پلی اتیلن گلایکول (PEG )

پلی اتیلن گلیکول (PEG) چیست ؟

پلی اتیلن گلیکول (PEG) یا ضدیخ، یک ترکیب مشتق شده از نفت است که از اتیلن گلیکول (اتان-1،2-دیول)، ماده اصلی در ضد یخ ساخته می شود. این ماده را با نام های دیگری مانند پلی اتیلن اکسید یا پلی اکسی اتیلن نیز می شناسند. پلی‌اتیلن‌ گلایکول‌ها ترکیباتی غیرسمی، خنثی، بی‌بو، روان کننده، جاذب رطوبت، غیر فرار و غیر سوزنده هستند. این مواد به عنوان ترکیب محلول در آب، روان‌کننده و نرم‌کننده نیز به کار می روند. پلی اتیلن گلایکول ها جزو خانواده پلیمرهای خطی هستند.

(PEG) یک ترکیب پلی اتری با کاربرد های فراوان از کاربرد های صنعتی گرفته تا کاربرد های دارویی است. این ماده، بسته به وزن مولکولی آن، با نام های پلی اتیلن اکسید (PEO) یا پلی اکسی اتیلن (POE) شناخته می شود.

فرمول کلی پلی اتیلن گلایکول C2nH4n+2On+1 است که n میانگین تعداد گروه های اتیلن اکسید می باشد. بسته به جرم مولکولی، پلی اتیلن گلایکول ها می توانند در شرایط استاندارد به صورت مایع یا جامد موجود باشند. گریدهای پلی اتیلن گلایکول ها 200,300,400,600,1000 هستند.  پلی اتیلن گلیکول 3350 در گروهی از داروها به نام ملین های اسمزی قرار دارد.

 

انواع پلی اتیلن گلایکول:

در واقع پلی اتیلن گلایکول در دو گرید دارویی و صنعتی به بازار عرضه می شود. گریدهای مختلف پلی اتیلن گلایکول توسط جرم مولکولی متوسط آن مشخص می شوند. به عنوان مثال PEG400 شامل توزیع پلیمرهای دارای وزن مولکولی متوسط 400 می باشد، که به طور مشابه متوسط تعداد تقریبی گروه های تکراری گاز اتیلن اکسید یعنی n برابر 9 است. اکثرا پلی اتیلن گلایکول ها شامل مولکول های با جرم مولکولی متنوع هستند.

پلی اتیلن گلیکول 200

پلی اتیلن گلیکول 300

پلی اتیلن گلیکول 400

پلی اتیلن گلیکول 600

پلی اتیلن گلیکول 1000

پلی اتیلن گلیکول 1500

پلی اتیلن گلیکول 2000

پلی اتیلن گلیکول 3350

پلی اتیلن گلیکول 4000

پلی اتیلن گلیکول 6000

پلی اتیلن گلیکول 10000

 

نکته:

پلی اتیلن گلیکول (PEG) ، همچنین به عنوان پلی (اتیلن اکسید) (PEO) یا پلی (اکسی اتیلن) (POE) شناخته می شود ، این ماده یک پلی اتیلن مصنوعی ، آب دوست و زیست سازگار است. به طور معمول ، از مواد با وزن مولکولی کمتر از 20000 گرم در مول به عنوان PEG یاد می شود ، در حالی که موادی که وزن مولکولی آنها بالاتر از 20 هزار گرم در مول است ، PEO نامیده می شوند. این پلیمرها در آب و همچنین در بسیاری از حلال های آلی مانند اتانول ، استونیتریل ، تولوئن ، استون ، دی کلرومتان ، هگزان و کلروفرم محلول هستند.

 

ویژگی ها پلی اتیلن گلیکول (PEG)

یک ماده شفاف، بدون رنگ و بی بو است. این ماده محلول در آب است، پایدار در برابر گرما، در برابر بسیاری از مواد شیمیایی به شکل ماده ی بی اثر عمل کرده، هیدرولیز و یا فاسد نشده و غیر سمی است.

با توجه به تحقیقات روی این ماده،  به عنوان ماده ی سازگار با محیط زیست در نظر گرفته شده است. به عبارت دیگر، بافت های یا موجودات زنده قادر اند با PEG بدون آسیب دیدن هم زیستی کنند.این ماده پس از ورود به بدن موجود زنده دستگاه ایمنی بدن را تحریک نمی کند.  عنوان موادی زیست تخریب پذیر نیز شناخته شده هستند به عبارت دیگر به وسیله ی میکروب های هوازی و بی هوازی تجزیه می شوند.

