TANIM:
Polietilenimin (PEI) veya poliaziridin, amin grubu ve iki karbon alifatik CH2CH2 ayırıcıdan oluşan tekrarlanan birimlere sahip bir polimerdir.
Doğrusal polietileniminler, birincil, ikincil ve üçüncül amino gruplarını içeren dallanmış PEI'lerin aksine tüm ikincil aminleri içerir.
Tamamen dallanmış dendrimerik formlar da rapor edilmiştir.

CAS Numarası: 9002-98-6


PEI endüstriyel ölçekte üretilir ve genellikle polikatyonik karakterinden kaynaklanan birçok uygulama alanı bulur.
Polietilenimin (PEI), viral olmayan bir nükleotid dağıtım reaktifi olarak yaygın şekilde kullanılan hidrofilik katyonik bir polimerdir.
Dallanmış PEI, aziridin'in katyonik halka açılması polimerizasyonuyla sentezlenebilir.

PEI bazlı parçacıklar aşılar için adjuvan olarak da kullanılabilir.
Mükemmel fizikokimyasal özellikleri nedeniyle proteinlerin ayrılması ve saflaştırılması, karbondioksit emilimi, ilaç taşıyıcıları, atık su arıtımı ve biyolojik etiketler gibi birçok alanda uygulanır.



POLİETİLENİMİNİN (PEI) ÖZELLİKLERİ :
Doğrusal PEI, oda sıcaklığında yarı kristalimsi bir katı iken dallanmış PEI, tüm moleküler ağırlıklarda sıvı olarak mevcut olan tamamen amorf bir polimerdir.
Doğrusal polietilenimin, sıcak suda, düşük pH'ta, metanol, etanol veya kloroformda çözünür.
Polietilenimin soğuk su, benzen, etil eter ve asetonda çözünmez.

Doğrusal polietilenimin yaklaşık 67 °C'lik bir erime noktasına sahiptir.
Hem doğrusal hem de dallanmış polietilenimin oda sıcaklığında saklanabilir.
Doğrusal polietilenimin, sulu çözeltilerinin dondurulması ve ardından çözülmesi üzerine kriyojeller oluşturabilir.


POLİETİLENİMİN (PEI) SENTEZİ :
Dallanmış PEI, aziridin'in halka açılması polimerizasyonuyla sentezlenebilir.
Reaksiyon koşullarına bağlı olarak farklı derecelerde dallanma elde edilebilir.
Doğrusal PEI, poli(2-oksazolinler) veya N-sübstitüe edilmiş poliaziridinler gibi diğer polimerlerin sonradan modifikasyonu yoluyla elde edilebilir.


Doğrusal PEI, poli(2-etil-2-oksazolinin) hidrolizi ile sentezlendi ve jetPEI olarak satıldı.

Mevcut nesil in-vivo-jetPEI, öncül olarak özel poli(2-etil-2-oksazolin) polimerlerini kullanıyor.



UYGULAMALARI :
Polietilenimin, deterjanlar, yapıştırıcılar, su arıtma maddeleri ve kozmetikler gibi ürünlerde birçok uygulama alanı bulur.
Selüloz liflerinin yüzeyini değiştirme kabiliyeti nedeniyle PEI, kağıt yapım prosesinde ıslak mukavemet maddesi olarak kullanılır.
Polietilenimin (PEI) aynı zamanda silika solleri ile topaklaştırıcı ajan olarak ve çinko ve zirkonyum gibi metal iyonlarını kompleksleştirme kabiliyetine sahip bir şelatlayıcı ajan olarak da kullanılır.

Ayrıca son derece uzmanlaşmış başka PEI uygulamaları da vardır:
Biyoloji:
PEI'nin laboratuvar biyolojisinde, özellikle doku kültüründe birçok kullanımı vardır, ancak aşırı kullanıldığında hücreler için de toksiktir.
Toksisite iki farklı mekanizma yoluyla gerçekleşir; hücre zarının bozulması nekrotik hücre ölümüne yol açar (hemen) ve içselleştirme sonrasında mitokondriyal zarın bozulması apoptoza yol açar (gecikmiş).

Eklenti destekleyicisi:
Polietileniminler, bağlanmayı arttırmak için zayıf bir şekilde bağlanan hücrelerin hücre kültüründe kullanılır.
PEI katyonik bir polimerdir; Hücrelerin negatif yüklü dış yüzeyleri, PEI ile kaplanmış tabaklara çekilerek hücreler ve plaka arasındaki daha güçlü bağlanmayı kolaylaştırır.


