பாலிஎத்திலீன்இமைன்9002-98-6 என்ற CAS எண்ணைக் கொண்ட பாலிஎத்திலீன்இமைன் (சுருக்கமாக PEI) ஒரு நீரில் கரையக்கூடிய நேர்மின் அயனி பாலிமர் ஆகும். இதன் மூலக்கூறு சங்கிலியில் அதிக எண்ணிக்கையிலான அமினோ குழுக்கள் (முதன்மை அமீன்கள், இரண்டாம் நிலை அமீன்கள் மற்றும் மூன்றாம் நிலை அமீன்கள்) செறிந்து காணப்படுவதே இதன் முக்கிய அம்சமாகும். இந்த அமைப்பு அதன் வலுவான காரத்தன்மை, அதிக வினைத்திறன் மற்றும் தனித்துவமான இயற்பியல்-வேதியியல் பண்புகளைத் தீர்மானிக்கிறது. பாலிஎத்திலீன்இமைன் பல துறைகளில் ஈடு செய்ய முடியாத பயன்பாட்டு மதிப்பைக் கொண்டுள்ளது.
I. அடிப்படைத் தகவல்கள்: அமைப்பு மற்றும் வகைப்பாடு
1. வேதியியல் கட்டமைப்பு
PEI-இன் மீண்டும் மீண்டும் வரும் அலகு -CH₂CH₂NH- ஆகும், மேலும் அதன் மூலக்கூறு சங்கிலியில் உள்ள அமினோ குழுக்கள் அதற்கு வலுவான நேர்மின் அயனிப் பண்புகளை (pKa≈10) அளிக்கின்றன – நடுநிலை அல்லது பலவீனமான அமிலச் சூழல்களிலும்கூட, அமினோ குழுக்கள் புரோட்டானேற்றம் செய்யப்படலாம் (-NH₂→-NH₃⁺), இதுவே அதன் நீரில் கரையும் தன்மை, அணைவுச் சேர்மமாக்கும் திறன் மற்றும் மேற்பரப்புப் பற்றுதல் ஆகியவற்றின் முக்கிய ஆதாரமாகும்.
வெவ்வேறு கட்டமைப்புகளின்படி, அவை முக்கியமாக இரண்டு பிரிவுகளாகப் பிரிக்கப்படுகின்றன:
நேரியல் பாலிஎத்திலீன்இமைன் (L-PEI): இதன் மூலக்கூறு சங்கிலி நேரியலாக உள்ளது, இரண்டாம் நிலை அமீன்களே (சுமார் 90%) முக்கிய அமினோ தொகுதியாக இருக்கின்றன, மேலும் முதல் மற்றும் மூன்றாம் நிலை அமீன்களின் விகிதம் குறைவாக உள்ளது. இதன் சார்பு மூலக்கூறு நிறை பரவல் குறுகியதாகவும், தூய்மை அதிகமாகவும் உள்ளது.
கிளைத்த பாலிஎத்திலீன்இமைன் (B-PEI): இதன் மூலக்கூறு சங்கிலி அதிக எண்ணிக்கையிலான பக்கச் சங்கிலிகளைக் கொண்டுள்ளது. இதில் முதன்மை அமீன்கள் (≈25%), இரண்டாம் நிலை அமீன்கள் (≈50%), மற்றும் மூன்றாம் நிலை அமீன்கள் (≈25%) ஆகியவை சமச்சீரான விகிதத்தில் உள்ளன. மேலும் இது அதிக வினைத்திறனைக் கொண்டுள்ளது. இது தொழில்துறையில் மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் வகையாகும்.
