医用聚乙二醇4000及衍生物的合成

何海林，高 巍，冯明峰,陈 菊，罗玮敏，褚 奎，卢 月，李 娜

(1.青岛科技大学山东化工研究院，山东 济南 250014；2.山东省千佛山医院，山东 济南 250014；3.山东华光光电子股份有限公司，山东 济南 250101)

PEG-4000为聚乙二醇4000(polyethylene glycol-4000)，商品名为福松。该物质为通便用药，主要解决便秘问题。便秘是指排便次数每周少于二次或大便干结，排便困难或不畅。便秘多发生于老年人。这主要是由于老年人代谢慢，腺体分泌少，消化系统的肠道蠕动缓慢，张力减退，粪便在肠道中通过时间过长，过多水分被吸收，大便变干，结果更不容易排便。

所以人体各肌力减退，消化道分泌消化液减少，排便减少，是便秘的主要原因。此外，身体衰弱、体虚、久坐，进食少而精、纤维少的食物，饮水过少等原因均可引起便秘。

便秘常给人带来一定的痛苦和精神负担，同时也影响人的健康。长期便秘，病人下腹胀，排气多，食欲不好，粪便在肠道中停留时间长，大量细菌分解出来的有害物质，被肠道吸收，会引起病人头疼，全身无力。便秘时排便用力，还能诱发心力衰竭和脑血管破裂出血等急症，对心脑血管病人是一个极大的威胁，甚至危及病人生命。

聚乙二醇4000散的作用是纯物理性的，不被肠道吸收，也不在肠道内被分解代谢，不产生有机酸，因此具有良好的耐受性，不会引起肠胀气，不会对心肝肾功能产生不良影响，并且不会改变肠道吸收功能，不良反应罕见而且比较轻微。作者认为目前使用的PEG-4000是比较好的通便药物，现将它的合成方法及药用机理介绍如下：

1 实验部分[1-2]

1.1 主要原料规格及配比

环氧乙烷(EO-ethylene oxide)∶试剂；乙二醇∶试剂；氢氧化钾∶试剂；乙二醇∶环氧乙烷(物质的量比)为1∶100。

1.2 反应原理

1.3 合成方法

按照乙二醇和环氧乙烷(EO)的比例(1∶100)，将计量好的乙二醇和催化剂KOH置于高压釜内，封好盖子，用氮气吹扫釜内和管线中的空气(吹扫5次)；再将计量好的环氧乙烷(EO)置于加料罐中，封好盖子；升温加热高压反应釜，启动搅拌，当温度升至130℃时，缓慢通入计量好的环氧乙烷(EO)气体，控制压力不超过2～5 kg/cm2，温度不超过145℃。滴加完毕后，釜温保持在140℃左右继续反应0.5 h，反应结束。待釜冷却后，把反应产物取出，烘干，粉碎，加少许食用香料，所得产物即为PEG-4000。

2 结果与讨论[3-7]

(1)用乙二醇作为引发基础物比较安全，因为在反应温度下，乙二醇为液体，环氧乙烷为气体(环氧乙烷(EO)的沸点较低，在7℃左右)，这样可以在气液状态下反应，且反应较好控制。如果用水(H2O)作为引发基础物，就必须控制在100℃以下进行反应，如果超过100℃，水变成气态，反应状态为气-气反应，控制时不好掌握，温度、压力控制不当，会引起爆炸事故。

(2)反应物的配比要严格控制。一般来说国内的环氧乙烷(EO)纯度不高，反应不太理想。按照乙二醇∶环氧乙烷=1∶100的比例(物质的量比)进行反应，反应产物相对分子质量应为4400多。需要用小实验先进行探索，其相对分子质量的测定一般用羟值法。

(3)药物作用机理是氢键的形成。我们知道，所得到的聚乙二醇4000每个分子中，含有近100个氧原子。这些氧原子具有吸电子能力，而水分子中的氢(H)原子是给电子的，因此，氧和氢很容易形成氢键，使肠道中水分子(H2O)不容易下行的太快，而是缓慢下行。这样以来，肠道中的水分子(H2O)就会软化粪便残渣，使之不易干结，形成软便，从而达到克服便秘的效果。老年人20 g/d，早晚各10 g，便秘症状稍轻者，每日10 g也可。根据个人情况，确定服用的量。用量过大易引起腹泻，用量过小作用不明显。以下用示意式标示氢键的形成：

(4)聚乙二醇4000衍生物的合成。

聚乙二醇4000(PEG-4000)加聚环氧丙烷(PO)可以得到PO-EO-嵌段共聚物，用于原油乳液的破乳剂，反应式如下：

PO-EO-嵌段共聚物与甲苯二异氰酸酯(TDI)反应，可以得到油溶性聚氨酯原油破乳剂，反应式如下：

该产物是高分子聚氨酯化合物，如果PO-EO-嵌段共聚物与甲苯二异氰酸酯(TDI)反应，再加上2-2-双羟甲基丙酸(DMPA)，那么就可以得到乳液型的原油破乳剂，反应式如下：

以上几种合成的化合物，除了可用于原油乳液破乳外，还可以用于造纸，皮革涂饰，物品的粘合及钻井泥浆等方面。还可以用于制备合成革，反应式如下：

聚乙二醇的衍生物还有很多，不再详细说明。