Glikol propylenowy

Glikol propylenowy – ogólna charakterystyka

Obecnie jest powszechnie wykorzystywany w wielu sektorach gospodarki. Jego zastosowanie w motoryzacji, przemyśle kosmetycznym czy farmaceutycznym zawdzięczamy właściwościom jakimi się charakteryzuje. Podstawowe informacje na temat właściwości chemicznych i fizycznych, a także bezpiecznego korzystania z tej substancji, znajdziemy w jej karcie charakterystyki.

Podstawowe cechy i parametry glikolu propylenowego:

• stanowi oleistą, bezbarwną, a także bezwonną ciecz o lekko słodkim smaku,
• charakteryzuje się wysoką lepkością (wyższą w porównaniu do np. glikolu etylenowego),
• uznawany jest za substancje higroskopijną, tj. chętnie pochłania wodę, np. z otaczającego go powietrza,
• jest rozpuszczalny w acetonie, chloroformie i wodzie,
• doskonale rozpuszcza szereg żywic, barwników i olejków eterycznych,
• znakomitą rozpuszczalność w wodzie i wysoką higroskopijność zawdzięcza obecności dwóch grup hydroksylowych, położonych przy sąsiadujących atomach węgla, co widać na jego wzorze strukturalnym,
• gęstość tego glikolu wynosi 1,04 g/cm³.

Glikol propylenowy o nazwie systematycznej propano-1,2-diol, lub nazywany także propanodiolem, ma właściwości fizyczne podobne do glikolu etylenowego, wynikające z bardzo podobnej budowy cząsteczek obu związków. W przeciwieństwie do glikolu etylenowego, glikol propylenowy jest nietoksyczny.

Na skalę przemysłową glikol otrzymuje się w procesie uwodnienia tlenku propylenu, katalitycznym i niekatalitycznym. Temperatura zachodzących reakcji osiąga 200 – 220 ᵒC w przypadku procesu niekatalitycznego. W przypadku, gdy zastosujemy żywice jonowymienne lub niewielkie ilości kwasu siarkowego (jako katalizatorów), procesy zachodzą przy niższych temperaturach, nieprzekraczających 180 ᵒC. Gotowy produkt to w 20% propan-1,2-diol, 1,5% glikol dipropylenowy,  a pozostałe składniki to niewielkie ilości glikoli polipropylenowych. Glikol propylenowy może być również otrzymywany z odpadów. Wtedy nazywany jest bioglikolem.

Glikol propylenowy – zastosowanie

Glikol propylenowy posiada długą listę dziedzin i sektorów, w których jest wykorzystywany. Powszechne jest zastosowanie glikolu propylenowego w domu. Zwróćmy zatem uwagę do czego służy glikol propylenowy:

• w przemyśle kosmetycznym jako składnik kremów, dodatek do past do zębów, płynów do płukania ust, dezodorantów w sztyfcie;
• w medycynie i farmacji jako płyn do rozprowadzania składników czynnych leków;
• w przemyśle spożywczym w formie czynnika ułatwiającego przetwarzanie żywności oraz poprawiającego wygląd, smak i trwałość;
• nośnik zapachów w olejkach zapachowych oraz olejkach do masażu;
• do produkcji lakierów elektroizolacyjnych, płynów hamulcowych, płynów chłodniczych;
• do produkcji materiałów pomocniczych w technologiach odlewnictwa;
• do wytwarzania żywic oraz klejów;
• w technologiach kosmicznych jako chłodziwo lub składnik chłodziwa;
• w przemyśle tworzyw sztucznych jako czynnik higroskopijny;
• w wyrobach tytoniowych jako rozcieńczalnik nikotyny.

Wspomniany wcześniej bioglikol propylenowy stanowi produkt o wszechstronnych możliwościach aplikacyjnych, zarówno jako produkt finalny jak i półprodukt do dalszych syntez chemicznych. W największych ilościach jest zużywany do produkcji płynów eksploatacyjnych w układach chłodzących, płynów niezamarzających, żywic poliestrowych i detergentów. Można go również znaleźć w składzie mieszanin pełniących funkcje rozpuszczalnika lub substancji zapobiegających zamarzaniu.

