Polyäthylen-Glykol (HAKEN) ist eine Polyäther-Zusammensetzung mit vielen Anwendungen von der Industrieherstellung bis Medizin. Es ist auch als Polyäthylen-Oxyd (PEO) oder polyoxyethylene (POE), abhängig von seinem Molekulargewicht, und unter tradename Carbowax bekannt gewesen.

Verfügbare Formen

HAKEN, PEO oder POE beziehen sich auf einen oligomer oder Polymer von Äthylen-Oxyd. Die drei Namen sind chemisch synonymisch, aber PFLOCKEN historisch AN hat dazu geneigt, sich auf oligomers und Polymer mit einer molekularen Masse unter 20,000 g/mol, PEO zu Polymern mit einer molekularen Masse über 20,000 g/mol und POE zu einem Polymer jeder molekularen Masse zu beziehen. HAKEN und PEO sind Flüssigkeiten oder niedrig schmelzende Festkörper abhängig von ihren Molekulargewichten. HAKEN sind durch polymerization von Äthylen-Oxyd bereit und sind über eine breite Reihe von Molekulargewichten von 300 g/mol bis 10,000,000 g/mol gewerblich verfügbar. Während HAKEN und PEO mit verschiedenen Molekulargewichten Gebrauch in verschiedenen Anwendungen finden und verschiedene physikalische Eigenschaften (z.B, Viskosität) wegen Kettenlänge-Effekten haben, sind ihre chemischen Eigenschaften fast identisch. Verschiedene Formen des HAKENS sind auch verfügbarer Abhängiger auf dem für den Polymerization-Prozess verwendeten Initiatoren, von denen der allgemeinste ein monofunktioneller Methyl-Äther-HAKEN (methoxypoly (Äthylen-Glykol)) ist, hat mPEG abgekürzt. HAKEN des niedrigeren Molekulargewichtes sind auch als reinerer oligomers, gekennzeichnet als Monodispers, gleichförmig oder getrennt verfügbar. Wie man kürzlich gezeigt hat, ist sehr hoher Reinheits-HAKEN kristallen gewesen, Entschluss von einer Röntgenstrahlkristallstruktur erlaubend. Seit der Reinigung und Trennung von reinem oligomers ist schwierig, der Preis für diesen Typ der Qualität ist häufig 10-1000 Falte dieser dessen polyverstreut HAKEN. HAKEN Sind auch mit der verschiedenen Geometrie verfügbar. Verzweigte HAKEN haben drei bis zehn HAKEN-Ketten, die von einer Hauptkerngruppe ausgehen. Stern-HAKEN haben 10-100 HAKEN-Ketten, die von einer Hauptkerngruppe ausgehen. Kamm-HAKEN haben vielfache zu einem Polymer-Rückgrat normalerweise gepfropfte HAKEN-Ketten.

Ihre Schmelzpunkte ändern sich abhängig vom Formel-Gewicht des Polymers. HAKEN oder PEO haben die folgende Struktur:

:HO-CH-(CH-O-CH-)-CH-OH

Die Zahlen, die häufig in die Namen von HAKEN eingeschlossen werden, zeigen ihre durchschnittlichen Molekulargewichte z.B an, ein HAKEN mit n=9 würde ein durchschnittliches Molekulargewicht von etwa 400 daltons haben und würde etikettiert PFLOCKEN 400 AN. Die meisten HAKEN schließen Moleküle mit einem Vertrieb von Molekulargewichten ein; d. h. sie sind polyzerstreuen sich. Der Größe-Vertrieb kann statistisch durch sein Gewicht-Durchschnitt-Molekulargewicht (Mw) und sein Zahl-Durchschnitt-Molekulargewicht (Mn) charakterisiert werden, dessen Verhältnis den Polydispers-Index (Mw/Mn) genannt wird. Mw und Mn können durch die Massenspektrometrie gemessen werden.

