料表面改性。利用含聚乙二醇的兩親性共聚物在醫用高分子材料表面吸附、截留和接枝,可改善與血液接觸的醫用高分子材料的生物相容性。
5、制作烷醇避孕藥膜。
6、制作親水性抗凝血聚氨酯。
7、聚乙二醇4000為滲透型緩瀉劑,在腸腔內可增加滲透壓,吸收水分,使糞便軟化、體積增加,促使腸蠕動(dòng)而排便。
8、假牙固定劑。利用聚乙二醇無(wú)毒和成膠性,用作假牙固定劑的組分。
9、PEG 4000和PEG 6000常用于促進(jìn)細胞融合或原生質(zhì)體融合并有助于生物體 (如酵母菌) 在轉化中攝入DNA。PEG可吸收溶液中的水,故也用于濃縮溶液。
10、在研究蛋白質(zhì)分子的實(shí)驗中,可以模擬體內擁擠環(huán)境,用以驗證擁擠環(huán)境對蛋白質(zhì)結構的影響
食品添加劑最大允許使用量最大允許殘留量標準
添加劑中文名稱(chēng):聚乙二醇
允許使用該種添加劑的食品中文名稱(chēng):糖果、巧克力制品包衣
添加劑功能:被膜劑
最大允許使用量(g/kg):按生產(chǎn)需要適量使用
最大允許殘留量(g/kg):按生產(chǎn)需要適量使用
促融劑
一種用于原生質(zhì)體融合中的優(yōu)良化學(xué)促融劑。是乙二醇的多聚物,化學(xué)式為HO(CH2CH2O)nH。為白色微黃蠟狀固體,可溶于水,有微臭味。存在一系列不同相對分子質(zhì)量的多聚體,相對分子質(zhì)量在200~6000之間者均可用作促融劑,但以1000者為好(此時(shí)呈液態(tài))。PEG的水溶性強,在液相介質(zhì)中,其分子表面的醚鍵帶有微弱的負電荷,在Ca2+離子的參與下,可將帶正電的表面蛋白或帶負電荷的糖蛋白通過(guò)Ca2+橋相連,從而使細胞發(fā)生聚集、融合。在50%PEG中,自由水消失,可導致細胞脫水而引起質(zhì)膜結構變化和細胞融合。
PEG用于細胞融合中的優(yōu)點(diǎn)為:
①通用性強,可用于動(dòng)、植物和微生物各種細胞。
②比仙臺病毒等易制備和控制。
③活性穩定,使用方便。
缺點(diǎn)是:
①有效濃度范圍較窄(50%~55%),但此時(shí)對細胞較毒。
②不能在顯微鏡下觀(guān)察到細胞的融合過(guò)程。
③誘導產(chǎn)生雜交細胞的頻率較低(約1×10-5)。除用作促融劑外,還可用于促進(jìn)酵母菌攝取外源的轉化DNA,并可用作臨床化學(xué)中的沉淀劑以及血清等水溶液或懸浮液的滲透濃縮劑等。
其它:
用作分析試劑,也用于制藥工業(yè)
用于軟化劑、潤滑劑等
在醫藥、化妝品中作基質(zhì),在橡膠、金屬加工、農藥等工業(yè)中作分散劑、潤滑劑、乳化劑等
有機合成的介質(zhì)、日用化妝品工業(yè)用保濕劑、無(wú)機鹽增溶劑、粘度調節劑等
用作絮凝劑、流體減摩劑、紡織型浸潤劑、助留助濾劑、黏結劑、增稠劑以及假牙固定劑等
用于化妝品、制藥、化纖、橡膠、造紙、油漆、電鍍
用作鑄模劑、金屬拉絲、沖壓和成型的潤滑劑、造紙工業(yè)潤滑劑、切削液、研磨液冷卻潤滑、拋光劑等
用作PVC潤滑劑、色母粒添加劑、紡織柔軟劑、顏料分散劑等
作為抄紙添加劑,可提高填料和細小纖維的留著(zhù)率。相對分子質(zhì)量在300萬(wàn)以上時(shí),有良好的分散性,一定潤濕性,減阻性和熱解性。是一種有效的反絮凝劑。加入制漿內可提高漿液粘度,阻止纖維相互粘附,改善紙勻度,降低打漿電耗,提高物理強度。
PEG-200:可作為有機合成的介質(zhì)及有較高要求的熱載體,在日用化學(xué)工業(yè)中用作保濕劑、無(wú)機鹽增溶劑、粘度調節劑;在紡織工業(yè)中用作柔軟劑、抗靜電劑;在造紙與農藥工業(yè)中用作潤濕劑。
