fréttir

Pólýetýlenímín(PEI í stuttu máli), með CAS-númerið 9002-98-6, er vatnsleysanlegt katjónískt fjölliða. Kjarnaeinkenni þess er að sameindakeðjan er rík af fjölda amínóhópa (aðal amína, annars stigs amína og þriðja stigs amína). Þessi uppbygging ákvarðar sterka basíska virkni þess, mikla hvarfgirni og einstaka eðlisefnafræðilega eiginleika. Pólýetýlenímín hefur ómetanlegt notkunargildi á fjölmörgum sviðum.

I. Grunnupplýsingar: Uppbygging og flokkun

1. Efnafræðileg uppbygging

Endurtekningareining PEI er -CH₂CH₂NH-, og amínóhóparnir á sameindakeðjunni gefa því sterka katjóníska eiginleika (pKa≈10) – jafnvel við hlutlausar eða veikt súrar aðstæður geta amínóhóparnir róteindraðast (-NH₂→-NH₃⁺), sem er aðaluppspretta vatnsleysni þess, fléttumyndunargetu og yfirborðsadsorps.

Samkvæmt mismunandi uppbyggingu eru þau aðallega skipt í tvo flokka:

Línulegt pólýetýlenímín (L-PEI): Sameindakeðjan er línuleg, með annars stigs amínóhópum sem aðal amínóhóp (um 90%) og hlutfall fyrsta stigs og þriðja stigs amína er lágt. Hlutfallsleg mólmassadreifing er þröng og hreinleikinn er meiri.

Greinótt pólýetýlenímín (B-PEI): Sameindakeðjan inniheldur fjölda hliðarkeðja, með jöfnu hlutfalli af frum-amínum (≈25%), annars stigs amínum (≈50%) og þriðja stigs amínum (≈25%) og hefur meiri hvarfgirni. Það er algengasta gerðin í iðnaði.

2. Lykil eðlisfræðilegir eiginleikar

Ii. Helstu eiginleikar: Hvers vegna er PEI mikið notað?

Sterk katjónísk eiginleiki og fléttumyndunarhæfni: Amínóhópurinn ber jákvæða hleðslu eftir róteindrun og getur myndað stöðug fléttur með neikvætt hlaðnum efnum (eins og DNA, RNA, anjónískum litarefnum, leir og málmjónum), sem er kjarninn í verkun hans við genaflutning, vatnsmeðhöndlun og málmupptöku.

Mikil hvarfgirni: Amínóhópar (sérstaklega frumamín) geta tekið þátt í ýmsum efnahvörfum (eins og Michael-viðbót, epoxýhringopnun, asýleringu, þvertengingarviðbrögðum) og geta verið notaðir sem þvertengingarefni og breytir til að virkja yfirborð efnisins.

Vatnsleysni og filmumyndandi eiginleikar: Góð vatnsleysni gerir það auðvelt í vinnslu. Eftir þurrkun getur það myndað þétta filmu og filman hefur ákveðna viðloðunar- og hindrunareiginleika.

Sterk basísk virkni: Fjöldi amínóhópa í sameindinni gerir vatnslausn hennar mjög basíska (pH ≈10 til 12) og hún getur gengist undir hlutleysingarviðbrögð við súrum efnum.

III.Til hvers er pólýetýlenimín notað(Flokkað eftir eftirspurnarsviðsmyndum)

1. Líftæknisvið (Kjarni: Genaflutningsvektorar

PEI er einn algengasti genavektorinn sem ekki er veira um þessar mundir:

Meginregla Katjónískt PEI og anjónískt DNA/RNA mynda „PEI-kjarnsýrufléttu“ með rafstöðuvirkri víxlverkun, sem ekki aðeins verndar kjarnsýrur gegn niðurbroti af núkleösum heldur gerir þeim einnig kleift að komast inn í frumur í gegnum innfrumun. Ennfremur getur „róteindasvampáhrif“ PEI (upptaka róteinda innan frumunnar eftir róteindamyndun) sem veldur blöðrusprungu stuðlað að losun kjarnsýra út í umfrymið;

Notkun: Genameðferð (eins og genagjöf fyrir æxli og erfðasjúkdóma), gjöf kjarnsýrubóluefnis, frumuflutningstilraunir (algengt er að nota PEI-flutningshvarfefni í rannsóknarstofum);

Athugið: PEI með háum mólþunga hefur tiltölulega mikla frumudrepandi áhrif. Eins og er hefur verið þróað breytt PEI með lágum eituráhrifum (eins og peG-breytt PEI og þverbundnar PEI nanóagnir).

