খবর

পলিথিলিনাইমিন(সংক্ষেপে PEI), যার CAS নম্বর 9002-98-6, এটি একটি জল-দ্রবণীয় ক্যাটানিক পলিমার। এর মূল বৈশিষ্ট্য হল এর আণবিক শৃঙ্খল প্রচুর পরিমাণে অ্যামিনো গ্রুপে সমৃদ্ধ (প্রাথমিক অ্যামাইন, গৌণ অ্যামাইন এবং তৃতীয় অ্যামাইন)। এই কাঠামোটি এর শক্তিশালী ক্ষারত্ব, উচ্চ প্রতিক্রিয়াশীলতা এবং অনন্য ভৌত-রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে। পলিথিলিনাইমিনের একাধিক ক্ষেত্রে অপূরণীয় প্রয়োগ মূল্য রয়েছে।

I. মৌলিক তথ্য: গঠন এবং শ্রেণীবিভাগ

১. রাসায়নিক গঠন

PEI-এর পুনরাবৃত্তি একক হল -CH₂CH₂NH-, এবং এর আণবিক শৃঙ্খলে থাকা অ্যামিনো গ্রুপগুলি এটিকে শক্তিশালী ক্যাটানিক বৈশিষ্ট্য (pKa≈10) দেয় - এমনকি নিরপেক্ষ বা দুর্বল অম্লীয় পরিস্থিতিতেও, অ্যামিনো গ্রুপগুলিকে প্রোটোনেট করা যেতে পারে (-NH₂→-NH₃⁺), যা এর জল দ্রাব্যতা, জটিলতা ক্ষমতা এবং পৃষ্ঠ শোষণের মূল উৎস।

বিভিন্ন কাঠামো অনুসারে, এগুলি প্রধানত দুটি বিভাগে বিভক্ত:

লিনিয়ার পলিথিলিনাইমিন (L-PEI): আণবিক শৃঙ্খলটি রৈখিক, প্রধান অ্যামিনো গ্রুপ হিসেবে গৌণ অ্যামাইন থাকে (প্রায় 90%), এবং প্রাথমিক এবং তৃতীয় অ্যামাইনের অনুপাত কম। আপেক্ষিক আণবিক ভর বন্টন সংকীর্ণ এবং বিশুদ্ধতা বেশি।

শাখাযুক্ত পলিথিলিনাইমিন (B-PEI): আণবিক শৃঙ্খলে প্রচুর সংখ্যক পার্শ্ব শৃঙ্খল থাকে, যার মধ্যে প্রাথমিক অ্যামাইন (≈25%), গৌণ অ্যামাইন (≈50%) এবং তৃতীয় অ্যামাইন (≈25%) এর সুষম অনুপাত থাকে এবং এর প্রতিক্রিয়াশীলতা বেশি থাকে। এটি শিল্পে সর্বাধিক ব্যবহৃত প্রকার।

2. মূল ভৌত বৈশিষ্ট্য

২. মূল বৈশিষ্ট্য: PEI কেন ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়?

শক্তিশালী ক্যাটানিক বৈশিষ্ট্য এবং জটিলতা ক্ষমতা: প্রোটোনেশনের পরে অ্যামিনো গ্রুপ একটি ধনাত্মক চার্জ বহন করে এবং ঋণাত্মক চার্জযুক্ত পদার্থ (যেমন ডিএনএ, আরএনএ, অ্যানিওনিক রঞ্জক, কাদামাটি এবং ধাতব আয়ন) দিয়ে স্থিতিশীল জটিল গঠন করতে পারে, যা জিন সরবরাহ, জল পরিশোধন এবং ধাতব শোষণে এর ক্রিয়াকলাপের মূল প্রক্রিয়া।

উচ্চ প্রতিক্রিয়াশীলতা: অ্যামিনো গ্রুপগুলি (বিশেষ করে প্রাথমিক অ্যামাইন) বিভিন্ন বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করতে পারে (যেমন মাইকেল সংযোজন, ইপোক্সি রিং-ওপেনিং, অ্যাসিলেশন, ক্রসলিংকিং বিক্রিয়া), এবং উপাদান পৃষ্ঠকে কার্যকরী করার জন্য ক্রসলিংকিং এজেন্ট এবং সংশোধক হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।

