何海林,高 巍,馮明峰,陳 菊,羅瑋敏,褚 奎,盧 月,李 娜
(1.青島科技大學(xué)山東化工研究院,山東 濟(jì)南 250014;2.山東省千佛山醫(yī)院,山東 濟(jì)南 250014;3.山東華光光電子股份有限公司,山東 濟(jì)南 250101)
PEG-4000為聚乙二醇4000(polyethylene glycol-4000),商品名為福松。該物質(zhì)為通便用藥,主要解決便秘問(wèn)題。便秘是指排便次數(shù)每周少于二次或大便干結(jié),排便困難或不暢。便秘多發(fā)生于老年人。這主要是由于老年人代謝慢,腺體分泌少,消化系統(tǒng)的腸道蠕動(dòng)緩慢,張力減退,糞便在腸道中通過(guò)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),過(guò)多水分被吸收,大便變干,結(jié)果更不容易排便。
所以人體各肌力減退,消化道分泌消化液減少,排便減少,是便秘的主要原因。此外,身體衰弱、體虛、久坐,進(jìn)食少而精、纖維少的食物,飲水過(guò)少等原因均可引起便秘。
便秘常給人帶來(lái)一定的痛苦和精神負(fù)擔(dān),同時(shí)也影響人的健康。長(zhǎng)期便秘,病人下腹脹,排氣多,食欲不好,糞便在腸道中停留時(shí)間長(zhǎng),大量細(xì)菌分解出來(lái)的有害物質(zhì),被腸道吸收,會(huì)引起病人頭疼,全身無(wú)力。便秘時(shí)排便用力,還能誘發(fā)心力衰竭和腦血管破裂出血等急癥,對(duì)心腦血管病人是一個(gè)極大的威脅,甚至危及病人生命。
聚乙二醇4000散的作用是純物理性的,不被腸道吸收,也不在腸道內(nèi)被分解代謝,不產(chǎn)生有機(jī)酸,因此具有良好的耐受性,不會(huì)引起腸脹氣,不會(huì)對(duì)心肝腎功能產(chǎn)生不良影響,并且不會(huì)改變腸道吸收功能,不良反應(yīng)罕見(jiàn)而且比較輕微。作者認(rèn)為目前使用的PEG-4000是比較好的通便藥物,現(xiàn)將它的合成方法及藥用機(jī)理介紹如下:
環(huán)氧乙烷(EO-ethylene oxide)∶試劑;乙二醇∶試劑;氫氧化鉀∶試劑;乙二醇∶環(huán)氧乙烷(物質(zhì)的量比)為1∶100。
按照乙二醇和環(huán)氧乙烷(EO)的比例(1∶100),將計(jì)量好的乙二醇和催化劑KOH置于高壓釜內(nèi),封好蓋子,用氮?dú)獯祾吒獌?nèi)和管線中的空氣(吹掃5次);再將計(jì)量好的環(huán)氧乙烷(EO)置于加料罐中,封好蓋子;升溫加熱高壓反應(yīng)釜,啟動(dòng)攪拌,當(dāng)溫度升至130℃時(shí),緩慢通入計(jì)量好的環(huán)氧乙烷(EO)氣體,控制壓力不超過(guò)2~5 kg/cm2,溫度不超過(guò)145℃。滴加完畢后,釜溫保持在140℃左右繼續(xù)反應(yīng)0.5 h,反應(yīng)結(jié)束。待釜冷卻后,把反應(yīng)產(chǎn)物取出,烘干,粉碎,加少許食用香料,所得產(chǎn)物即為PEG-4000。
(1)用乙二醇作為引發(fā)基礎(chǔ)物比較安全,因?yàn)樵诜磻?yīng)溫度下,乙二醇為液體,環(huán)氧乙烷為氣體(環(huán)氧乙烷(EO)的沸點(diǎn)較低,在7℃左右),這樣可以在氣液狀態(tài)下反應(yīng),且反應(yīng)較好控制。如果用水(H2O)作為引發(fā)基礎(chǔ)物,就必須控制在100℃以下進(jìn)行反應(yīng),如果超過(guò)100℃,水變成氣態(tài),反應(yīng)狀態(tài)為氣-氣反應(yīng),控制時(shí)不好掌握,溫度、壓力控制不當(dāng),會(huì)引起爆炸事故。
(2)反應(yīng)物的配比要嚴(yán)格控制。一般來(lái)說(shuō)國(guó)內(nèi)的環(huán)氧乙烷(EO)純度不高,反應(yīng)不太理想。按照乙二醇∶環(huán)氧乙烷=1∶100的比例(物質(zhì)的量比)進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)物相對(duì)分子質(zhì)量應(yīng)為4400多。需要用小實(shí)驗(yàn)先進(jìn)行探索,其相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定一般用羥值法。
(3)藥物作用機(jī)理是氫鍵的形成。我們知道,所得到的聚乙二醇4000每個(gè)分子中,含有近100個(gè)氧原子。這些氧原子具有吸電子能力,而水分子中的氫(H)原子是給電子的,因此,氧和氫很容易形成氫鍵,使腸道中水分子(H2O)不容易下行的太快,而是緩慢下行。這樣以來(lái),腸道中的水分子(H2O)就會(huì)軟化糞便殘?jiān)?,使之不易干結(jié),形成軟便,從而達(dá)到克服便秘的效果。老年人20 g/d,早晚各10 g,便秘癥狀稍輕者,每日10 g也可。根據(jù)個(gè)人情況,確定服用的量。用量過(guò)大易引起腹瀉,用量過(guò)小作用不明顯。以下用示意式標(biāo)示氫鍵的形成:
(4)聚乙二醇4000衍生物的合成。
聚乙二醇4000(PEG-4000)加聚環(huán)氧丙烷(PO)可以得到PO-EO-嵌段共聚物,用于原油乳液的破乳劑,反應(yīng)式如下:
PO-EO-嵌段共聚物與甲苯二異氰酸酯(TDI)反應(yīng),可以得到油溶性聚氨酯原油破乳劑,反應(yīng)式如下:
該產(chǎn)物是高分子聚氨酯化合物,如果PO-EO-嵌段共聚物與甲苯二異氰酸酯(TDI)反應(yīng),再加上2-2-雙羥甲基丙酸(DMPA),那么就可以得到乳液型的原油破乳劑,反應(yīng)式如下:
以上幾種合成的化合物,除了可用于原油乳液破乳外,還可以用于造紙,皮革涂飾,物品的粘合及鉆井泥漿等方面。還可以用于制備合成革,反應(yīng)式如下:
聚乙二醇的衍生物還有很多,不再詳細(xì)說(shuō)明。