Glikol propylenowy w kosmetykach

Glikol propylenowy do produkcji kosmetyków jest chętnie wykorzystywany na całym świecie ze względu na swoje szczególne właściwości.

Jest środkiem nawilżającym, co oznacza, że jako składnik dodawany do kosmetyków zatrzymuje wilgoć w warstwie rogowej naskórka. Jest dobrze przez nią tolerowany i nie powinien powodować zaczerwienienia ani podrażnienia. Obecność tego humektantu w preparacie zapewnia ochronę przed przesuszeniem, a także zalicza się do promotorów przejścia przezskórnego.

Nazewnictwo INCI dla glikolu propylenowego to propylene glycol. INCI to skrót od nazwy International Nomenclature of Cosmetic Ingredients. System ten obowiązuje we wszystkich krajach Unii europejskiej oraz Chinach, Japonii i Stanach Zjednoczonych. INCI stanowi opis dla wszystkich składników i substancji używanych w kosmetykach. Nazwy substancji podawane są w języku angielskim, wyjątek stanowią te pochodzenia roślinnego i zwierzęcego – wtedy ich nazwy zapisuje się w języku łacińskim. Pamiętajmy, że kolejność wpisania na opakowaniu bądź ulotce nie jest przypadkowa. Jako pierwsze, zawsze wymienia się składniki o największym stężeniu.

Podsumujmy krótko informacje na temat zastosowania glikolu w kosmetykach:

Funkcja: środek utrzymujący wilgoć, rozpuszczalnik, plastyfikator.

Najważniejsze korzyści: zatrzymuje wodę w skórze.

Kto powinien używać: każdy potrzebujący dobrego nawilżenia skóry.

Jak często go stosować: jeśli nie występują alergie to regularnie, przynajmniej raz dziennie.

Obecność glikolu propylenowego w produktach spożywczych

Glikol propylenowy znany jest w dodatkach do żywności jako E 1520. Wielu konsumentów zadaje sobie pytanie co to jest glikol i jaką pełni funkcję w przemyśle spożywczym. Biorąc pod uwagę wszystkie produkty spożywcze, do których dodawany jest glikol propylenowy, warto wiedzieć, że jest on obecny w żywności jako środek utrzymujący wilgoć (pochłaniający wilgoć) i rozpuszczalnik (pomagający rozpuścić jeden składnik do drugiego). Glikol propylenowy jest również środkiem przeciwzbrylającym, przeciwutleniaczem, wzmacniaczem smaku, emulgatorem, preparatem pomocniczym, stabilizatorem czy zagęszczaczem. Ponadto pełni funkcję środka powlekającego i przeciwdrobnoustrojowym (pomaga zabijać lub rozwijać mikroorganizmy, takie jak bakterie lub grzyby, które mogą zanieczyszczać żywność). Znajduje się również w aromatach, takich jak ekstrakty waniliowe lub migdałowe stosowane powszechnie w wypiekach, a także w niektórych rodzajach barwników spożywczych. Powszechnie jest stosowany jako dodatek w celu ochrony żywności przed zepsuciem lub jako zagęszczacz sosów.

Glikol propylenowy zawiera wiele cech, które są korzystne dla żywności pakowanej. Wielu producentów żywności używa go do przedłużenia okresu przydatności do spożycia przetworzonej żywności. Przykłady produktów zawierających E 1520 to: mieszanki przypraw, sosy sałatkowe, mieszanki do pieczenia ciast, babeczek, bułek cynamonowych, ciastek i naleśników, ale także herbaty aromatyzowane, napoje alkoholowe czy wysoko przetworzone przekąski.