2. Vatnsmeðferðarsvið (Kjarni: Flocculants, Adsorbens)

Flokkunarefni: Katjónísk eiginleikiPólýetýlenimín PEIGetur hlutleyst neikvætt hlaðnar svifagnir í vatni (eins og sand, lífrænt efni og bakteríur), sem veldur því að agnirnar safnast saman og setjast. Það er notað til að hreinsa drykkjarvatn og meðhöndla iðnaðarskólp (eins og prentun og litun, pappírsframleiðsluskólp), sérstaklega hentugt til að meðhöndla skólp með mikla grugg og hátt lífrænt efnisinnihald.

Amínóhópurinn í pólýetýlenimíni PEI getur myndað samhæfingartengi við þungmálmjónir (eins og Cu²⁺, Ni²⁺, Cr⁶⁺, Pb²⁺) og er hægt að nota hann til að fjarlægja þungmálma úr iðnaðarskólpi. Hann er einnig hægt að búa til pólýetýlenimín-breytt aðsogsefni (eins og PEI-virkt kolefni, PEI-nanótrefjar) til að auka aðsogsgetuna.

3. Svið yfirborðsbreytinga efnis (Kjarni: Virknibreytingar)

Breyting á pappír/trefjum: Meðhöndlun pappírs með pólýetýlenimíni PEI getur aukið rakaþol hans, vatnsþol og prenthæfni (með þvertengingu við hýdroxýlhópa á yfirborði trefjanna) og er notuð við framleiðslu á sérpappír (eins og umbúðapappír, síupappír).

Yfirborðsmeðhöndlun málms: Pólýetýlenimín getur myndað verndandi filmu á málmyfirborðinu, aukið tæringarþol málmsins og getur einnig þjónað sem viðloðunarefni fyrir málmhúðun.

Breyting á fjölliðuefni: PEI er notað sem þverbindandi efni eða samhæfingarefni til að bæta samhæfni og viðloðun fjölliða (eins og þverbindandi breyting á pólýúretan og epoxy plastefnum) eða til að auka vatnssækni efna (eins og PEI-breyttar pólýólefínfilmur).

4. Önnur iðnaðarforrit

Lím og þéttiefni: Amínóhópurinn í PEI getur gengist undir þverbindingarviðbrögð við aldehýðum, ísósýanötum o.s.frv. og er hægt að nota sem herðiefni fyrir vatnsleysanlegt lím. Pólýetýlenimín er notað til að líma saman við, pappír og málm, með miklum límstyrk og góðri vatnsþol.

Litarefnis- og litarefnaiðnaður: Pólýetýlenimín PEI er hægt að nota sem festiefni fyrir katjónísk litarefni (sérstaklega til litunar á náttúrulegum trefjum eins og bómull og silki), sem eykur viðloðun og þvottaþol litarefna; Pólýetýlenimín er einnig hægt að nota sem dreifiefni litarefna til að koma í veg fyrir uppsöfnun litarefna.

Jarðolíuvinnsla: PEI er notað í vatnshreinsun á olíusvæðum (svo sem vatnslokunar- og sniðstýringarefni) eða sem aukefni í borvökva til að bæta stöðugleika borvökva.

Með því að aðlaga mólþunga (lágur mólþungi, lítil eituráhrif; hár mólþungi, mikil virkni), uppbyggingu (línuleg vs. greinótt) og aðferðir til að breyta (peG-ýlering, þvertenging og efnasamböndun)pólýetýlenimín, er hægt að auka enn frekar notkun þess á háþróuðum sviðum (eins og markvissri lyfjagjöf og sérstökum virkum efnum).