醫用聚乙二醇4000及衍生物的合成

何海林，高 巍，馮明峰,陳 菊，羅瑋敏，褚 奎，盧 月，李 娜

(1.青島科技大學山東化工研究院，山東 濟南 250014；2.山東省千佛山醫院，山東 濟南 250014；3.山東華光光電子股份有限公司，山東 濟南 250101)

PEG-4000為聚乙二醇4000(polyethylene glycol-4000)，商品名為福松。該物質為通便用藥，主要解決便秘問題。便秘是指排便次數每周少于二次或大便干結，排便困難或不暢。便秘多發生于老年人。這主要是由于老年人代謝慢，腺體分泌少，消化系統的腸道蠕動緩慢，張力減退，糞便在腸道中通過時間過長，過多水分被吸收，大便變干，結果更不容易排便。

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，進食少而精、纖維少的食物，飲水過少等原因均可引起便秘。

便秘常給人帶來一定的痛苦和精神負擔，同時也影響人的健康。長期便秘，病人下腹脹，排氣多，食欲不好，糞便在腸道中停留時間長，大量細菌分解出來的有害物質，被腸道吸收，會引起病人頭疼，全身無力。便秘時排便用力，還能誘發心力衰竭和腦血管破裂出血等急癥，對心腦血管病人是一個極大的威脅，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，也不在腸道內被分解代謝，不產生有機酸，因此具有良好的耐受性，不會引起腸脹氣，不會對心肝腎功能產生不良影響，并且不會改變腸道吸收功能，不良反應罕見而且比較輕微。作者認為目前使用的PEG-4000是比較好的通便藥物，現將它的合成方法及藥用機理介紹如下：

1 實驗部分[1-2]

1.1 主要原料規格及配比

環氧乙烷(EO-ethylene oxide)∶試劑；乙二醇∶試劑；氫氧化鉀∶試劑；乙二醇∶環氧乙烷(物質的量比)為1∶100。

1.2 反應原理

1.3 合成方法

按照乙二醇和環氧乙烷(EO)的比例(1∶100)，將計量好的乙二醇和催化劑KOH置于高壓釜內，封好蓋子，用氮氣吹掃釜內和管線中的空氣(吹掃5次)；再將計量好的環氧乙烷(EO)置于加料罐中，封好蓋子；升溫加熱高壓反應釜，啟動攪拌，當溫度升至130℃時，緩慢通入計量好的環氧乙烷(EO)氣體，控制壓力不超過2～5 kg/cm2，溫度不超過145℃。滴加完畢后，釜溫保持在140℃左右繼續反應0.5 h，反應結束。待釜冷卻后，把反應產物取出，烘干，粉碎，加少許食用香料，所得產物即為PEG-4000。

2 結果與討論[3-7]

(1)用乙二醇作為引發基礎物比較安全，因為在反應溫度下，乙二醇為液體，環氧乙烷為氣體(環氧乙烷(EO)的沸點較低，在7℃左右)，這樣可以在氣液狀態下反應，且反應較好控制。如果用水(H2O)作為引發基礎物，就必須控制在100℃以下進行反應，如果超過100℃，水變成氣態，反應狀態為氣-氣反應，控制時不好掌握，溫度、壓力控制不當，會引起爆炸事故。

(2)反應物的配比要嚴格控制。一般來說國內的環氧乙烷(EO)純度不高，反應不太理想。按照乙二醇∶環氧乙烷=1∶100的比例(物質的量比)進行反應，反應產物相對分子質量應為4400多。需要用小實驗先進行探索，其相對分子質量的測定一般用羥值法。

(3)藥物作用機理是氫鍵的形成。我們知道，所得到的聚乙二醇4000每個分子中，含有近100個氧原子。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，腸道中的水分子(H2O)就會軟化糞便殘渣，使之不易干結，形成軟便，從而達到克服便秘的效果。老年人20 g/d，早晚各10 g，便秘癥狀稍輕者，每日10 g也可。根據個人情況，確定服用的量。用量過大易引起腹瀉，用量過小作用不明顯。以下用示意式標示氫鍵的形成：

(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，反應式如下：

PO-EO-嵌段共聚物與甲苯二異氰酸酯(TDI)反應，可以得到油溶性聚氨酯原油破乳劑，反應式如下：

該產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，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，反應式如下：

聚乙二醇的衍生物還有很多，不再詳細說明。