জলে দ্রাব্যতা এবং ফিল্ম তৈরির বৈশিষ্ট্য: ভালো জলে দ্রাব্যতা এটি প্রক্রিয়াজাতকরণ সহজ করে তোলে। শুকানোর পরে, এটি একটি ঘন ফিল্ম তৈরি করতে পারে এবং ফিল্মটির কিছু নির্দিষ্ট আনুগত্য এবং বাধা বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

তীব্র ক্ষারত্ব: অণুতে প্রচুর সংখ্যক অ্যামিনো গ্রুপ এর জলীয় দ্রবণকে তীব্র ক্ষারীয় করে তোলে (pH≈10 থেকে 12), এবং এটি অ্যাসিডিক পদার্থের সাথে নিরপেক্ষকরণ বিক্রিয়ায় ভুগতে পারে।

আইআইআই।পলিইথিলেনিমাইন কীসের জন্য ব্যবহৃত হয়?(চাহিদা পরিস্থিতি অনুসারে শ্রেণীবদ্ধ)

১. জৈব চিকিৎসা ক্ষেত্র (মূল: জিন ডেলিভারি ভেক্টর)

PEI বর্তমানে সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত নন-ভাইরাল জিন ভেক্টরগুলির মধ্যে একটি:

নীতি ক্যাটানিক PEI এবং অ্যানিওনিক DNA/RNA ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক মিথস্ক্রিয়ার মাধ্যমে একটি "PEI-নিউক্লিক অ্যাসিড কমপ্লেক্স" তৈরি করে, যা কেবল নিউক্লিয়াস দ্বারা নিউক্লিক অ্যাসিডকে অবক্ষয় থেকে রক্ষা করে না বরং এন্ডোসাইটোসিসের মাধ্যমে কোষে প্রবেশ করতেও সক্ষম করে। অধিকন্তু, PEI-এর "প্রোটন স্পঞ্জ প্রভাব" (প্রোটনেশনের পরে কোষের মধ্যে প্রোটন শোষণ) ভেসিকল ফেটে যাওয়ার ফলে সাইটোপ্লাজমে নিউক্লিক অ্যাসিডের মুক্তি হতে পারে;

প্রয়োগ: জিন থেরাপি (যেমন টিউমার এবং জেনেটিক রোগের জন্য জিন সরবরাহ), নিউক্লিক অ্যাসিড ভ্যাকসিন সরবরাহ, কোষ স্থানান্তর পরীক্ষা (পরীক্ষাগারে সাধারণত ব্যবহৃত PEI স্থানান্তর বিকারক);

দ্রষ্টব্য: উচ্চ-আণবিক-ওজন PEI-তে তুলনামূলকভাবে উচ্চ সাইটোটক্সিসিটি থাকে। বর্তমানে, কম-বিষাক্ততা পরিবর্তিত PEI (যেমন peG-পরিবর্তিত PEI এবং ক্রস-লিঙ্কড PEI ন্যানো পার্টিকেল) তৈরি করা হয়েছে।

২. জল পরিশোধন ক্ষেত্র (মূল: ফ্লোকুল্যান্টস, শোষণকারী)

ফ্লোকুল্যান্ট: এর ক্যাটানিক বৈশিষ্ট্যপলিইথিলেনিমাইন পিইআইপানিতে ঋণাত্মক চার্জযুক্ত স্থগিত কণা (যেমন বালি, জৈব পদার্থ এবং ব্যাকটেরিয়া) নিরপেক্ষ করতে পারে, যার ফলে কণাগুলি একত্রিত হয়ে স্থির হয়ে যায়। এটি পানীয় জল পরিশোধন এবং শিল্প বর্জ্য জল পরিশোধনের জন্য (যেমন মুদ্রণ এবং রঞ্জনবিদ্যা, কাগজ তৈরি বর্জ্য জল) ব্যবহৃত হয়, বিশেষ করে উচ্চ ঘোলাটে এবং উচ্চ জৈব পদার্থযুক্ত বর্জ্য জল পরিশোধনের জন্য উপযুক্ত।

শোষণকারী: পলিথাইলেনিমাইন PEI-এর অ্যামিনো গ্রুপ ভারী ধাতু আয়নগুলির (যেমন Cu²⁺, Ni²⁺, Cr⁶⁺, Pb²⁺) সাথে সমন্বয় বন্ধন তৈরি করতে পারে এবং শিল্প বর্জ্য জলে ভারী ধাতু অপসারণের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। শোষণ ক্ষমতা বাড়ানোর জন্য এটি পলিথাইলেনিমাইন-পরিবর্তিত শোষণ উপকরণ (যেমন PEI-সক্রিয় কার্বন, PEI-ন্যানোফাইবার) তৈরি করা যেতে পারে।