PEG-400:PEG-400最適合來(lái)做軟膠囊。由于PEG400為液體、它具有與各種溶劑的廣泛相容性,是很好的溶劑和增溶劑,被廣泛用于液體制劑,如口服液、滴眼液等。當植物油不適合作活性物配料載體時(shí),PEG則是首選材料。這主要是由于PEG穩定、不易變質(zhì),含有PEG的針劑被加熱到150攝氏度時(shí)是很安全、很穩定的。此外還可以同高分子量的(PEG)相混合而且其混合物具有很好的溶解性和良好的與藥物相容性。
PEG-400、600、800:用作醫藥及化妝品的基質(zhì),橡膠工業(yè)與紡織工業(yè)的潤滑劑和潤濕劑。PEG-600 在金屬工業(yè)中加于電解液可增強研磨效果,增強金屬表面的光澤。
PEG-1450、3350:PEG-1450、3350最適合來(lái)做膏劑、栓劑、霜劑。由于較高的水溶性和較寬的熔點(diǎn)范圍,PEG1450,3350單獨使用或混配可以制出保存時(shí)間長(cháng)和符合藥物與物理效果要求的熔點(diǎn)變化范圍。使用PEG基質(zhì)的栓劑比用傳統的油脂基質(zhì)刺激性小。
PEG-1000、PEG-1500:在醫藥、紡織、化妝品工業(yè)中用作基質(zhì)或潤滑劑、柔軟劑;在涂料工業(yè)中用作分散劑,改進(jìn)樹(shù)脂的水分散性、柔韌性,用量為 10-30% ;油墨中可提高染料的溶解能力,降低其揮發(fā)性,在蠟紙和印臺油墨中尤其適用,也可在圓珠筆油墨中作調節油墨粘稠度用;在橡膠工業(yè)中作分散劑,促進(jìn)硫化作用,用作炭黑充填料的分散劑。
PEG-2000、3000:用作金屬加工鑄模劑,金屬拉絲、沖壓或成型的潤滑劑及切削液,研磨冷卻潤滑拋光劑、焊接劑等;在造紙工業(yè)中用作潤滑劑等,也用作熱熔粘合劑,以增加快速的再潤濕能力。
PEG-4000、6000、8000:PEG-4000、6000、8000用于片劑、膠囊劑、薄膜衣、滴丸、栓劑等。
PEG-4000 、6000 在醫藥工業(yè)中作為賦形劑,用作栓劑、膏劑的制備;造紙工業(yè)中用作涂飾劑,增加紙張的光澤和平滑性;在橡膠工業(yè)中作為添加劑,增加橡膠制品的潤滑性和塑性,減少加工過(guò)程中的動(dòng)力消耗,延長(cháng)橡膠制品的使用壽命。
在醫藥、化妝品工業(yè)生產(chǎn)中用作基質(zhì),起調節粘度、熔點(diǎn)的作用;在橡膠、金屬加工工業(yè)中用作潤滑劑、冷卻劑,在農藥、顏料工業(yè)生產(chǎn)中用作分散劑、乳化劑;在紡織工業(yè)中用作抗靜電劑、潤滑劑等。
由于在制片的過(guò)程中,PEG的可塑性和它可提高片劑釋放藥物的能力,高分子量的PEG(PEG4000、PEG6000、PEG8000)作為制造片劑的粘合劑是很有用途的。PEG可使片劑的表面有光澤而且平滑,同時(shí)不易損壞。此外,少量的高分子量的PEG(PEG4000、PEG6000、PEG8000),可以防止糖衣片劑之間粘接合與藥瓶之間粘接。
胞融合技術(shù)主要采取聚乙二醇:聚乙二醇(PEG)分子能改變各類(lèi)細胞的生物膜結構,使兩細胞接觸點(diǎn)處質(zhì)膜的脂類(lèi)分子發(fā)生疏散和重組,由于兩細胞接口處雙分子層質(zhì)膜的相互親和以及彼此的表面張力作用,從而使細胞發(fā)生融合,從而形成雜種細胞,培養該雜種細胞(細胞質(zhì)雜種)可以獲得一些特殊的雜種植株。
分子生物學(xué)中的用途:PEG可誘導水溶液中大分子的聚集.在分子克隆中有很多用途,包括:1、按分子大小沉淀DNA;2、沉淀和純化噬菌體顆粒;3、雜交、DNA分子平端連接和用T4多聚核酸激酶進(jìn)行DNA末端標記時(shí),增加互補核酸鏈的結合效率。4、細胞或細菌原生質(zhì)體融合。
聚乙二醇系列產(chǎn)品可作為酯型表面活性劑的原料。
常用規格
指標/品種
外觀(guān)
熔點(diǎn)℃
pH
平均分子量
粘度mPas
羥值
PEG-200
無(wú)色透明
-50±2
6.0-8.0
190-210
22-23
