HS-PEG-FA,PEG聚乙二醇衍生物的性質(zhì)、制備方法、應(yīng)用
HS-PEG-FA,PEG聚乙二醇衍生物的性質(zhì)、制備方法、應(yīng)用
今天小編整理并分享關(guān)于聚乙二醇PEG的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),一起看看吧:
什么是PEG?
聚乙二醇(PEG),也稱為聚環(huán)氧乙烷(PEO)或聚氧乙烯(POE),是指環(huán)氧乙烷的寡聚物或聚合物。根據(jù)分子量的不同,聚乙二醇可為液體或低熔點(diǎn)固體。由于鏈長(zhǎng)的影響,不同分子量的聚乙二醇往往有不同的物理性質(zhì)和應(yīng)用,但大部分的聚乙二醇化學(xué)性質(zhì)是相似的。相對(duì)分子質(zhì)量在700~900之間者為半固體,相對(duì)分子質(zhì)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。
PEG是乙二醇的線性聚醚。通常為了防止偶聯(lián)過程中不必要的交聯(lián),聚合物的一端用甲氧基(mPEG)進(jìn)行修飾,形成的聚合物不僅能溶于水而且還能溶于有機(jī)溶劑。
PEG特點(diǎn)有哪些?
聚乙二醇PEG具有界面張力低、生物相容性好、無毒無副作用、可生物降解等優(yōu)點(diǎn)。
吸水性:在常溫條件下可從空氣中吸收水分,液體可與水任意比例混溶,當(dāng)溫度升高后,任何級(jí)分的固體聚乙二醇均能與水任意比例互溶,當(dāng)溫度高至水的沸點(diǎn)是,聚合物會(huì)沉淀出來,析出溫度取決于聚合物的分子量和濃度。
生物相容性:
生物相容性是指材料與生物體之間相互作用后產(chǎn)生的各種生物、物理、化學(xué)等反應(yīng)的一種概念。一般地講,就是材料植入人體后與人體相容程度,也就是說是否會(huì)對(duì)人體組織造成毒害作用。聚乙二醇(PEG)是一種含有重復(fù)乙氧基單元的長(zhǎng)鏈聚合物,根據(jù)乙氧基數(shù)目的不同可以形成不同的分子量。
聚乙二醇具有良好的水溶性、潤(rùn)滑性、分散性、保濕性、熱穩(wěn)定性、粘接性、抗靜電性,并與許多組份有良好的相容性。
以甲醛為原料合成乙二醇,主要有四種合成方法
甲醛加氫甲?;?/p>
甲醛電化學(xué)加氫二聚法·甲醛偶聯(lián)法
甲醛羧基化法
這里介紹一種聚乙二醇的制備方法:
往反應(yīng)釜中加入120#汽油,在攪拌下加入異丙醇鋁作催化劑 ( 控制催化劑用量量在單體總量的1.01-1.03%左右) 。用氮?dú)庵脫Q釜中空氣后,按照2:1的溶劑和環(huán)氧乙烷質(zhì)量比加入單體環(huán)氧乙烷。在10~20攝氏度下反應(yīng)4小時(shí) 。然后逐漸升溫至35~40攝氏度,繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí)。聚合反應(yīng)結(jié)束,將物料轉(zhuǎn)移至蒸餾釜中,溶劑被蒸發(fā),剩余物質(zhì)冷卻析晶后過濾,獲得粗產(chǎn)品。真空干燥后獲得聚乙烯醇。
聚乙二醇的應(yīng)用,這里主要簡(jiǎn)單介紹利用聚乙二醇的生物相容性,從而在生物材料改性方面的應(yīng)用:
PEG是一種聚合物,由于它的親水基團(tuán),它能夠減少材料表面和蛋白質(zhì)之間的吸附力,常用的PEG改性生物材料表面的方法有以下幾種:物理吸附、接枝聚合、影印、化學(xué)耦合、等離子體處理。
物理吸附
物理吸附是被吸附的流體分子與固體表面分子間的作用力為分子間吸引力,即所謂的范德華力(Van der waals)。在玻璃上鍍一層由聚丁二醇和聚乙二醇組合成的ABA型的共聚物(其中A是聚乙二醇,B是聚丁二醇),并采用全內(nèi)置式反射熒光顯微鏡來分析其吸附動(dòng)力學(xué),實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),處理過后的玻璃表面的吸附性也由所降低。
接枝聚合:
將硅烷化的PEG接枝到聚二甲基硅和si/SiO2上,將硫醇化的PEG接枝到金屬金上,通過分析發(fā)現(xiàn),接枝后的各種材料的表面具有相同的性質(zhì),表面都有抗吸附性。
影印:
采用影印的方法在硅的表面制造一層PEG薄膜,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)、改性后的材料的表面沒有吸附性,并且在許多材料的表面都可以獲得這種效果,比如說氧化物、氮化物、金以及白金等。應(yīng)用這種方法做的電極和傳感器對(duì)蛋白質(zhì)和細(xì)胞都有抗吸附性。
共價(jià)耦合法:
采用共價(jià)耦合法在硅的表面形成穩(wěn)定的單層或多層PEG薄膜,這種方法采用分子級(jí)水平來控制材料表面質(zhì)量,并且能夠很好地改善材料的生物相容性。
在化妝品、化纖、紡織、采油、橡膠、塑料、造紙、油墨、油漆、涂料、印染、木材、皮革、陶瓷、電鍍、農(nóng)藥、金屬加工等行業(yè)中均有著為廣的應(yīng)用。
這里的FA-PEG-SH是一種活性葉酸PEG衍生物,在PEG鏈的一端含有葉酸,在PEG鏈的另一端含有琉基(-SH)。葉酸也稱為維生素M、維生素B9或翼酰-L-谷氨酸。葉酸和疏基基團(tuán)通過PEG連接,從而得到新的性質(zhì),拓寬其應(yīng)用范圍。
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