Polietilen glicol și acțiunea sa asupra organismului uman

1. Introducere

Polietilenglicolul (PEG) este un compus polieteric cu multe aplicații, de la fabricația industrială până la medicină. PEG este cunoscut și sub denumirea de oxid de polietilenă (PEO) sau polioxietilen (POE), în funcție de greutatea sa moleculară. Structura PEG este exprimată în mod obișnuit ca H−(O−CH2−CH2)n−OH.

Polietilen glicolii sunt compuși sintetici cu diferite mase moleculare (de exemplu 400, 3000, 3350, 4000, 6000, 8000 etc.). Acesta se mai numește și PEG sau macrogol.

E1521 este utilizat ca antispumant, pentru dizolvarea / diluarea aditivilor alimentari, emulgator, stabilizator, agent de îngroșare, agent de glazurare etc. Se găsește foarte des în medicamente și suplimente alimentare, în special în laxative.

Img 1: Polietilen glicol(PEG) sau macrogol

2. Nomenclatura disponibilă și proprietățile PGE

PEG, PEO și POE se referă la un oligomer sau polimer de oxid de etilenă. Cele trei nume sunt sinonime din punct de vedere chimic, dar istoric PEG este preferat în domeniul biomedical, în timp ce PEO este mai răspândit în domeniul chimiei polimerice. Deoarece aplicații diferite necesită lungimi de lanț polimerice diferite, PEG a avut tendința de a se referi la oligomeri și polimeri cu masa moleculară sub 20.000 g / mol, PEO la polimeri cu masa moleculară peste 20.000 g / mol și POE la un polimer de orice masă moleculară . PEG-urile sunt preparate prin polimerizarea oxidului de etilen și sunt disponibile comercial pe o gamă largă de greutăți moleculare de la 300 g / mol la 10.000.000 g / mol.

PEG și PEO sunt lichide sau solide cu topire scăzută, în funcție de greutatea lor moleculară. În timp ce PEG și PEO cu greutăți moleculare diferite găsesc utilizare în aplicații diferite și au proprietăți fizice diferite (de exemplu, vâscozitate) dar, datorită efectelor de lungime a lanțului, proprietățile lor chimice sunt aproape identice. De asemenea, sunt disponibile diferite forme de PEG, în funcție de inițiatorul utilizat pentru procesul de polimerizare - cel mai frecvent inițiator este un PEG monofuncțional eter, sau metoxipoly (etilenglicol), prescurtat mPEG. PEG cu greutate moleculară mai mică sunt, de asemenea, disponibile ca oligomeri mai puri, denumiți monodisperse, uniforme sau discrete. PEG de înaltă puritate foarte mare s-a dovedit recent a fi cristalină, permițând determinarea unei structuri cristaline prin difracția de raze X. Deoarece purificarea și separarea oligomerilor puri este dificilă, prețul pentru acest tip de calitate este adesea cu 10- 1000 de ori mai mare decât cel al PEG polisperspers.

Img 2 : Polietilen glicol 4000 Img 3 : Polietilen glicol 400

Numerele care sunt adesea incluse în numele PEG indică ponderile lor moleculare medii (de exemplu, un PEG cu n = 9 ar avea o greutate moleculară medie de aproximativ 400 daltoni și ar fi etichetat PEG 400.) Majoritatea PEG-urilor includ molecule cu distribuție de greutăți moleculare (adică sunt polidisperse). Distribuția mărimii poate fi caracterizată statistic prin greutatea sa moleculară medie în greutate (Mw) și greutatea moleculară medie a numărului (Mn), al cărui raport se numește indicele de polidispersitate (Mw / Mn). Mw și Mn pot fi măsurate prin spectrometrie de masă.

PEGilarea este actul de a cupla covalent o structură PEG cu o altă moleculă mai mare, de exemplu, o proteină terapeutică, care este denumită apoi o proteină PEGilată. Interferonul alfa-2a sau -2b PEGilat sunt tratamente injectabile utilizate frecvent pentru infecția cu hepatita C.

PEG este solubil în apă, metanol, etanol, acetonitril, benzen și diclormetan și este insolubil în dietil eter și hexan. Acesta este cuplat la molecule hidrofobe pentru a produce agenți tensioactivi neionici.

PEG pot conține impurități toxice, cum ar fi oxidul de etilenă și 1,4-dioxan. Etilen Glicolul și eterii săi sunt nefrotoxici dacă sunt aplicați pe pielea deteriorată.

Polietilenglicolul (PEG) și polimerii înrudiți (construcțiile fosfolipidelor PEG) sunt adesea sonicizate atunci când sunt utilizate în aplicații biomedicale. Cu toate acestea, după cum a raportat Murali și al., PEG este foarte sensibil la degradarea sonolitică și produsele de degradare PEG pot fi toxice pentru celulele mamiferelor. Astfel, este imperativ să evaluăm degradarea potențială a PEG pentru a ne asigura că materialul final nu conține contaminanți nedocumentați care pot introduce artefacte în rezultatele experimentale.

PEG și metoxipolietilen glicoli sunt fabricate de Dow Chemical sub numele comercial Carbowax pentru uz industrial și Carbowax Sentry pentru uz alimentar și farmaceutic. Ele variază în concordanță de la lichid la solid, în funcție de greutatea moleculară, așa cum este indicat de un număr care urmează numele. Sunt utilizate comercial în numeroase aplicații, inclusiv ca agenți tensioactivi, în alimente, în produse cosmetice, în farmaceutice, în biomedicină, ca agenți de dispersie, ca solvenți, în unguente, în baze supozitoare, ca excipienți pentru tablete și ca laxative. Unele grupuri specifice sunt lauromacrogolii, nonoxinolii, octoxinolii și poloxamerii.

Macrogol, utilizat ca laxativ, este o formă de polietilenglicol. Numele poate fi urmat de un număr care reprezintă greutatea moleculară medie (de exemplu, macrogol 3350, macrogol 4000 sau macrogol 6000).