پلی‌اتیلن گلیکول(PEG6000)

پلی اتیلن گلیکول 
  

1-مقدمه

پلی اتیلن گلیکول (Polyethylene glycol - PEG) یک ترکیب پلی اتری است که از نفت مشتق شده و کاربرد های فراوانی در صنعت و پزشکی دارد. PEG ها را همچنین با توجه به وزن مولکولی ای که دارند با نام های پلی اتیلن اکسید (PEO) یا پلی اکسی اتیلن (POE) هم می شناسند. ساختار پلی اتیلن گلیکول را معمولا به شکل زیر نمایش می دهند 

 این پلیمر ‌بازی برای ساخت داروهای ملین مورد استفاده قرار میگیرد. ماکروگول که برای درمان یبوست در کودکان و بزرگسالان استفاده می شود نمونه از این داروها است. از این ترکیب همچنین برای تخلیه روده ها قبل از کولونوسکوپی استفاده می شود. این دارو به شکل خوراکی و از طریق بلعیدن وارد بدن می شود. اثرات آن معمولاً در عرض سه روز اتفاق می ‌افتد. نام این دارو ممکن است با یک عدد همراه شود که نشان دهنده وزن مولکولی آن است، مانند ماکروگول 4000 و 6000 (ماکروگول با نام پلی اتیلن گلیکول نیز شناخته میشود، ممکن است این ترکیبات با را نام های پلی اتیلن گلیکول 4000 و 6000 پیدا کنید). عوارض جانبی استفاده از این دارو ممکن است شامل افزایش گاز روده، درد شکم و حالت تهوع باشد. عوارض جانبی نادر اما جدی ممکن است شامل ضربان قلب غیر طبیعی، تشنج و مشکلات کلیوی باشد. مشخص شده است استفاده از این دارو به هنگام بارداری مشکلی ندارد. این دارو سبب افزایش آب در روده ها و ملین سازی می شود.

2- تاریخچه

تولید پلی اتیلن گلیکول اولین بار در سال 1859 گزارش شد. دو دانشمند با نام هایA. V. Lourenço و Charles Adolphe Wurtz به طور مستقل محصولاتی را جدا کردند که در واقع پلی اتیلن گلیکول بودند. موارد کاربردی این محصول نیز به صورت ماکروگول بوده است به طوری که نخستین بار ماکروگول در سال 1980 برای آماده سازی روده قبل از جراحی مورد استفاده قرار گرفت و در سال 1999 برای استفاده پزشکی در ایالات متحده تایید شد. این دارو به عنوان یک داروی ژنریک و بدون نسخه در دسترس است و در سال 2018، با بیش از 3 میلیون نسخه، صد و شصت و سومین داروی رایج در ایالات متحده آمریکا بود.

3- کاربردها

1-3-پزشکی

همان طور که در مقدمه بیان شد، PEG ها پایه ای برای ساخت داروهای ملین هستند. شستوشوی کامل روده برای آماده سازی قبل از عمل جراحی روده یا کولونوسکوپی به وسیله  PEG همراه با الکترولیت های مربوطه انجام می شود.
PEG همچنین به عنوان یک ماده کمکی در بسیاری از محصولات دارویی استفاده می شود.

2-3-شیمیایی

پلی اتیلن گلیکول سمیت کمی دارد و در انواع محصولات استفاده می شود. این پلیمر به عنوان یک پوشش روان کننده برای سطوح مختلف در محیط های آبی و غیر آبی کاربرد دارد.
از آنجایی که PEG یک پلیمر انعطاف پذیر و محلول در آب است، می توان از آن برای ایجاد فشار اسمزی بسیار بالا استفاده کرد.

4- واکنش‌ ها

پلی اتیلن گلیکول پایه و پیش ساز بسیاری از مواد شیمیایی دیگر است, به نحوی که با استفاده برخی مواد شیمیایی دیگر می توان انوع محصولات مورد نظر را به دست آورد, در شکل زیر زنجیره واکنش هایی که منجر به محصولات متنوع می شود نمایش داده شده است.