 

فرایند تولید پلی اتیلن گلیکول (PEG)

تولید Hk برای اولین بار به سال 1859 بر می گردد  PEGبوسیله بر هم کنش بین اتیلن اکسید با آب، اتیلن گلیکول یا الیگومر اتیلن گلیکول ایجاد می شود. این واکنش با کاتالیزور های اسیدی یا بازی کاتالیز می شود. در تولید PEG، اتیلن گلیکول و الیگومرهای آن به عنوان ماده اولیه به جای آب ترجیح داده می شوند، زیرا مواد مذکور اجازه می دهند پلیمرهای تولید شده دارای توزیع ذرات یکدست (توزیع وزن مولکولی تقریبا یکنواخت) باشند. طول زنجیره پلیمر به نسبت مولی واکنشگرها بستگی دارد.

HOCH₂CH₂OH + n(CH₂CH₂O) → HO(CH₂CH₂O)_n+1H

بسته به نوع کاتالیزور، مکانیزم پلیمریزاسیون می تواند کاتیونی یا آنیونی باشد. مکانیسم آنیونی بهتر است، زیرا پلیمرهای تولید شده دارای توزیع ذرات یکدست تر نسبت به مکانیزم آنیونی خواهند بود. پلیمریزاسیون اکسید اتیلن فرآیندی گرماده است. گرم شدن بیش از حد یا آلوده شدن اتیلن اکسید با کاتالیزورهایی مانند کاتالیست های قلیایی یا اکسیدهای فلزی می تواند پلیمریزاسیون را از کنترل خارج کرده که اگر این روند ادامه یابد پس از چند ساعت راکتور منفجر می شود.

پلی اتیلن اکسید یا PEG با وزن مولکولی بالا به وسیله ی پلیمریزاسیون تعلیقی تولید می شود. این واکنش توسط ترکیبات منیزیم، آلومینیوم یا کلسیم متصل به ترکیبات آلی کاتالیز می شود. برای جلوگیری از انعقاد زنجیره های پلیمری از محلول، از کی لیت هایی مانند دی متیل گلی اوکسیم استفاده می شود.

 

کاربرد پلی اتیلن گلیکول:

کاربرد پلی اتیلن گلیکول در پزشکی و تولید و ساخت داروها بسیار گسترده است. مانند (قطره چشم، قرص درمان یبوست، اسپری ضد درد موضعی(

در فرمولاسیون روغن ها

در صنعت آرایشی و بهداشتی برای تولید کرم‌، لوسیون و انواع پودر و ژل

به عنوان یک افزودنی غذایی

در فرمولاسیون حشره‌کش‌های آلی

در فرمولاسیون روغن های چاپ

به عنوان حامل رنگ

به عنوان روان کننده و جاذب رطوبت

پلی اتیلن گلایکول های مایع به عنوان براق کننده در صنعت آبکاری مصرف می شوند.

به عنوان ماده اولیه در صنعت رنگ و رزین از انواع پلی اتیلن گلایکول مایع استفاده می شود.

پلی اتیلن گلیکول در کشاورزی نیز به طور گسترده ای کاربرد دارد.

به عنوان پلاستیسایزر و عامل پخش کننده در صنعت رنگ و رزین از انواع جامد پلی اتیلن گلیکول استفاده می شود.

در صنعت کاشی و سرامیک به عنوان عامل قالب‌پذیر، نرم کردن، روان‌کننده، حامل و متصل‌کننده

به عنوان عامل انعطاف‌پذیری، براقی، پایدارکنندهٔ رنگ و نرم‌کنندهٔ کاغذ در صنعت کاغذسازی

برای افزایش پخش‌شدگی در آب به عنوان حدواسط در تهیه ­رزین‌های آلکید و پلی‌استر به عنوان حلال یا کمک حلال در تولید مواد شوینده (صابون، جلا دهنده، تمیز کننده(

در صنعت نساجی به عنوان عامل پلاستیسایزر، روان‌کننده، نرم‌کننده، آنتی‌استاتیک و افزایش‌دهنده زمان خشک شدن در چسب‌ها

هیدروژل های مبتنی بر پلی (اتیلن گلیکول) (PEG) به دلیل توانایی در کنترل فعل و انفعالات سلول و مواد از طریق تنظیم خواص فیزیکی و بیولوژیکی هیدروژل، به طور فزاینده ای در کاربردهای پزشکی استفاده می شوند.