2. முக்கிய இயற்பியல் பண்புகள்
| இயற்கை | வழக்கமான மதிப்பு (கிளைக்கும் PEI) |
| தோற்றம் | வெளிர் மஞ்சள் முதல் பழுப்பு நிறம் வரையிலான பிசுபிசுப்பான திரவம் (குறைந்த மூலக்கூறு எடை) அல்லது திடப்பொருள் (அதிக மூலக்கூறு எடை) |
| நீரில் கரையும் தன்மை | PEIநீர், எத்தனால் மற்றும் மெத்தனால் போன்ற முனைவுள்ள கரைப்பான்களில் எளிதில் கரையும், ஆனால் முனைவற்ற கரைப்பான்களில் கரையாது. |
| மூலக்கூறு எடை வரம்பு | பல நூறு முதல் பல நூறு ஆயிரம் வரை (பொதுவாக 1,000 முதல் 25,000 Da வரை) |
| அடர்த்தி (25℃) | 1.05 முதல் 1.10 கி/செ.மீ³ வரை |
| ஒளிவிலகல் குறியீடு (25℃) | 1.50 ~ 1.52 |
| நச்சுத்தன்மை | குறைந்த மூலக்கூறு எடை கொண்ட PEI ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த நச்சுத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது, அதேசமயம் அதிக மூலக்கூறு எடை/கிளைத்த PEI செல்களுக்கு ஒரு குறிப்பிட்ட செல்நச்சுத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது. |
ii. முக்கிய அம்சங்கள்: PEI ஏன் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது?
வலுவான நேர்மின் அயனிப் பண்பு மற்றும் அணைவு உருவாக்கும் திறன்: புரோட்டானேற்றத்திற்குப் பிறகு அமினோ தொகுதியானது நேர்மின் சுமையைப் பெற்று, எதிர்மின் சுமை கொண்ட பொருட்களுடன் (டி.என்.ஏ, ஆர்.என்.ஏ, எதிர்மின் அயனிச் சாயங்கள், களிமண்கள் மற்றும் உலோக அயனிகள் போன்றவை) நிலையான அணைவுச் சேர்மங்களை உருவாக்க முடியும். இதுவே மரபணுப் பரிமாற்றம், நீர் சுத்திகரிப்பு மற்றும் உலோக உறிஞ்சுதல் ஆகியவற்றில் அதன் செயல்பாட்டின் முக்கிய இயங்குமுறையாகும்.
அதிக வினைத்திறன்: அமினோ குழுக்கள் (குறிப்பாக முதன்மை அமீன்கள்) மைக்கேல் கூட்டல், எப்பாக்சி வளையத் திறப்பு, அசைலேற்றம், குறுக்குப் பிணைப்பு வினைகள் போன்ற பல்வேறு வினைகளில் பங்கேற்க முடியும். மேலும், அவை பொருளின் மேற்பரப்பைச் செயல்முறைப்படுத்த குறுக்குப் பிணைப்பு முகவர்களாகவும் மாற்றியமைப்பிகளாகவும் பயன்படுத்தப்படலாம்.
நீரில் கரையும் தன்மை மற்றும் படலம் உருவாக்கும் பண்பு: இதன் நல்ல நீரில் கரையும் தன்மை, இதனைச் செயலாக்குவதை எளிதாக்குகிறது. உலர்த்திய பிறகு, இது ஒரு அடர்த்தியான படலத்தை உருவாக்கும், மேலும் அந்தப் படலம் குறிப்பிட்ட ஒட்டுதல் மற்றும் தடுப்புப் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது.
வலுவான காரத்தன்மை: மூலக்கூறில் உள்ள அதிக எண்ணிக்கையிலான அமினோ குழுக்கள், அதன் நீர்க்கரைசலை வலுவான காரத்தன்மை உடையதாக (pH≈10 முதல் 12 வரை) ஆக்குகின்றன, மேலும் அது அமிலப் பொருட்களுடன் நடுநிலையாக்கல் வினைகளில் ஈடுபடக்கூடியது.
III.பாலிஎத்திலீன்இமைன் எதற்குப் பயன்படுகிறது?(தேவை சூழ்நிலைகளின் அடிப்படையில் வகைப்படுத்தப்பட்டது)
1. உயிர்மருத்துவத் துறை (மையம்: மரபணு செலுத்தும் கடத்திகள்)
PEI என்பது தற்போது மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் வைரஸ் அல்லாத மரபணு கடத்திகளில் ஒன்றாகும்:
நேர்மின் அயனி PEI மற்றும் எதிர்மின் அயனி DNA/RNA ஆகியவை நிலைமின் இடைவினையின் மூலம் ஒரு “PEI-நியூக்ளிக் அமிலக் கலவையை” உருவாக்குகின்றன. இது நியூக்ளிக் அமிலங்களை நியூக்ளியேஸ்களால் சிதைக்கப்படுவதிலிருந்து பாதுகாப்பது மட்டுமல்லாமல், எண்டோசைட்டோசிஸ் மூலம் அவை செல்களுக்குள் நுழையவும் உதவுகிறது. மேலும், PEI-இன் “புரோட்டான் ஸ்பாஞ்ச் விளைவு” (புரோட்டானேற்றத்திற்குப் பிறகு செல்லுக்குள் புரோட்டான்களை உறிஞ்சுதல்) வெசிகல் சிதைவைத் தூண்டி, நியூக்ளிக் அமிலங்கள் சைட்டோபிளாசத்திற்குள் வெளியிடப்படுவதை ஊக்குவிக்கும்.