৩. উপাদান পৃষ্ঠ পরিবর্তনের ক্ষেত্র (মূল: কার্যকরী পরিবর্তন)

কাগজ/ফাইবার পরিবর্তন: কাগজের পলিথাইলেনিমাইন PEI ট্রিটমেন্ট এর ভেজা শক্তি, জল প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং মুদ্রণযোগ্যতা বৃদ্ধি করতে পারে (ফাইবার পৃষ্ঠের হাইড্রোক্সিল গ্রুপের সাথে ক্রস-লিঙ্কিংয়ের মাধ্যমে), এবং বিশেষ কাগজ (যেমন প্যাকেজিং পেপার, ফিল্টার পেপার) উৎপাদনে ব্যবহৃত হয়।

ধাতব পৃষ্ঠের চিকিৎসা: পলিইথিলেনিমাইন ধাতব পৃষ্ঠের উপর একটি প্রতিরক্ষামূলক আবরণ তৈরি করতে পারে, যা ধাতুর ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি করে এবং ধাতব আবরণের জন্য আনুগত্য বৃদ্ধিকারী হিসেবেও কাজ করতে পারে।

পলিমার উপাদান পরিবর্তন: পলিমারের সামঞ্জস্যতা এবং আনুগত্য উন্নত করতে (যেমন পলিউরেথেন এবং ইপোক্সি রেজিনের ক্রসলিংকিং পরিবর্তন), অথবা উপকরণের হাইড্রোফিলিসিটি বাড়াতে (যেমন PEI-পরিবর্তিত পলিওলেফিন ফিল্ম) PEI ক্রসলিংকিং এজেন্ট বা কম্প্যাটিবিলাইজার হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

৪. অন্যান্য শিল্প অ্যাপ্লিকেশন

আঠালো এবং সিল্যান্ট: PEI-এর অ্যামিনো গ্রুপ অ্যালডিহাইড, আইসোসায়ানেট ইত্যাদির সাথে ক্রস-লিঙ্কিং বিক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যেতে পারে এবং জল-ভিত্তিক আঠালোগুলির জন্য নিরাময়কারী এজেন্ট হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। পলিথাইলেনিমাইন কাঠ, কাগজ এবং ধাতুকে বন্ধনের জন্য ব্যবহৃত হয়, উচ্চ বন্ধন শক্তি এবং ভাল জল প্রতিরোধ ক্ষমতা সহ।

রঞ্জক এবং রঞ্জক শিল্প: পলিথাইলেনিমাইন PEI ক্যাটানিক রঞ্জকগুলির জন্য একটি ফিক্সেটিভ হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে (বিশেষ করে তুলা এবং সিল্কের মতো প্রাকৃতিক তন্তু রঙ করার জন্য), যা রঞ্জকগুলির আনুগত্য এবং ধোয়াযোগ্যতা বৃদ্ধি করে; রঞ্জক জমাট বাঁধা রোধ করতে পলিথাইলেনিমাইন একটি রঞ্জক বিচ্ছুরণকারী হিসাবেও ব্যবহার করা যেতে পারে।

পেট্রোলিয়াম নিষ্কাশন: PEI তেলক্ষেত্রের জল পরিশোধনে (যেমন জল বন্ধ এবং প্রোফাইল নিয়ন্ত্রণ এজেন্ট) ব্যবহৃত হয়, অথবা ড্রিলিং তরলের স্থায়িত্ব উন্নত করার জন্য ড্রিলিং তরল সংযোজন হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

আণবিক ওজন (কম আণবিক ওজন, কম বিষাক্ততা; উচ্চ আণবিক ওজন, উচ্চ কার্যকলাপ), গঠন (রৈখিক বনাম শাখাযুক্ত), এবং পরিবর্তন পদ্ধতি (পেগ-ইলেশন, ক্রস-লিঙ্কিং এবং যৌগিককরণ) সমন্বয় করেপলিইথিলেনিমাইন, উচ্চমানের ক্ষেত্রগুলিতে (যেমন লক্ষ্যযুক্ত ওষুধ সরবরাহ এবং বিশেষ কার্যকরী উপকরণ) এর প্রয়োগ আরও সম্প্রসারিত করা যেতে পারে।