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By Sarah Moore, M. Sc. Reviewed by Michael Greenwood, M.Sc.
Polyethylenglykol (PEG) ist eine biokompatible, synthetische, hydrophile Polyetherverbindung, die viele Anwendungen hat, vor allem in der medizinischen Industrie, aber auch in der chemischen und industriellen Industrie. Die Struktur der Verbindung ist bekannt als H−(O−CH2−CH2)n−OH.
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Die Synthese von PEG erfolgt durch Polymerisation von Ethylenoxid, dem Hauptbestandteil des Frostschutzmittels, unter Verwendung einer Ringöffnungstechnik, die es ermöglicht, Stifte mit einer Reihe von Molekulargewichten und Molekulargewichtsverteilungen zu konstruieren. Dieser Gewichtsbereich macht es für mehrere Anwendungen geeignet.
Eigenschaften von Polyethylenglykol
Während die Variation des Molekulargewichts von PEG geringfügige Auswirkungen auf seine Eigenschaften haben kann, hauptsächlich auf seine Form und sein physikalisches Aussehen, definieren viele Eigenschaften PEG. Es ist ungiftig, farblos, inert, geruchlos und nicht flüchtig., Außerdem ist es unglaublich löslich in Wasser und organischen Lösungsmitteln wie Benzol, Tetrachlorkohlenstoff und Chloroform.
Die Herstellung von PEG-Substanzen mit unterschiedlichen Molekulargewichten beruht auf der Konstruktion von PEG mit Ketten unterschiedlicher Länge. Größere PEG-Moleküle haben im Vergleich zu kleineren eine größere Anzahl von Wiederholungen ihrer Struktur.
Im Folgenden besprechen wir, wie PEG in den beiden Hauptindustrien angewendet wird, in denen es aktiv ist.
Anwendungen in der medizinischen Industrie
PEG hat eine große Anzahl von Anwendungen in der medizinischen Industrie, und die Liste wächst weiter., Aufgrund seiner Ungiftigkeit und hohen Löslichkeit eignet es sich für viele pharmazeutische und biomedizinische Anwendungen.
Zunächst ist die möglicherweise häufigste Anwendung von PEG in der medizinischen Industrie die Verwendung in Abführmitteln. Da PEG osmotischen Druck ausüben kann, kann es Wasser in die Abfallstoffe ziehen und eine abführende Wirkung erzielen.
In einem ähnlichen Szenario wird PEG häufig während der gesamten Darmspülung verwendet, um den Gastrointestinaltrakt auf Untersuchungen oder Operationen vorzubereiten. PEG wird auch in vielen pharmazeutischen Cremes, Salben und medizinischen Lösungsmitteln verwendet.,
Peptide, Proteine oder Oligonukleotide werden als medikamentöse Targets für verschiedene Krankheiten eingesetzt. PEG kann verwendet werden, um sich selbst zum Ziel zu biokonjugieren, indem es sich mit dem Zielmolekül koppelt, um die pharmakokinetischen Eigenschaften der medikamentösen Behandlung zu optimieren.
PEG kann als inaktive Substanz verwendet werden, die als Vehikel für ein Medikament wirkt. Der Prozess der Arzneimittelabgabe hängt stark von PEG ab, da die Verbindung Antikörper-Arzneimittel-Konjugate (ADCs) miteinander verbinden kann. Es kann auch verwendet werden, um die systematische Arzneimittelabgabe zu verbessern, indem es als Oberflächenbeschichtung auf Nanopartikeln hinzugefügt wird., PEG kann auch verwendet werden, um die Clearance von beschichteten Proteinen aus dem Blut in Biomedizinen zu verlangsamen.
PEG-Hydrogele werden auch in der Arzneimittelabgabe sowie im Tissue Engineering eingesetzt. PEG-Hydrogele sind Polymernetzwerke, die durch Vernetzung reaktiver PEG-Endgruppen entstehen, was zu Gelen führt, die gegen biologischen Abbau und Adhäsion von Proteinen resistent sind. Diese Eigenschaften sind vorteilhaft für die Gewebetechnik und Arzneimittelabgabe.,
In-vitro-Assays sind auch von PEG abhängig geworden und verwenden es, um überfüllte zelluläre Bedingungen nachzuahmen, damit Forscher intrazelluläre Umgebungen außerhalb des Körpers erforschen können.
Die Proteinanalyse ist ein weiterer biomedizinischer Bereich, der PEG nutzt, das in verschiedenen Anwendungen auf diesem Gebiet eingesetzt wird. Die Verbindung wird als Niederschlag für die DNA-Isolierung sowie für die Zellkristallisation verwendet und hilft, die atomare Struktur von Proteinen aufzudecken.,
Die Gentherapie verwendet PEG, um Vektoren, beispielsweise Viren, zu beschichten, um sie vor der Inaktivierung durch das Immunsystem zu schützen und sie in den Organen zu de-targetieren und ihre potenziell toxische Wirkung zu verhindern.
PEG ist auch besonders wichtig in Blutbanken, wo es verwendet wird, um die Salienz von Antikörpern und Antigenen zu verbessern.
In Zukunft werden sich wahrscheinlich mehr medizinische Anwendungen von PEG entwickeln. Ein aktueller Forschungsschwerpunkt auf diesem Gebiet ist die Erforschung, wie PEG bei Rückenmark-und peripheren Nervenverletzungen eingesetzt werden kann, indem es zum Verschmelzen von Axonen eingesetzt wird, die beeinträchtigt wurden.,
Anwendungen in der chemischen Industrie
PEG hat viele Rollen in der chemischen Industrie, die auch in Anwendungen in anderen Branchen übergehen. Erstens ist es bekannt für seine Verwendung als Bindungs-und Dispergiermittel, da es die Trennung von Partikeln verbessern und ein Verklumpen verhindern kann.
Da PEG hydrophile Eigenschaften hat, hat es auch eine Rolle bei der Verhinderung des unspezifischen Anhaftens von Proteinen in Studien mit Einzelmolekülfluoreszenz gefunden.,
Da die Verbindung ungiftig und von der FDA als sicher anerkannt ist, konnte sie in zahlreichen Beschichtungen verwendet werden, die eine Schmierung in verschiedenen Szenarien ermöglichen.
Anwendungen in der Konservierung haben auch eine Verwendung für PEG gefunden, die jetzt verwendet wird, um Schäden und Schrumpfungen von untergetauchtem Holz zu verhindern und zu verlangsamen. Es wurde verwendet, um das Vasa-Kriegsschiff in Stockholm zu erhalten und das im Holz eingeschlossene Wasser zu ersetzen, um ein Verziehen und Schrumpfen zu verhindern.
Ein weiterer berühmter Fall, der PEG angeeignet hat, ist die Restaurierung und Erhaltung der Terrakotta-Krieger., Ein PEG-Konservierungsmittel wurde speziell entwickelt, um die auf die Terrakotta-Armee gemalten Farben zu erhalten, die aus der Qin Shi Huang Di-Dynastie stammen.
Wie in der medizinischen Industrie werden die chemischen Anwendungen von PEG wahrscheinlich weiter wachsen.
Geschrieben von
Sarah Moore
Nach dem Studium der Psychologie und dann der Neurowissenschaften fand Sarah schnell ihre Freude am Forschen und Schreiben von Forschungsarbeiten.
Zuletzt aktualisiert am 4.02.2020Zitate