habarlar

Polietilenimin(gysgaça PEI), CAS belgisi 9002-98-6 bolan, suwda ereýän kation polimeridir. Onuň esasy aýratynlygy, onuň molekulýar zynjyrynyň köp sanly amino toparlaryna (birinçi aminler, ikinji aminler we üçünji aminler) baý bolmagydyr. Bu gurluş onuň güýçli şelligini, ýokary reaksiýa ukyplylygyny we özboluşly fiziki-himiki häsiýetlerini kesgitleýär. Polietilenimin köp ugurlarda ornuny tutup bolmajak ulanylyş gymmatyna eýedir.

I. Esasy maglumatlar: Gurluşy we klassifikasiýa

1. Himiki gurluş

PEI-iň gaýtalanýan birligi -CH₂CH₂NH- we onuň molekulýar zynjyryndaky amino toparlary oňa güýçli kation häsiýetlerini berýär (pKa≈10) - hatda neýtral ýa-da gowşak kislotaly şertlerde hem amino toparlary protonlaşdyrylyp bilner (-NH₂→-NH₃⁺), bu bolsa onuň suwda eremeginiň, kompleksleşme ukybynyň we ýüzleý adsorbsiýasynyň esasy çeşmesidir.

Dürli gurluşlara görä, olar esasan iki kategoriýa bölünýär:

Linear polietilenimin (L-PEI): Molekulýar zynjyr linear bolup, ikinji derejeli aminler esasy amin topary hökmünde (takmynan 90%), birinji we üçünji derejeli aminleriň paýy pes. Molekulýar massanyň deňeşdirme paýlanyşy dar we arassalygy ýokary.

Şahalanan polietilenimin (B-PEI): Molekulýar zynjyr köp sanly gapdal zynjyrlary öz içine alýar, esasy aminleriň (≈25%), ikinji aminleriň (≈50%) we üçünji aminleriň (≈25%) deňagramly paýy bar we ýokary reaksiýa ukybyna eýedir. Bu senagatda iň köp ulanylýan görnüşdir.

2. Esasy fiziki häsiýetler

II. Esasy aýratynlyklar: PEI näme üçin giňden ulanylýar?

Güýçli kation häsiýeti we kompleksleşme ukyby: Protonlaşmadan soň amino topary oňyn zarýad göterýär we negatiw zarýadly maddalar (DNK, RNK, anion boýaglary, toýunlar we metal ionlary ýaly) bilen durnukly kompleksleri emele getirip bilýär, bu bolsa onuň genleri eltmekde, suwy arassalamakda we metal adsorbsiýasynda esasy täsir mehanizmidir.

Ýokary reaksiýa: Aminokislota toparlary (esasanam ilkinji aminler) dürli reaksiýalara (Maýkl goşmak, epoksi halkasyny açmak, asilýasiýa, özara baglanyşyk reaksiýalary ýaly) gatnaşyp bilýärler we materialyň ýüzüni funksionallaşdyrmak üçin özara baglanyşyk agentleri we modifikatorlary hökmünde ulanylyp bilýärler.

Suwda ereýänligi we plýonka emele getirýänligi: Suwda gowy ereýänligi ony gaýtadan işlemegi aňsatlaşdyrýar. Gurandan soň, ol dykyz plýonka emele getirip bilýär we plýonka belli bir ýelmeşme we päsgelçilik häsiýetlerine eýedir.

Güýçli şellik: Molekuladaky köp sanly aminokislota toparlary onuň suwly erginini güýçli şellikli edýär (pH≈10-dan 12-ä çenli) we ol kislotaly maddalar bilen neýtrallaşdyrma reaksiýalaryna gatnaşyp bilýär.

III.Polietilenimin näme üçin ulanylýar(Talap ssenarileri boýunça klassifikasiýa edilen

1. Biolukmançylyk pudagy (Esasy: Genleriň eltilmeginiň wektorlary

PEI häzirki wagtda iň köp ulanylýan wirus däl gen wektorlarynyň biridir:

Prinsip Kation PEI we anion DNK/RNK elektrostatik özara täsir arkaly "PEI-nuklein kislotalar toplumyny" emele getirýär, bu bolsa diňe bir nuklein kislotalaryny nukleazalar tarapyndan dargamagyndan goraman, eýsem olaryň endositoz arkaly öýjüklere girmegine hem mümkinçilik berýär. Mundan başga-da, PEI-niň "proton gubka täsiri" (protonlaşdyrylandan soň öýjük içinde protonlary özüne siňdirmek) köpürjikleriň ýarylmagyny tetiklemek nuklein kislotalarynyň sitoplazmanyň içine çykmagyna ýardam edip biler;

Ulanylyşy: Gen terapiýasy (şişler we genetiki keseller üçin genleriň berilmegi ýaly), nuklein kislotasy waksinasynyň berilmegi, öýjük transfeksiyasy boýunça tejribeler (laboratoriýalarda giňden ulanylýan PEI transfeksiya reagenti);

Bellik: Ýokary molekulýar agramly PEI deňeşdirme boýunça ýokary sitotoksiklige eýedir. Häzirki wagtda pes toksiklige eýe bolan modifisirlenen PEI (meselem, peG-modifisirlenen PEI we özara baglanyşykly PEI nanopartikullary) işlenip düzüldi.