PEGylation ist die Tat der covalently Kopplung eine HAKEN-Struktur zu einem anderen größeren Molekül, zum Beispiel, ein therapeutisches Protein (der dann PEGylated genannt wird). PEGylated Interferon alfa-2a oder 2b sind eine allgemein verwendete injectable Behandlung für Leberentzündung C Infektion.

HAKEN ist in Wasser, Methanol, Benzol und dichloromethane auflösbar und ist im diethyl Äther und hexane unlöslich. Es wird mit hydrophoben Molekülen verbunden, um nichtionischen surfactants zu erzeugen.

HAKEN enthalten potenzielle toxische Unreinheiten wie Äthylen-Oxyd und 1,4-dioxane. HAKEN sind nephrotoxic, wenn angewandt, auf die beschädigte Haut.

HAKEN und methoxypolyethylene Glykole werden vom Dow Chemical unter tradename Carbowax für den Industriegebrauch und Carbowax Wachtposten für das Essen und pharmazeutischen Gebrauch verfertigt. Sie ändern sich in der Konsistenz von Flüssigkeit bis Festkörper abhängig vom Molekulargewicht, das durch eine Zahl im Anschluss an den Namen angezeigt ist. Sie werden in der Industrie als surfactants, einschließlich Nahrungsmittel, Kosmetik und pharmaceutics verwendet; in biomedicine, als sich zerstreuende Agenten, Lösungsmittel, Salbe und Zäpfchen-Basen; als Block excipients; und als Abführmittel. Einige spezifische Gruppen sind lauromacrogols, nonoxynols, octoxynols und poloxamers.

Macrogol, der als ein Abführmittel verwendet ist, ist eine Form des Polyäthylen-Glykols. Dem Namen kann von einer Zahl gefolgt werden, die das durchschnittliche Molekulargewicht, z.B macrogol 4000, macrogol 3350 oder macrogol 6000 vertritt.

Produktion

Polyäthylen-Glykol wird durch die Wechselwirkung von Äthylen-Oxyd mit Wasser, Äthylen-Glykol oder Äthylen-Glykol oligomers erzeugt. Die Reaktion wird durch acidic oder grundlegende Katalysatoren katalysiert. Äthylen-Glykol und sein oligomers sind als ein Ausgangsmaterial statt Wassers vorzuziehend, weil sie die Entwicklung von Polymern mit einem niedrigen Polydispers (schmaler Molekulargewicht-Vertrieb) erlauben. Polymer-Kettenlänge hängt vom Verhältnis von Reaktionspartnern ab.

:HOCHCHOH + n (CHCHO)  HO (CHCHO) H

Abhängig vom Katalysator-Typ kann der Mechanismus von polymerization cationic oder anionic sein. Der anionic Mechanismus ist vorzuziehend, weil er erlaubt, HAKEN mit einem niedrigen Polydispers zu erhalten. Polymerization von Äthylen-Oxyd ist ein exothermer Prozess. Die Überhitzung oder das Verschmutzen von Äthylen-Oxyd mit Katalysatoren wie Alkalien oder Metalloxyde können zu flüchtigem polymerization führen, der mit einer Explosion nach ein paar Stunden enden kann.

Polyäthylen hoch-molekulares oder Oxydpolyäthylen-Glykol wird durch die Suspendierung polymerization synthetisiert. Es ist notwendig, die wachsende Polymer-Kette in der Lösung im Laufe des Polykondensationsprozesses zu halten. Die Reaktion wird durch Magnesium - Aluminium - oder Zusammensetzungen des Kalziums-organoelement katalysiert. Um Koagulation von Polymer-Ketten von der Lösung, chelating Zusätze wie dimethylglyoxime zu verhindern, werden verwendet.

Alkalische Katalysatoren wie Natriumshydroxyd NaOH, Ätzkali KOH oder Natriumkarbonat NaCO werden verwendet, um Polyäthylen-Glykol des niedrigen Molekulargewichtes vorzubereiten.