பயன்பாடு: மரபணு சிகிச்சை (கட்டிகள் மற்றும் மரபணு நோய்களுக்கான மரபணு விநியோகம் போன்றவை), நியூக்ளிக் அமில தடுப்பூசி விநியோகம், செல் மரபணு மாற்ற சோதனைகள் (ஆய்வகங்களில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் PEI மரபணு மாற்ற வினைப்பொருள்);
குறிப்பு: அதிக மூலக்கூறு எடை கொண்ட PEI ஒப்பீட்டளவில் அதிக உயிரணு நச்சுத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது. தற்போது, குறைந்த நச்சுத்தன்மை கொண்ட மாற்றியமைக்கப்பட்ட PEI (peG-மாற்றியமைக்கப்பட்ட PEI மற்றும் குறுக்கு-இணைக்கப்பட்ட PEI நானோ துகள்கள் போன்றவை) உருவாக்கப்பட்டுள்ளன.
2. நீர் சுத்திகரிப்புத் துறை (மையம்: திரள்வூக்கிகள், உறிஞ்சிகள்)
ஃப்ளோக்குலண்ட்: இதன் நேர்மின் அயனிப் பண்புபாலிஎத்திலீன்இமைன் PEIநீரில் உள்ள எதிர்மின் சுமை கொண்ட மிதக்கும் துகள்களை (மணல், கரிமப் பொருட்கள் மற்றும் பாக்டீரியா போன்றவை) இது நடுநிலையாக்கி, அத்துகள்கள் ஒன்றுசேர்ந்து அடியில் படியச் செய்கிறது. இது குடிநீர் சுத்திகரிப்பு மற்றும் தொழிற்சாலை கழிவுநீர் சுத்திகரிப்புக்கு (அச்சிடுதல், சாயமிடுதல், காகிதத் தயாரிப்புக் கழிவுநீர் போன்றவை) பயன்படுத்தப்படுகிறது. குறிப்பாக, அதிக கலங்கல் தன்மை மற்றும் அதிக கரிமப் பொருள் உள்ளடக்கம் கொண்ட கழிவுநீரைச் சுத்திகரிக்க இது மிகவும் ஏற்றது.
உறிஞ்சி: பாலிஎத்திலினிமைன் (PEI)-இன் அமினோ தொகுதியானது, கன உலோக அயனிகளுடன் (Cu²⁺, Ni²⁺, Cr⁶⁺, Pb²⁺ போன்றவை) ஒருங்கிணைப்புப் பிணைப்புகளை உருவாக்க முடியும். மேலும், இது தொழிற்சாலைக் கழிவுநீரில் உள்ள கன உலோகங்களை அகற்றுவதற்குப் பயன்படுத்தப்படலாம். உறிஞ்சும் திறனை மேம்படுத்துவதற்காக, இதனை பாலிஎத்திலினிமைன்-மாற்றியமைக்கப்பட்ட உறிஞ்சும் பொருட்களாகவும் (PEI-செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பன், PEI-நானோ இழைகள் போன்றவை) உருவாக்கலாம்.
3. பொருள் மேற்பரப்பு மாற்றியமைத்தல் துறை (மையம்: செயல்பாட்டு மாற்றியமைத்தல்)
காகிதம்/நார் மாற்றியமைப்பு: காகிதத்திற்கு பாலிஎத்திலீன்இமைன் (PEI) சிகிச்சை அளிப்பது, அதன் ஈர வலிமை, நீர் எதிர்ப்புத்தன்மை மற்றும் அச்சிடும் திறனை (நார் மேற்பரப்பில் உள்ள ஹைட்ராக்சில் குழுக்களுடன் குறுக்குப் பிணைப்பு ஏற்படுத்துவதன் மூலம்) மேம்படுத்துகிறது. மேலும் இது, பொதியிடல் காகிதம், வடிகட்டிக் காகிதம் போன்ற சிறப்பு வகை காகிதங்களின் உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
உலோக மேற்பரப்புப் பதப்படுத்துதல்: பாலிஎத்திலீன்இமைன் உலோக மேற்பரப்பில் ஒரு பாதுகாப்புப் படலத்தை உருவாக்கி, உலோகத்தின் அரிப்புத் தடுப்புத் திறனை மேம்படுத்துவதோடு, உலோகப் பூச்சுகளுக்கான ஒட்டுதல் ஊக்கியாகவும் செயல்பட முடியும்.
