聚乙二醇

聚乙二醇是一种高分子聚合物,化学式是HO(CH2CH2O)nH ,无刺激性,味微苦,具有良好的水溶性,并与许多有机物组份有良好的相溶性。具有优良的润滑性、保湿性、分散性、粘接剂,可作为抗静电剂及柔软剂等使用,在化妆品、制药、化纤、橡胶、塑料、造纸、油漆、电镀、农药、金属加工及食品加工等行业中均有着极为广泛的应用。

中文名:聚乙二醇

中文别名:α-氢-ω-羟基(氧-1,2-乙二基)的聚合物;乙二醇聚氧乙烯醚;聚氧化乙烯(PEO-LS);

英文名:PEG;Polyethylene glycol

熔点

64-66℃

沸点

>250℃

密度

1.27 g/mL at 25℃

蒸气密度

>1 (vs air)

蒸气压

<0.01 mm Hg ( 20℃)

折射率

n=1.469

闪点

270℃

储存条件

2-8℃

溶解度

H2O: 50 mg/mL, 澄清, 无色

形态

粘稠液体→蜡状固体

敏感性

吸湿性

Merck

147568

稳定性

稳定,会被强氧化剂氧化

NIST化学物质信息

Polyethylene glycol(25322-68-3)

EPA化学物质信息

Poly(oxy-1,2-ethanediyl), .alpha.-hydro-.omega.-hydroxy- (25322-68-3)

HO(CH2CH2O)nH,由环氧乙烷与水或乙二醇逐步加成聚合而成。

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。

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。

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。

液态和固态级别的聚乙二醇和某些色素不能配伍;

可使抗菌素的活性降低,特别是青霉素和杆菌肽;

羟苯酯类的防腐剂可因聚乙二醇的络合使防腐效果减弱;

酚、鞣酸、水杨酸可使其软化和液化;

磺胺类和地蒽酚与其作用可变色;

与山梨醇配伍可生成沉淀。

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。

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。

生物医学领域应用

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、尼莫地平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。

10、在研究蛋白质分子的实验中,可以模拟体内拥挤环境,用以验证拥挤环境对蛋白质结构的影响

食品添加剂最大允许使用量最大允许残留量标准

添加剂中文名称:聚乙二醇

允许使用该种添加剂的食品中文名称:糖果、巧克力制品包衣

添加剂功能:被膜剂

最大允许使用量(g/kg):按生产需要适量使用

最大允许残留量(g/kg):按生产需要适量使用

促融剂

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,化学式为HO(CH2CH2O)nH。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Ca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Ca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)。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。

其它:

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

用于化妆品、制药、化纤、橡胶、造纸、油漆、电镀

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。

PEG-200:可作为有机合成的介质及有较高要求的热载体,在日用化学工业中用作保湿剂、无机盐增溶剂、粘度调节剂;在纺织工业中用作柔软剂、抗静电剂;在造纸与农药工业中用作润湿剂。

PEG-400:PEG-400最适合来做软胶囊。由于PEG400为液体、它具有与各种溶剂的广泛相容性,是很好的溶剂和增溶剂,被广泛用于液体制剂,如口服液、滴眼液等。当植物油不适合作活性物配料载体时,PEG则是首选材料。这主要是由于PEG稳定、不易变质,含有PEG的针剂被加热到150摄氏度时是很安全、很稳定的。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药物相容性。

PEG-400、600、800:用作医药及化妆品的基质,橡胶工业与纺织工业的润滑剂和润湿剂。PEG-600 在金属工业中加于电解液可增强研磨效果,增强金属表面的光泽。

PEG-1450、3350:PEG-1450、3350最适合来做膏剂、栓剂、霜剂。由于较高的水溶性和较宽的熔点范围,PEG1450,3350单独使用或混配可以制出保存时间长和符合药物与物理效果要求的熔点变化范围。使用PEG基质的栓剂比用传统的油脂基质刺激性小。

PEG-1000、PEG-1500:在医药、纺织、化妆品工业中用作基质或润滑剂、柔软剂;在涂料工业中用作分散剂,改进树脂的水分散性、柔韧性,用量为 10-30% ;油墨中可提高染料的溶解能力,降低其挥发性,在蜡纸和印台油墨中尤其适用,也可在圆珠笔油墨中作调节油墨粘稠度用;在橡胶工业中作分散剂,促进硫化作用,用作炭黑充填料的分散剂。

PEG-2000、3000:用作金属加工铸模剂,金属拉丝、冲压或成型的润滑剂及切削液,研磨冷却润滑抛光剂、焊接剂等;在造纸工业中用作润滑剂等,也用作热熔粘合剂,以增加快速的再润湿能力。