Biorąc pod uwagę powszechność zastosowania glikolu w przemyśle spożywczym, czy powinniśmy się go obawiać? Uważa się go za bezpieczny do stosowania w żywności, w szczególności dlatego, że występuje w niewielkich ilościach. Należy pamiętać, że ilość glikolu propylenowego w jedzeniu jest regulowana przez FDA w celu zapewnienia bezpiecznego jego stosowania i spożycia. FDA ogranicza zastosowania i ilości glikolu propylenowego oraz innych składników, które mogą być stosowane w żywności, a także w napojach, w celu zapewnienia maksymalnego bezpieczeństwa. Obecne spożycie glikolu propylenowego jest na bezpiecznym poziomie i znacznie poniżej poziomu, który budziłby obawy, w związku z czym jest bezpiecznym dodatkiem do żywności.

Nośniki substancji czynnych leku na bazie glikolu propylenowego i inne jego zastosowania w farmacji

W medycynie i farmacji glikol propylenowy jest szeroko stosowany jako substancja pomocnicza w wielu produktach leczniczych. Przemysł farmaceutyczny wykorzystuje glikol jako substancje nawilżającą w preparatach do stosowania miejscowego, jako środek konserwujący w roztworach lub jako rozpuszczalnik w aerozolach, preparatach do podawania pozajelitowego, roztworach doustnych i preparatach do stosowania miejscowego. Jest również stosowany jako plastyfikator w wodnych preparatach powłokowych.

Ostatnio coraz więcej mówi się o wykorzystaniu cząsteczek glikolu propylenowego do transportu substancji czynnych leku do organizmu pacjenta. Glikol stosowany jako tzw. nośnik (lub podłoże), sam w sobie nie ma istotnego działania na organizm, ale na jego powierzchni może zostać rozprowadzona substancja czynna. Taki transport mógłby obejmować swoim zasięgiem kontrolowane systemy podawania leków. Niezbędnym narzędziem do tego jest właściwy nośnik, który przede wszystkim musi być nietoksyczny dla pacjenta. Powinien odpowiednio wiązać lek i uwalniać go w miejscu działania, z zachowaniem stężenia terapeutycznego. Bardzo ważna jest jego biodegradowalność i odpowiednie właściwości fizyczne wynikające ze zmieniającego się środowiska, takiego jak pH i temperatura. Medium transportujące substancje lecznicze powinno również wpływać na poprawę działania leku w wyniku zmiany rozpuszczalności lub czasu retencji.

Skóra jest miejscem, gdzie często następuje aplikacja leków dermatologicznych, stosowanych do miejscowego leczenia schorzeń. Obecnie na znaczeniu zyskują preparaty nanoszone na powierzchnię skóry, ale działające na głębiej położone miejsca, takie jak mięśnie czy stawy. Działanie leku w takich przypadkach jest możliwe dzięki skutecznemu wchłanianiu substancji leczniczych przez skórę. W tym celu do wielu preparatów dodawane są promotory sorpcji. Najczęściej jako takie promotory wykorzystywane są alkohole (np. etanol), glikole (glikol propylenowy) czy nienasycone kwasy tłuszczowe. Dzięki własnej rozpuszczalności w lipidach warstwy rogowej, promotory sorpcji znacznie zwiększają rozpuszczalność substancji leczniczych w tej warstwie, zwiększając tym samym efektywność całego leczenia.

Glikol propylenowy – wpływ na zdrowie

Glikol propylenowy nie jest składnikiem o właściwościach rakotwórczych, mutagennych czy reprotoksycznych. Badania kliniczne wykazały, że nie powoduje uczulenia skóry, chociaż istniały obawy związane z podrażnieniem. Jednak dalsze badanie jednoznacznie określiły ten produkt jako bezpieczny dla konsumentów.  Amerykańska agencja FDA dopuściła możliwość stosowania glikolu propylenowego w stężeniach sięgających 98% w lekach miejscowych oraz do nawet 92% w roztworach doustnych.