Transfeksiyon reaktifi:
Poli(etilenimin), poli-L-lizinden sonra keşfedilen ikinci polimerik transfeksiyon ajanıdır.
PEI, DNA'yı anyonik hücre yüzeyi kalıntılarına bağlanan ve endositoz yoluyla hücreye getirilen pozitif yüklü parçacıklara yoğunlaştırır.
Aminlerin protonlanması, hücre içine girdikten sonra karşı iyonların akışına ve ozmotik potansiyelin düşmesine neden olur.

Ozmotik şişme meydana gelir ve kesecik patlayarak polimer-DNA kompleksini (polipleks) sitoplazmaya bırakır.
Polipleks paketi açılırsa, DNA çekirdeğe yayılmakta serbesttir.

Gram negatif bakterilerin geçirgenleştirilmesi:
Poli(etilenimin) aynı zamanda Gram-negatif bakterilerin dış zarının etkili bir geçirgenleştiricisidir.

CO2 YAKALAMA:
CO2 yakalamak için hem doğrusal hem de dallanmış polietilenimin kullanılmış ve sıklıkla gözenekli malzemeler üzerine emdirilmiştir.
CO2 yakalamada PEI polimerinin ilk kullanımı, polimerik bir matris üzerine emdirilmiş uzay aracı uygulamalarında CO2 giderimini iyileştirmeye adanmıştır.

Bundan sonra destek, altıgen yapılı bir silika olan MCM-41 olarak değiştirildi ve büyük miktarda PEI, "moleküler sepet" adı verilen yerde tutuldu.
MCM-41-PEI adsorban malzemeleri, ayrı ayrı ele alınan toplu PEI veya MCM-41 malzemesinden daha yüksek CO2 adsorpsiyon kapasitelerine yol açtı.

Yazarlar, bu durumda malzemenin gözenek yapısındaki yüksek PEI dağılımı nedeniyle sinerjik bir etkinin meydana geldiğini iddia etmektedir.
Bu gelişmenin bir sonucu olarak, bu malzemelerin davranışlarını daha derinlemesine incelemek için başka çalışmalar da geliştirildi.
Kapsamlı çalışmalar, PEI polimerlerine sahip çeşitli MCM-41-PEI malzemelerinin CO2 adsorpsiyon kapasitesinin yanı sıra CO2/O2 ve CO2/N2 adsorpsiyon seçiciliğine odaklanmıştır.

Ayrıca PEI emprenyesi, cam elyaf matrisi ve monolit gibi farklı destekler üzerinde test edilmiştir.
Bununla birlikte, yanma sonrası yakalamada gerçek koşullar altında uygun bir performans için (45-75 °C arasındaki ılıman sıcaklıklar ve nemin varlığı), SBA-15 gibi termal ve hidrotermal olarak kararlı silika malzemelerinin kullanılması gerekir; altıgen bir iç yapı.

Havadaki CO2'yi adsorbe etmek için PEI emdirilmiş malzemeler kullanıldığında nem ve gerçek dünya koşulları da test edilmiştir.
PEI ve diğer amino içeren moleküller arasındaki ayrıntılı bir karşılaştırma, PEI içeren numunelerin döngülerle mükemmel bir performans sergilediğini gösterdi.
Ayrıca sıcaklığı 25 °C'den 100 °C'ye çıkarırken CO2 alımlarında yalnızca hafif bir düşüş kaydedildi; bu, bu katıların adsorpsiyon kapasitesine kimyasal adsorpsiyonun yüksek katkısını ortaya koyuyor.

Aynı sebepten dolayı seyreltilmiş CO2 altındaki adsorpsiyon kapasitesi, saf CO2 altındaki değerin %90'ına kadar çıkmıştır ve ayrıca SO2'ye karşı yüksek bir istenmeyen seçicilik gözlenmiştir.
Son zamanlarda kullanılan desteğin gözenekli yapısı içerisinde PEI difüzyonunu iyileştirmek için birçok çaba sarf edilmiştir.
PEI'nin daha iyi bir dağılımı ve daha yüksek bir CO2 verimliliği (CO2/NH molar oranı), daha önce tarif edilen bir rota izlenerek kalsine edilmiş bir malzemenin mükemmel silindirik gözenekleri yerine şablonla tıkanmış bir PE-MCM-41 malzemesinin emprenye edilmesiyle elde edildi.