534-590
PEG-400
無(wú)色透明
5±2
6.0-8.0
380-420
37-45
268-294
PEG-600
無(wú)色透明
20±2
6.0-8.0
570-630
1.9-2.1
178-196
PEG-800
白色膏體
28±2
6.0-8.0
760-840
2.2-2.4
133-147
PEG-1000
白色蠟狀
37±2
6.0-8.0
950-1050
2.4-3.0
107-118
PEG-1500
白色蠟狀
46±2
6.0-8.0
1425-1575
3.2-4.5
71-79
PEG-2000
白色固體
51±2
6.0-8.0
1800-2200
5.0-6.7
51-62
PEG-4000
白色固體
55±2
6.0-8.0
3600-4400
8.0-11
25-32
PEG-6000
白色固體
57±2
6.0-8.0
5500-7500
12-16
15-20
PEG-8000
白色固體
60±2
6.0-8.0
7500-8500
16-18
12-25
PEG-10000
白色固體
61±2
6.0-8.0
8600-10500
19-21
8-11
PEG-20000
白色固體
62±2
6.0-8.0
18500-22000
30-35
特別提示編輯 播報
有好多企業(yè),冒充醫藥級PEG,具體識別方法如下:
1、醫藥級的標簽為CARBOWAX SENTRYTM ,工業(yè)級的沒(méi)有SENTRYTM。
2、醫藥級的標簽上有美國藥典(USP),國家處方集(NF),食品化學(xué)法典(FCC)標識,工業(yè)級的沒(méi)有。
安全信息
危險品標志
Xi
危險類(lèi)別碼
R36/38
安全說(shuō)明
S24/25
WGK Germany
3
RTECS號
-
F
41342
海關(guān)編碼
39072011
毒害物質(zhì)數據
25322-68-3(Hazardous Substances Data)
毒性
ADIO~10(FAO/OHC,2001)。
GRAS(FDA,§172.820,2000)。
LD50:33750mg/kg(大鼠,經(jīng)口)。
美國聯(lián)邦食品藥物和化妝品法規的食品添加劑增補條例中,已批準把食物化學(xué)品藥典級的聚乙二醇直接或間接地用作食品添加劑。FAO/WHO 1985年規定ADI值為0~10mg/kg體重。GRAS(FDA,§172.820,1985)。急性經(jīng)口毒性(小鼠)LD50 33~35g/kg,腹膜內毒性L(fǎng)D50 10~13g/kg。不刺激眼睛,不會(huì )引起皮膚的刺激和過(guò)敏。
2008年4月28日,歐盟食品安全局公布了AFC科學(xué)小組對食品接觸材料中聚乙二醇的風(fēng)險評估報告。該評估報告稱(chēng):Polyethyleneglycol (EO = 1-50) ethers of linear and branched primary (C8 - C22) alcohols,評估報告規定其TDI為0.03mg/kg bw。
安全術(shù)語(yǔ)
S24/25:Avoid contact with skin and eyes.
避免與皮膚和眼睛接觸。
貯運
在空氣中和溶液中聚乙二醇化學(xué)性質(zhì)穩定,但分子量低于2000的易吸濕。不適合微生物生長(cháng),也不易酸敗。
聚乙二醇與其水溶液可通過(guò)熱壓滅菌、過(guò)濾滅菌或γ射線(xiàn)滅菌。固態(tài)若采用150℃1小時(shí)的干熱滅菌,可誘導氧化,發(fā)生降解。
應該放在陰涼、干燥處,在密閉的容器中保存。液態(tài)級別的聚乙二醇可用不銹鋼、鋁、玻璃容器保存。
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