பாலிமர் பொருள் மாற்றம்: பாலிமர்களின் இணக்கத்தன்மை மற்றும் ஒட்டுதலை மேம்படுத்துவதற்காக (பாலியூரிதேன் மற்றும் எப்பாக்சி ரெசின்களின் குறுக்குப்பிணைப்பு மாற்றம் போன்றவை), அல்லது பொருட்களின் நீர்நாட்டத்தை அதிகரிப்பதற்காக (PEI-மாற்றியமைக்கப்பட்ட பாலிஒலிஃபின் படலங்கள் போன்றவை), PEI ஒரு குறுக்குப்பிணைப்பு முகவராக அல்லது இணக்கமாக்கியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
4. பிற தொழில்துறை பயன்பாடுகள்
பிசின்கள் மற்றும் சீலண்டுகள்: PEI-இன் அமினோ தொகுதியானது ஆல்டிஹைடுகள், ஐசோசயனேட்டுகள் போன்றவற்றுடன் குறுக்குப் பிணைப்பு வினைகளுக்கு உட்பட்டு, நீர் சார்ந்த பிசின்களுக்கு இறுகும் காரணியாகப் பயன்படுத்தப்படலாம். பாலிஎத்திலினமைன், அதிகப் பிணைப்பு வலிமை மற்றும் நல்ல நீர் எதிர்ப்புத் திறனுடன், மரம், காகிதம் மற்றும் உலோகம் ஆகியவற்றை ஒட்டுவதற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
சாயம் மற்றும் நிறமித் தொழில்: பாலிஎத்திலீன்இமைன் (PEI) நேர்மின் அயனிச் சாயங்களுக்கு (குறிப்பாகப் பருத்தி மற்றும் பட்டு போன்ற இயற்கை இழைகளுக்குச் சாயமிடுவதற்கு) ஒரு நிலைநிறுத்தியாகப் பயன்படுத்தப்படலாம். இது சாயங்களின் ஒட்டுதலையும் கழுவும் தன்மையையும் மேம்படுத்துகிறது; மேலும், நிறமிகள் ஒன்றுகூடுவதைத் தடுக்க, பாலிஎத்திலீன்இமைன் ஒரு நிறமிப் பரப்பியாகவும் பயன்படுத்தப்படலாம்.
பெட்ரோலியம் பிரித்தெடுத்தல்: PEI ஆனது எண்ணெய் வயல் நீர் சுத்திகரிப்பில் (நீர் அடைப்பு மற்றும் சுயவிவரக் கட்டுப்பாட்டுக் காரணிகள் போன்றவை) அல்லது துளையிடும் திரவங்களின் நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துவதற்கான ஒரு சேர்க்கைப் பொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
மூலக்கூறு எடை (குறைந்த மூலக்கூறு எடை, குறைந்த நச்சுத்தன்மை; அதிக மூலக்கூறு எடை, அதிக செயல்பாடு), அமைப்பு (நேர்கோட்டு வடிவம் vs. கிளைத்த வடிவம்), மற்றும் மாற்றியமைக்கும் முறைகள் (peG-யேற்றம், குறுக்குப் பிணைப்பு, மற்றும் கூட்டுச் சேர்ப்பு) ஆகியவற்றைச் சரிசெய்வதன் மூலம்பாலிஎத்திலீன்இமைன்மேலும், இலக்கு மருந்து விநியோகம் மற்றும் சிறப்புச் செயல்பாட்டுப் பொருட்கள் போன்ற உயர்தரத் துறைகளில் இதன் பயன்பாட்டை மேலும் விரிவுபடுத்த முடியும்.
பதிவிட்ட நேரம்: நவம்பர் 21, 2025