Medizinischer Gebrauch

Es ist die Basis mehrerer Abführmittel (z.B, Produkte wie Movicol und Polyäthylen-Glykol 3350, oder SoftLax, MiraLAX oder GlycoLax macrogol-enthaltend). Ganze Darm-Bewässerung (Polyäthylen-Glykol mit zusätzlichen Elektrolyten) wird für die Darm-Vorbereitung vor der Chirurgie oder colonoscopy verwendet. Es wird unter den Markennamen GoLYTELY, GaviLyte-C, NuLytely, GlycoLax, Fortrans, TriLyte, Colyte, Halflytely, Softlax, Locker pro Tag, ClearLax und MoviPrep verkauft. In den Vereinigten Staaten werden MiraLAX und Dulcolax-Gleichgewicht ohne Vorschrift für die kurzfristige Erleichterung der chronischen Verstopfung verkauft, obwohl dort jetzt Einigkeit in der medizinischen Gemeinschaft anbaut, dass diese Medikamente unbestimmt genommen werden können, um chronische Verstopfung zu behandeln. Ein 2007-Vergleich hat gezeigt, dass Patienten, die unter Verstopfung leiden, eine bessere Antwort auf diese zwei Medikamente hatten als zu tegaserod. Diese Medikamente arbeiten durch die Erweichung der fäkalen Masse und das Bilden der Eingeweide sehr schlüpfrig. Obwohl sehr wirksam, ist fäkale Inkontinenz eine allgemeine Nebenwirkung dieses Medikaments.

Wenn beigefügt, verschiedenen Protein-Medikamenten erlaubt Polyäthylen-Glykol eine verlangsamte Abfertigung des getragenen Proteins vom Blut. Das macht für eine länger handelnde medizinische Wirkung und reduziert Giftigkeit, und sie erlaubt längere Dosieren-Zwischenräume. Beispiele schließen Alpha des HAKEN-INTERFERON ein, das verwendet wird, um Leberentzündung C und PEGfilgrastim (Neulasta) zu behandeln, der verwendet wird, um neutropenia zu behandeln. Es ist gezeigt worden, dass Polyäthylen-Glykol Heilung von Rückgratverletzungen in Hunden verbessern kann. Eines der früheren Ergebnisse, denen Polyäthylen-Glykol in der Nervenreparatur helfen kann, ist aus der Universität Texas (Krause und Bittner) gekommen. Polyäthylen-Glykol wird allgemein verwendet, um B-Zellen mit myeloma Zellen in der monoclonal Antikörper-Produktion zu verschmelzen.

HAKEN wird als ein excipient in pharmazeutischen Produkten verwendet. Varianten des niedrigeren Molekulargewichtes werden als Lösungsmittel in mündlichen Flüssigkeiten und weichen Kapseln verwendet, wohingegen feste Varianten als Salbe-Basen, Block-Binder, Filmüberzüge und Schmiermittel verwendet werden.

HAKEN wird auch in Schmiermittelaugenfällen verwendet.

Forschung für den neuen klinischen Gebrauch

• HAKEN, wenn etikettiert, mit einem nah-infraroten fluorophore ist in der vorklinischen Arbeit als ein Gefäßagent, lymphatisches Reagenz und allgemeines Geschwulst darstellendes Reagenz durch die Ausnutzung der Erhöhten Durchdringbarkeit und Retentionswirkung (EPR) von Geschwülsten verwendet worden.