Aminopropil-trimetoksisilan, AP ve PEI gibi organosilanların kombine kullanımı da incelenmiştir.
İlk yaklaşım, gözenekli destekleri emprenye etmek için bunların bir kombinasyonunu kullandı, yeniden kullanım döngüleri sırasında daha hızlı CO2 adsorpsiyon kinetiği ve daha yüksek stabilite elde etti, ancak daha yüksek verimlilik elde etmedi.

Yeni bir yöntem, "çift işlevselleştirme" olarak adlandırılan yöntemdir.
Daha önce aşılama (organosilanların kovalent bağlanması) ile işlevselleştirilmiş malzemelerin emprenye edilmesine dayanmaktadır.
Her iki yolla birleştirilen amino grupları, 235 mg CO2/g'ye (5,34 mmol CO2/g) kadar yüksek CO2 alımı elde ederek sinerjik etkiler gösterdi.

Bu malzemeler için CO2 adsorpsiyon kinetiği de incelendi ve emdirilmiş katılarla benzer adsorpsiyon oranları görüldü.
Bu, çift işlevli malzemelerde mevcut olan daha küçük gözenek hacmi dikkate alındığında ilginç bir bulgudur.
Dolayısıyla, emdirilmiş katılarla karşılaştırıldığında daha yüksek CO2 alımının ve verimliliğinin, daha hızlı bir adsorpsiyon kinetiğinden ziyade iki yöntemle (aşılama ve emprenye etme) birleştirilen amino gruplarının sinerjik etkisine atfedilebileceği sonucuna varılabilir.

Elektronik için düşük çalışma fonksiyonu değiştiricisi:
Poli(etilenimin) ve poli(etilenimin) etoksilatlı (PEIE), Zhou ve Kippelen ve diğerleri tarafından organik elektronikler için etkili düşük çalışma fonksiyonu değiştiricileri olarak gösterilmiştir.
Metallerin, metal oksitlerin, iletken polimerlerin ve grafenin vb. iş fonksiyonunu evrensel olarak azaltabilir.
Düşük iş fonksiyonlu çözeltiyle işlenmiş iletken polimerin PEI veya PEIE modifikasyonu ile üretilebilmesi çok önemlidir.

Bu keşfe dayanarak polimerler, organik güneş pilleri, organik ışık yayan diyotlar, organik alan etkili transistörler, perovskit güneş pilleri, perovskit ışık yayan diyotlar, kuantum noktalı güneş pilleri ve ışık yayan diyotlar vb. için yaygın olarak kullanılmaktadır.

HIV-GEN TERAPİLERİNİN UYGULANMASINDA KULLANIMI:
Katyonik bir polimer olan polietilenimin (PEI), geniş çapta araştırılmış ve etkili bir gen dağıtım aracı olarak büyük umut vaat etmiştir.
Benzer şekilde, hücre geçirgen bir peptid olan HIV-1 Tat peptidi, hücre içi gen aktarımı için başarıyla kullanılmıştır.

Polietilenimin, terapötik nükleik asitlerin in vivo iletimi için viral olmayan bir sentetik polimer vektörü olarak kullanılabilir.
Negatif yüklü nükleik asitler ile pozitif yüklü polimer omurgası arasındaki etkileşim, nano boyutlu komplekslerin oluşumuyla sonuçlanır.
Bu nötrleştirilmiş kompleks, kapalı nükleik asidi enzimlerden korur ve hücresel alım gerçekleşene kadar stabilitesini korur.

Örneğin, insan serum albüminiyle konjuge edilmiş PEI, iyi pDNA transfeksiyonu ve düşük toksisite gösterir.

PEI, orijinal SWNT'nin yapısal bütünlüğünü korurken çözünürlüklerini ve biyouyumluluklarını geliştirmek için tek duvarlı nanotüpleri (SWNT'ler) işlevselleştirmek için kullanılabilir.
Kovalent olarak işlevselleştirilmiş SWNT'ler, CO2 emilimi ve gen dağıtımında uygulama alanı bulur.

Dallanmış PEI ayrıca adsorbanların yüzey özelliklerini değiştirmek için de kullanılabilir.
PEI ile modifiye edilmiş sulu zirkonyum oksit/PAN nano elyafları, yüksek florür adsorpsiyon kapasitesi ve geniş bir çalışma pH aralığı gösterdikleri için yeraltı suyunun florlanması için kullanılır.