5-روش تولید

پلی اتیلن گلیکول را می توان از واکنش دادن اتیلن اکسید با آب، اتیلن گلیکول یا الیگومرهای اتیلن گلیکول به دست آورد. این واکنش توسط کاتالیزورهای اسیدی یا بازی کاتالیز می شود. اتیلن گلیکول و الیگومرهای آن به‌عنوان ماده اولیه به جای آب ترجیح داده می‌شوند، زیرا اجازه ایجاد پلیمرهایی با پراکندگی کم (توزیع وزن مولکولی باریک) را می‌دهند. طول زنجیره پلیمری به نسبت واکنش دهنده ها بستگی دارد.

مکانیسم پلیمریزاسیون با توجه به اینکه از چه نوع کاتالیزوری استفاده شده است، می تواند کاتیونی یا آنیونی باشد. مکانیسم آنیونی ترجیح داده می شود زیرا به فرد اجازه می دهد PEG با پراکندگی کم به دست آورد. پلیمریزاسیون اتیلن اکسید یک فرآیند گرمازا است. گرمای بیش از حد یا آلوده کردن اتیلن اکسید با کاتالیزورهایی مانند مواد قلیایی یا اکسیدهای فلزی، می تواند منجر به پلیمریزاسیون سریع شود که ممکن است پس از چند ساعت به انفجار منتهی شود.
پلی اتیلن اکسید یا پلی اتیلن گلیکول با وزن مولکولی بالا، با روش پلیمریزاسیون سوسپانسیون سنتز می شود. در جریان فرآیند تراکم پلیمر لازم است که زنجیره پلیمری در حال رشد در محلول نگه داشته شود. این واکنش توسط ترکیبات عناصر آلی منیزیم، آلومینیوم یا کلسیم کاتالیز می شود. برای جلوگیری از انعقاد زنجیره های پلیمری از محلول، از  کیلیت ها مانند دی متیل گلیوکسیم استفاده می شود.

6-تحقیقات جدید

پگیله‌کردن یا پگیلاسیون(به انگلیسی: PEGylation)، فرآیند متصل شدن زنجیره های پلی اتیلن گلیکول از طربق پیوند کوالانسی و غیر کوالانسی است که ساختارهای بزرگ مانند داروها، پروتئین های درمانی و یا وزیکول ها را به وجود می آورند. به چنین مولکولی پگیله شده می گویند. به تازگی یک لیپید پگیله شده به عنوان یک ماده کمکی در هر دو واکسن Moderna و Pfizer-BioNTech برای SARS-CoV-2 استفاده شده است. هر دو RNA-واکسن از RNA پیام رسان یا mRNA تشکیل شده اند که در حبابی از مولکول های روغنی به نام لیپیدها محصور شده اند.

7-نگهداری

محلول های PEG زمانی که منجمد نگهداری شوند (در 20- درجه سانتیگراد) پایدار ترین حالت خود را دارند. همچنین زمانی که در یخچال نگهداری می شوند (در 4 درجه سانتیگراد) پایدار تر از زمانی است که در دمای اتاق نگهداری شود. فرایند تخریب و فساد (به پیر شدن معروف است) محلول های ذخیره شده در دمای اتاق را می توان با استفاده از گاز نجیب آرگون به مقدار زیادی کاهش داد. در واقع در با پاکسازی اتمسفر ظرف پر شده، اکسیژن از ظرف خارج می شود که بر فرایند اکسید شدن اثر می گذارد.

 
8-ایمنی

برای استفاده از پلی اتیلن گلیکول 6000 خطری در منابع گزارش نشده است. در صورت تماس این ماده با چشم یا پوست، بایستی با مقدار آب کافی آن ناحیه شستوشو داده شود تا حساسیت های احتمالی بروز نکنند.  غبار برخواسته از ظرف ماده نبایستی استنشاق شود. در صورت بلع این ماده در ابعاد زیاد علایمی ناخوشایندی دستگاه گوارش مانند اسهال و تهوع ایجاد می شود.