• gezeigt hat, ist HAKEN des hohen Molekulargewichtes, z.B, HAKEN 8000, ein diätetischer vorbeugender Agent gegen colorectal Krebs in Tiermodellen gewesen.
• Der Chemoprevention Database zeigt, dass es der wirksamste Agent ist, um chemischen carcinogenesis in Ratten zu unterdrücken. Die Krebs-Verhinderung in Menschen ist in klinischen Proben noch nicht geprüft worden.
• Die Einspritzung des HAKENS 2000 in den Blutstrom von Versuchskaninchen nach Rückenmark-Verletzung führt zu schneller Wiederherstellung durch die molekulare Reparatur von Nervenmembranen. Die Wirksamkeit dieser Behandlung, um Querschnittslähmung in Menschen nach einem Unfall zu verhindern, ist noch nicht bekannt.
• Forschung wird im Gebrauch des HAKENS getan, um Antigene auf roten Blutzellen zu maskieren. Verschiedene Forschungsinstitute haben berichtet, dass das Verwenden des HAKENS Antigene maskieren kann, ohne die Funktionen und Gestalt der Zelle zu beschädigen.
• Forschung wird auch auf dem Gebrauch des HAKENS im Feld der Gentherapie getan.
• HAKEN wird in der Reparatur von Motorneuronen verwendet, die im Druck oder den Zerreißungsereignissen in vivo und in vitro beschädigt sind. Wenn verbunden, mit melatonin wurden 75 % von beschädigten Ischiasnerven lebensfähig gemacht.

Anderer Gebrauch

Polyäthylen-Glykol hat eine niedrige Giftigkeit und wird in einer Vielfalt von Produkten verwendet. Das Polymer wird als ein Schmierüberzug für verschiedene Oberflächen in wässrigen und nichtwässrigen Umgebungen verwendet.

Es ist die Basis von vielen Hautcremes, als cetomacrogol, und sexuelle Schmiermittel, die oft mit dem Glycerin verbunden sind.

HAKEN wird in mehreren Zahnpasten als ein Dispergiermittel verwendet; es bindet Wasser und hilft, xanthan Kaugummi gleichförmig verteilt überall in der Zahnpasta zu halten. Es ist auch unter der Untersuchung für den Gebrauch in der Körperrüstung und den Tätowierungen, um Zuckerkrankheit zu kontrollieren.

Niedriges Molekulargewicht (PFLOCKEN 400 AN), wird in Hewlett Packard designjet Drucker als ein Tintenlösungsmittel und Schmiermittel für die Druckköpfe verwendet.

HAKEN wird als ein jäher für die plasmid DNA-Isolierung und Protein-Kristallisierung allgemein verwendet. Die Röntgenstrahl-Beugung von Protein-Kristallen kann den Atombau von Proteinen offenbaren.

Polymer-Segmente sind auf HAKEN polyols zurückzuführen gewesen geben Flexibilität dem Polyurethan für Anwendungen wie Elastomeric-Fasern (spandex) und Schaum-Kissen.

Da HAKEN ein flexibles, wasserlösliches Polymer ist, kann er verwendet werden, um sehr hohen osmotischen Druck (Zehnen von Atmosphären) zu schaffen. Es wird kaum auch spezifische Wechselwirkungen mit biologischen Chemikalien haben. Diese Eigenschaften machen HAKEN eines der nützlichsten Moleküle, um osmotischen Druck in Biochemie-Experimenten insbesondere anzuwenden, wenn sie die osmotische Betonungstechnik verwenden.

PEO (Polyäthylen-Oxyd) kann als der Separator und das Elektrolyt-Lösungsmittel in Lithiumpolymer-Zellen dienen. Sein niedriger diffusivity verlangt häufig hohe Temperaturen der Operation, aber seine hohe Viskosität sogar in der Nähe von seinem Schmelzpunkt erlaubt sehr dünne Elektrolyt-Schichten. Während die Kristallisierung des Polymers Leistung erniedrigen kann, können viele der Salze, die verwendet sind, um Anklage zu tragen, auch als eine kinetische Barriere für die Bildung von Kristallen dienen. Solche Batterien tragen größere Energie für ihr Gewicht als andere Lithiumion-Batterietechnologien.

Sie mit Phenol in einer Laborsituation arbeiten, PFLOCKEN SIE 300 AN kann auf Phenol-Hautbrandwunden verwendet werden, um jedes restliche Phenol auszuschalten.