POLİETİLENİMİNİN ÖZELLİKLERİ VE FAYDALARI:
PEI'nin birincil ve ikincil amin grupları ilaçlara, nükleik asitlere ve diğer fonksiyonel parçalara etkili bir şekilde bağlanabilir.

Dallanmış PEI daha iyi kompleks oluşturma ve tamponlama kapasitesine sahiptir.










POLİETİLENİMİNİN (PEI) KİMYASAL VE FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ:
Kimyasal formül, (C2H5N)n, doğrusal form
Molar kütle, 43,04 (tekrar birimi), polimerin kütlesi değişken
biçim
viskoz sıvı
mol ağırlık
ortalama Mn ~10.000 GPC'ye göre
ortalama Mw ~25.000 LS'ye göre

safsızlıklar
≤%1 su
kırılma indisi
n20/D 1,5290
viskozite
13.000-18.000(50°C)
kan şekeri
250 °C (yanıyor)
yoğunluk
25 °C'de 1,030 g/mL
Erime noktası, 59-60°C
Kaynama noktası, 250 °C(yanıyor)
Yoğunluk, 25 °C'de 1,030 g/mL
buhar basıncı, 9 mmHg ( 20 °C)
kırılma indisi, n20/D 1,5290
Parlama noktası, >230 °F
saklama sıcaklığı, 2-8°C
çözünürlük, DMSO (İdari olarak)
form, Sıvı
renk, soluk sarı
Özgül Ağırlık, 1,045 (20/4°C)
PH, pH(50g/l, 25°C): 10~12
Suda Çözünürlük, Suda çözünür.
Hassas, Higroskopik
InChI, InChI=1S/C2H5N/c1-2-3-1/h3H,1-2H2
InChIKey, NOWKCMXCCJGMRR-UHFFFAOYSA-N
GÜLÜMSEMELER, C1NC1
LogP, -0,969 (tahmini)





POLİETİLENİMİN (PEI) HAKKINDA GÜVENLİK BİLGİLERİ:
İlk YARDIM TEDBİRLERİ:
İlk yardım önlemlerinin açıklaması:
Genel tavsiye:
Bir hekime danışın.
Bu güvenlik bilgi formunu sizinle ilgilenen doktora gösterin.
Tehlikeli alandan uzaklaşın:

Solunması halinde:
Solunursa, kişiyi temiz havaya çıkarın.
Nefes almıyorsa suni teneffüs yapın.
Bir hekime danışın.
Ciltle teması halinde:
Kirlenmiş giysileri ve ayakkabıları derhal çıkarın.
Sabun ve bol su ile yıkayınız.
Bir hekime danışın.

Göz teması halinde:
En az 15 dakika bol su ile iyice durulayın ve bir doktora başvurun.
Hastaneye nakil sırasında gözleri yıkamaya devam edin.

Yutulması halinde:
Kusturmaya ÇALIŞMAYIN.
Bilinci yerinde olmayan bir kişiye asla ağız yoluyla herhangi bir şey vermeyin.
Ağzınızı suyla çalkalayın.
Bir hekime danışın.

Yangınla mücadele tedbirleri:
Yıkıcı medya:
Uygun söndürücü maddeler:
Su spreyi, alkole dayanıklı köpük, kuru kimyasal veya karbondioksit kullanın.
Madde veya karışımdan kaynaklanan özel tehlikeler
Karbon oksitler, Azot oksitler (NOx), Hidrojen klorür gazı

İtfaiyecilere tavsiyeler:
Gerekirse yangınla mücadele için bağımsız solunum cihazı kullanın.
Kazalara KARŞI ALINACAK ÖNLEMLER:
Kişisel önlemler, koruyucu ekipman ve acil durum prosedürleri
Kişisel koruyucu ekipman kullanın.

Buharı, buğuyu veya gazı solumaktan kaçının.
Personeli güvenli alanlara tahliye edin.

Çevresel önlemler:
Güvenli ise daha fazla sızıntı veya dökülmeyi önleyin.
Ürünün kanalizasyona girmesine izin vermeyin.
Çevreye deşarjından kaçınılmalıdır.

Muhafaza etme ve temizlemeye yönelik yöntem ve malzemeler:
İnert emici bir malzemeyle emdirin ve tehlikeli atık olarak imha edin.
Bertaraf için uygun, kapalı kaplarda saklayın.

TAŞIMA VE DEPOLAMA:
Güvenli kullanım için önlemler:
Buhar veya buğuyu solumaktan kaçının.