Potencjalny problem z glikolem propylenowym polega na tym, że jest on środkiem higroskopijnym, czyli utrzymującym wilgoć. Substancje nawilżające pochłaniają wilgoć ze wszystkiego wokół, a jeśli pielęgnacja skóry zawiera środek nawilżający taki jak preparat z glikolem propylenowym, ułatwiający penetrację, może to oznaczać, że szkodliwe toksyny mogą przeniknąć do skóry, gdzie normalnie nie byłyby w stanie. Jeśli te cząsteczki są truciznami skórnymi, takimi jak zanieczyszczenia lub chemikalia, mogą uszkodzić barierę lipidową i podrażnić skórę. W takich przypadkach mamy do czynienia z odpowiedzią alergiczną na działanie preparatu z glikolem. Z tego powodu nie zaleca się stosowania kosmetyków, czy preparatów zawierających glikol osobom z wrażliwą skórą i dzieciom.

Nie do końca sprecyzowany jest wpływ tzw. e-papierosów na zdrowie człowieka i jaki efekt będzie mieć chroniczne wdychanie glikolu propylenowego oraz glicerolu będących składnikami liquidu do tych urządzeń. Glikol propylenowy oraz gliceryna roślinna (gliceryna otrzymywana z tłuszczy roślinnych), zmieszane z odpowiednimi aromatami i nikotyną tworzą ten liquid. Po podgrzaniu przechodzą w stan pary i mogą być wdychane. Obecnie znajdują się w większości produkowanych liquidów do e-papierosów.

Glikol propylenowy – FAQ

1. Czy można mieszać glikol etylenowy z propylenowym?

Nie jest wskazane mieszanie glikolu etylenowego z glikolem propylenowym. W przypadku glikolu etylenowego i propylenowego główna różnica to gęstość tych dwóch związków. Ich mieszaniny z wodą i innymi dodatkami są stosowane w płynach chłodniczych. W praktyce trudno jest zmierzyć odporność takiego płynu na zamarzanie, gdy zmiesza się oba rodzaje glikoli, a to może wpłynąć negatywnie na prace silnika i układu chłodniczego.

2. Glikol propylenowy – czy jest szkodliwy?

Przez Amerykańską Agencje ds. Żywności i Leków (FDA) za „ogólnie uznawany za bezpieczny” jest właśnie glikol propylenowy. Szkodliwość oraz toksyczność tego związku wielokrotnie była poddawana wątpliwościom. W literaturze podaje się przypadki podrażnienia oczu czy skóry, a także wystąpienia alergii. Jednak należy pamiętać, że jest to związek dokładnie przebadany i posiada długą historię bezpiecznego stosowania, chociażby w kosmetykach. Często jest również mylony z  glikolem etylenowym, który jest od niego znacznie bardziej toksyczny.

3. Uczulenie na glikol propylenowy – objawy?

Należy mieć na uwadze, że jest to substancja potencjalnie wywołująca alergie. Uczulenie na glikol propylenowy często jest diagnozowane w przypadku podejrzenia o uczulenie na inny składnik. Wywołuje reakcje takie jak wysypka, świąd, katar czy nudności. Wysypka może być bardzo uciążliwa i powodować bolesne pęcherze. Jeżeli zaobserwujemy jeden lub więcej z wymienionych symptomów, zasięgnijmy porady właściwego lekarza specjalisty.

4. Gdzie można kupić glikol propylenowy?

Biorąc pod uwagę, że glikol propylenowy znajdziemy w większości produktów aptecznych i drogeryjnych, z łatwością kupimy go w wielu sklepach. Nie znajdziemy go natomiast w punktach z naturalnymi kosmetykami. Czysty składnik dostaniemy w miejscu takim jak apteka, gdzie sprzedawany jest w ampułkach. Glikol propylenowy o różnej czystości, do zastosowań przemysłowych można nabyć w przeznaczonych do tego sklepach z odczynnikami chemicznymi. Cena glikolu propylenowego jest uzależniona od końcowego przeznaczenia i wacha się w szerokim zakresie.