Polyäthylen-Glykol wird auch als eine polare stationäre Phase für die Gaschromatographie, sowie eine Wärmeübertragungsflüssigkeit in elektronischen Prüfern allgemein verwendet.

HAKEN ist auch eine der Hauptzutaten in paintball füllen sich, weil es dick und flexibel ist. Jedoch, schon in 2006, haben einige Hersteller von Paintball gegen preiswertere Alternativen den HAKEN ausgewechselt.

HAKEN ist auch verwendet worden, um Gegenstände zu bewahren, die vom Unterwasser-geborgen worden sind, wie mit dem Schlachtschiff Vasa in Stockholm, der Mary Rose in England und dem Schiff von Ma'agan Michael in Israel der Fall gewesen ist. Es ersetzt Wasser in Holzgegenständen, das das Holz dimensional stabil macht und verhindert, sich zu wellen oder des Holzes zurückzuweichen, wenn es trocknet. Außerdem wird HAKEN verwendet, wenn man mit grünem Holz als ein Ausgleicher arbeitet und Zusammenschrumpfen zu verhindern.

HAKEN wird häufig (als eine innere Kalibrierungszusammensetzung) in Massenspektrometrie-Experimenten mit einem charakteristischen Zersplitterungsmuster verwendet.

Im Feld der Mikrobiologie wird HAKEN-Niederschlag verwendet, um Viren zu konzentrieren. HAKEN wird auch verwendet, um ganze Fusion (das Mischen sowohl von inneren als auch von Außenflugblättern) in in vitro wieder eingesetztem liposomes zu veranlassen.

HAKEN-Ableitungen wie schmale Reihe ethoxylates werden als surfactants verwendet.

Der Äther von Dimethyl des HAKENS ist die Schlüsselzutat von Selexol, ein Lösungsmittel, das durch das Kohlenbrennen, Kraftwerke der einheitlichen Vergasung hat Zyklus verbunden (IGCC) verwendet ist, um Kohlendioxyd und Wasserstoffsulfid vom überflüssigen Gasstrom zu entfernen.

HAKEN ist als der wasserquellfähige Block von Amphiphilic-Block-Copolymerisaten verwendet worden, die verwendet sind, um einen polymersomes zu schaffen.

Gentherapie-Vektoren (wie Viren) können Haken-gekleidet sein, um sie vor inactivation durch das Immunsystem und zum De-Ziel sie von Organen zu beschirmen, wo sie sich entwickeln und eine toxische Wirkung haben können. Wie man gezeigt hat, ist die Größe des HAKEN-Polymers mit großen Polymern wichtig gewesen, die den besten geschützten Schutz erreichen.

HAKEN ist ein Bestandteil von stabiler Nukleinsäure lipid Partikeln (SNALPs) haben gepflegt, siRNA für den Gebrauch in vivo zu paketieren.

HAKEN wird auch als ein Polymer-Gastgeber für feste Polymer-Elektrolyte verwendet. Obwohl noch nicht in der kommerziellen Produktion viele Gruppen um den Erdball mit der Forschung in festen Polymer-Elektrolyten beschäftigt sind, die HAKEN mit dem Ziel einschließen, ihre Eigenschaften zu verbessern, ihren Gebrauch in Batterien, electro-chromic Anzeigesysteme und andere Produkte in der Zukunft erlaubend.

HAKEN ist auch als ein als ein antischaumiger Agent verwendeter Nahrungsmittelzusatz; seine INS Zahl ist 1521 oder E1521 in der EU.

HAKEN ist als der Tor-Isolator in einem elektrischen doppelten Schicht-Transistor verwendet worden, um Supraleitfähigkeit in einem Isolator zu veranlassen

Siehe auch

• Äthylen
• Monoäthylen-Glykol
• Glykol von Diethylene
• PEGylation
• Methyl von Lauryl gluceth-10 hydroxypropyl dimonium Chlorid

Links

• Oregoner Staatliche Universität Informationspapier auf dem Verwenden des HAKENS als ein Holzausgleicher