PEG-4000、6000、8000:PEG-4000、6000、8000用于片剂、胶囊剂、薄膜衣、滴丸、栓剂等。

PEG-4000 、6000 在医药工业中作为赋形剂,用作栓剂、膏剂的制备;造纸工业中用作涂饰剂,增加纸张的光泽和平滑性;在橡胶工业中作为添加剂,增加橡胶制品的润滑性和塑性,减少加工过程中的动力消耗,延长橡胶制品的使用寿命。

在医药、化妆品工业生产中用作基质,起调节粘度、熔点的作用;在橡胶、金属加工工业中用作润滑剂、冷却剂,在农药、颜料工业生产中用作分散剂、乳化剂;在纺织工业中用作抗静电剂、润滑剂等。

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(PEG4000、PEG6000、PEG8000)作为制造片剂的粘合剂是很有用途的。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药瓶之间粘接。

胞融合技术主要采取聚乙二醇:聚乙二醇(PEG)分子能改变各类细胞的生物膜结构,使两细胞接触点处质膜的脂类分子发生疏散和重组,由于两细胞接口处双分子层质膜的相互亲和以及彼此的表面张力作用,从而使细胞发生融合,从而形成杂种细胞,培养该杂种细胞(细胞质杂种)可以获得一些特殊的杂种植株。

分子生物学中的用途:PEG可诱导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、沉淀和纯化噬菌体颗粒;3、杂交、DNA分子平端连接和用T4多聚核酸激酶进行DNA末端标记时,增加互补核酸链的结合效率。4、细胞或细菌原生质体融合。

聚乙二醇系列产品可作为酯型表面活性剂的原料。

指标/品种

外观

熔点℃

pH

平均分子量

粘度mPas

羟值

PEG-200

无色透明

-50±2

6.0-8.0

190-210

22-23

534-590

PEG-400

无色透明

5±2

6.0-8.0

380-420

37-45

268-294

PEG-600

无色透明

20±2

6.0-8.0

570-630

1.9-2.1

178-196

PEG-800

白色膏体

28±2

6.0-8.0

760-840

2.2-2.4

133-147

PEG-1000

白色蜡状

37±2

6.0-8.0

950-1050

2.4-3.0

107-118

PEG-1500

白色蜡状

46±2

6.0-8.0

1425-1575

3.2-4.5

71-79

PEG-2000

白色固体

51±2

6.0-8.0

1800-2200

5.0-6.7

51-62

PEG-4000

白色固体

55±2

6.0-8.0

3600-4400

8.0-11

25-32

PEG-6000

白色固体

57±2

6.0-8.0

5500-7500

12-16

15-20

PEG-8000

白色固体

60±2

6.0-8.0

7500-8500

16-18

12-25

PEG-10000

白色固体

61±2

6.0-8.0

8600-10500

19-21

8-11

PEG-20000

白色固体

62±2

6.0-8.0

18500-22000

30-35

有好多企业,冒充医药级PEG,具体识别方法如下:

1、医药级的标签为CARBOWAX SENTRYTM ,工业级的没有SENTRYTM。

2、医药级的标签上有美国药典(USP),国家处方集(NF),食品化学法典(FCC)表识,工业级的没有。

危险品标志

Xi

危险类别码

R36/38

安全说明

S24/25

WGK Germany

3

RTECS号

-

F

41342

海关编码

39072011

毒害物质数据

25322-68-3(Hazardous Substances Data)

毒性

ADIO~10(FAO/OHC),2001)。

GRAS(FDA,§172.820,2000)。

LD50 33750mg/kg(大鼠,经口)。

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)LD50 33~35g/kg,腹膜内毒性LD50 10~13g/kg。不刺激眼睛,不会引起皮肤的刺激和过敏。

2008年4月28日,欧盟食品安全局公布了AFC科学小组对食品接触材料中聚乙二醇的风险评估报告。该评估报告称:Polyethyleneglycol (EO = 1-50) ethers of linear and branched primary (C8 - C22) alcohols,评估报告规定其TDI为0.03mg/kg bw。

安全术语

S24/25:Avoid contact with skin and eyes.

避免与皮肤和眼睛接触。

S26:In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.

不慎与眼睛接触后,请立即用大量清水冲洗并征求医生意见。

S36:Wear suitable protective clothing.

穿戴适当的防护服。

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。

PEG-4(cas:112-60-7);PEG-6(cas:2615-15-8、PEG 300);PEG-7;PEG-8(cas:5117-19-1);PEG-9(cas:3386-18-3);PEG-10(cas:5579-66-8、PEG 500);PEG-12(cas:6790-09-6、PEG 600);PEG 100;PEG 200;PEG 400;PEG 800;PEG 1000;PEG 1500;PEG 2000;PEG 4000;PEG 6000;PEG 8000;PEG 10000;PEG 20000。

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