2. Suwy arassalamak pudagy (Esasy: Flokulýantlar, Adsorbentlar)

Flokulýant: kation häsiýetiPolietilenimin PEIsuwdaky negatiw zarýadly asma bölejikleri (meselem, gum, organiki maddalar we bakteriýalar) neýtrallaşdyryp, bölejikleriň agregasiýasyna we çökmegine sebäp bolup biler. Ol içimlik suwuny arassalamak we senagat hapa suwlaryny arassalamak (meselem, çap etmek we boýamak, kagyz ýasamak ýaly hapa suwlar) üçin ulanylýar, esasanam ýokary bulanyklykly we ýokary organiki maddalar mukdary bolan hapa suwlary arassalamak üçin amatly.

Adsorbent Polietilenimin PEI-niň amino topary agyr metal ionlary (Cu²⁺, Ni²⁺, Cr⁶⁺, Pb²⁺ ýaly) bilen koordinasiýa baglanyşyklaryny emele getirip bilýär we senagat hapa suwlaryndaky agyr metallary aýyrmak üçin ulanylyp bilner. Şeýle hem, adsorbsiýa ukybyny ýokarlandyrmak üçin polietilenimin bilen üýtgedilen adsorbsiýa materiallaryna (PEI-aktiwleşdirilen uglerod, PEI-nanofiberler ýaly) ýasalyp bilner.

3. Materialyň ýüzüniň üýtgedilme meýdany (Esasy: Funksional üýtgedilme)

Kagyz/Süýümiň modifikasiýa edilmegi: Kagyzyň polietilenimin PEI bilen işlenilmegi onuň çyglylygyny, suwa çydamlylygyny we çap edilmegini (süýümiň ýüzündäki gidroksil toparlary bilen özara baglanyşyk arkaly) ýokarlandyryp biler we ýöriteleşdirilen kagyz (gaplama kagyzy, süzgüç kagyzy ýaly) öndürmekde ulanylýar.

Metallyň ýüzüni işläp bejermek: Polietilenimin metalyň ýüzünde gorag plýonkasyny emele getirip, metalyň korroziýa garşylygyny ýokarlandyryp biler, şeýle hem metal örtükleri üçin ýelmeşdiriji hökmünde hyzmat edip biler.

Polimer materialynyň modifikasiýa edilmegi: PEI polimerleriň utgaşyklylygyny we ýelmeşmegini gowulandyrmak (meselem, poliuretan we epoksid smolalarynyň özara baglanyşyk modifikasiýasyny ýaly) ýa-da materiallaryň gidrofilligini ýokarlandyrmak (meselem, PEI-modifikasiýa edilen poliolefin plýonkalary ýaly) üçin özara baglanyşyk beriji serişde ýa-da utgaşykly serişde hökmünde ulanylýar.

4. Beýleki senagat ulanylyşlary

Ýelimleýjiler we germetikler: PEI-niň amino topary aldegidler, izosianatlar we ş.m. bilen özara baglanyşyk reaksiýalaryna gatnaşyp bilýär we suw esasly ýelmeşdirijiler üçin berkidiji serişde hökmünde ulanylyp bilner. Polietilenimin agajy, kagyzy we metaly ýelmeşdirmek üçin ulanylýar, ýokary ýelmeşdirijilik güýji we suwa gowy garşylyk görkezýär.

Boýag we pigment senagaty: Polietilenimin PEI kation boýaglary üçin fiksator hökmünde ulanylyp bilner (esasanam pagta we ýüpek ýaly tebigy süýümleri boýamak üçin), boýaglaryň ýelmeşmegini we ýuwulmagyny güýçlendirýär; Polietilenimin pigment aglomerasiýasynyň öňüni almak üçin pigment dispersanty hökmünde hem ulanylyp bilner.

Nebit çykarmak: PEI nebit känleriniň suwuny arassalamakda (suwy ýapmak we profili gözegçilik etmek üçin serişdeler) ýa-da buraw suwuklyklarynyň durnuklylygyny ýokarlandyrmak üçin buraw suwuklygy goşundysy hökmünde ulanylýar.

Molekulýar agramyny (pes molekulýar agramy, pes zäherlilik; ýokary molekulýar agramy, ýokary işjeňlik), gurluşyny (çyzykly we şahaly) we üýtgetme usullaryny (peG-illeşdirme, özara baglanyşyk we birleşme) sazlamak arkalypolietilenimin, onuň ýokary derejeli ugurlarda (meselem, maksatly derman eltmesi we ýörite funksional materiallar ýaly) ulanylyşy has-da giňeldilip bilner.