Herhangi bir uyumsuzluk da dahil olmak üzere güvenli depolama koşulları:
Kabı sıkıca kapalı olarak kuru ve iyi havalandırılan bir yerde saklayın.
Açılan kaplar dikkatlice tekrar kapatılmalı ve sızıntıyı önlemek için dik tutulmalıdır.
Depolama sınıfı (TRGS 510): 8A: Yanıcı, aşındırıcı tehlikeli maddeler

Maruz kalma kontrolleri / kişisel korunma:
Kontrol parametreleri:
İşyeri kontrol parametrelerine sahip bileşenler
Mesleki maruziyet sınır değerlerine sahip hiçbir madde içermez.
Maruz kalma kontrolleri:
Uygun mühendislik kontrolleri:
İyi endüstriyel hijyen ve güvenlik uygulamalarına uygun olarak kullanın.
Molalardan önce ve iş günü sonunda ellerinizi yıkayın.

Kişisel koruyucu ekipman:
Göz/yüz koruması:
Sıkıca oturan güvenlik gözlükleri.
Yüz kalkanı (minimum 8 inç).
NIOSH (ABD) veya EN 166(AB) gibi uygun hükümet standartları kapsamında test edilmiş ve onaylanmış göz koruması ekipmanlarını kullanın.

Cilt koruması:
Eldivenlerle tutun.
Eldivenler kullanılmadan önce mutlaka kontrol edilmelidir.
Uygun eldiven kullanın
Bu ürünle cilt temasını önlemek için çıkarma tekniğini (eldivenin dış yüzeyine dokunmadan) uygulayın.
Kirlenmiş eldivenleri kullanımdan sonra yürürlükteki yasalara ve iyi laboratuvar uygulamalarına uygun olarak atın.
Ellerinizi yıkayın ve kurulayın.

Tam iletişim:
Malzeme: Nitril kauçuk
Minimum katman kalınlığı: 0,11 mm
Geçiş süresi: 480 dakika
Test edilen malzeme: Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, Boyut M)
Sıçrama teması
Malzeme: Nitril kauçuk
Minimum katman kalınlığı: 0,11 mm
Geçiş süresi: 480 dakika
Test edilen malzeme: Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, Boyut M)
Herhangi bir özel kullanım senaryosu için onay sunduğu şeklinde yorumlanmamalıdır.

Vücut koruması:
Kimyasallara karşı koruyucu komple tulum, Koruyucu ekipman tipi, iş yerine göre tehlikeli maddenin konsantrasyonuna ve miktarına göre seçilmelidir.
Solunum koruma:
Risk değerlendirmesinin hava temizlemeli solunum cihazlarının uygun olduğunu gösterdiği durumlarda, mühendislik kontrollerine yedek olarak çok amaçlı kombinasyon (ABD) veya ABEK (EN 14387) tipi solunum kartuşlarına sahip tam yüz solunum cihazı kullanın.

Solunum cihazı tek koruma aracı ise, tam yüze hava beslemeli bir solunum cihazı kullanın.
NIOSH (ABD) veya CEN (AB) gibi uygun hükümet standartları kapsamında test edilmiş ve onaylanmış solunum cihazlarını ve bileşenlerini kullanın.
Çevresel maruziyetin kontrolü
Güvenli ise daha fazla sızıntı veya dökülmeyi önleyin.
Ürünün kanalizasyona girmesine izin vermeyin.
Çevreye deşarjından kaçınılmalıdır.

KARARLILIK VE reaktivite:
Kimyasal stabilite:
Önerilen depolama koşullarında stabildir.
Uyumsuz malzemeler:
Güçlü oksitleyici maddeler:
Tehlikeli atık:
Yangın koşullarında oluşan tehlikeli bozunma ürünleri.
Karbon oksitler, Azot oksitler (NOx), Hidrojen klorür gazı.

Bertaraf hususları:
Atık arıtma yöntemleri:
Ürün:
Fazlalık ve geri dönüştürülemeyen çözümleri lisanslı bir bertaraf şirketine sunun.
Bu malzemeyi imha etmek için lisanslı bir profesyonel atık imha servisine başvurun.
Kirlenmiş ambalaj:
Kullanılmamış ürün olarak imha edin




POLİETİLENİMİNİN (PEI) EŞANLILARI:
PEI-10
polietilenimin, dallanmış, mw 1800
Aziridin, homopolimer
polietilenimin(10.000)
POLİETİLENİMİN, DALLANMIŞ
PEI-35
PEI-2500
PEI-1500
polietilenimin(20,000);
Etilenimin, homopolimer