Гликоли представляют собой органические химические соединения, принадлежащие к группе многоатомных спиртов. Помимо этиленгликоля и глицерина, пропиленгликоль (суммарная формула: C3H8O2) является наиболее широко используемым представителем данной группы соединений во многих коммерческих и промышленных целях. Пропиленгликоль — это алифатический спирт, который используется в качестве средства по уходу за кожей, средства для снижения вязкости, растворителя или отдушки в косметических средствах. Он также действует как увлажнитель, антиоксидант и стабилизатор эмульсии. Поэтому стоит обратить внимание на, что представляет из себя данное вещество и какими свойствами оно обладает.
Пропиленгликоль — общая характеристика
В настоящее время пропиленгликоль широко используется во многих отраслях экономики. Благодаря своим свойствам находит применение в автомобильной, косметической и фармацевтической промышленности. Основную информацию о химических и физических свойствах, а также о безопасном использовании данного вещества можно найти в его паспорте безопасности.
Основные характеристики и параметры пропиленгликоля:
- маслянистая, бесцветная жидкость без запаха со слегка сладковатым вкусом;
- характеризуется высокой вязкостью (выше, например, по сравнению сэтиленгликолем);
- считается гигроскопичным веществом, т. е. легко поглощает воду, например, из окружающего воздуха;
- растворим в ацетоне, хлороформе и воде;
- отлично растворяет ряд смол, красителей и эфирных масел;
- отличная растворимость в воде и высокая гигроскопичность благодаря наличию двух гидроксильных групп, расположенных у соседних атомов углерода, что видно из его структурной формулы;
- плотность этого гликоля составляет 1,04 г/см3.
Пропиленгликоль, имеющий систематическое наименование пропан-1,2-диол, или также называемый пропандиолом, имеет сходные физические свойства с этиленгликолем, благодаря очень похожей молекулярной структуре этих двух соединений. В отличие от этиленгликоля, пропиленгликоль не является токсичным.
В промышленных масштабах гликоль получают в процессе гидратации окиси пропилена, каталитическом и некаталитическом. Температура протекающих реакций достигает 200–220°С в случае некаталитического процесса. При использовании ионообменных смол или небольшого количества серной кислоты (в качестве катализаторов) процессы протекают при более низких температурах, не превышающих 180ᵒC. Конечный продукт представляет собой 20% пропан-1,2-диола, 1,5% дипропиленгликоля, а остальные ингредиенты — это небольшое количество полипропиленгликолей. Пропиленгликоль также можно получить из отходов. Такой пропиленгликоль называют биогликолем.
Пропиленгликоль — применение
Пропиленгликоль используется во многочисленных областях и секторах. Широко распространен также и в быту. Давайте рассмотрим, для чего он используется:
- в косметической промышленности — в качестве ингредиента кремов, добавки кзубным пастам, ополаскивателям, дезодорантам-стикам;
- в медицине и фармации — в качестве жидкости для распределения активных веществ лекарственных средств;
- в пищевой промышленности — в виде средства, облегчающего обработку пищевых продуктов и улучшающего внешний вид, вкус и срок годности;
- носитель ароматизаторов в ароматических маслах и массажных маслах;
- для производства электроизоляционных лаков, тормозных жидкостей, охлаждающих жидкостей;
- для производства вспомогательных материалов в литейных технологиях;
- для производства смол и клеев;
- в космической технике — в качестве теплоносителя или компонента теплоносителя;
- в пластмассовой промышленности — в качестве гигроскопичного агента;
- в табачных изделиях — в качестве разбавителя никотина.
Вышеупомянутый пропиленбиогликоль представляет собой продукт с широкими возможностями применения как в качестве конечного, так и в качестве промежуточного продукта для дальнейших химических синтезов, и используется в основном при производстве рабочих жидкостей в системах охлаждения, антифризов, полиэфирных смол и моющих средств. Его также можно встретить в составе смесей, действующих как растворитель или антифриз.
Пропиленгликоль в косметике
Пропиленгликоль охотно используется для производства косметики во всем мире благодаря своим особым свойствам.
Он является увлажняющим средством, что означает, что его добавляют в косметические средства в качестве ингредиента, удерживающего влагу в роговом слое кожи. Более того, пропиленгликоль хорошо переносится кожей и не должен вызывать покраснения или раздражения. Наличие данного увлажнителя в препарате обеспечивает защиту от пересушивания, а также является одним из стимуляторов трансдермального прохождения.
Название по INCI — propylene glycol. INCI расшифровывается как International Nomenclature of Cosmetic Ingredients (Международная номенклатура косметических ингредиентов). Данная система действует во всех странах Европейского Союза, а также в Китае, Японии и США. INCI включает в себя описание всех ингредиентов и веществ, используемых в косметике. Названия веществ даются на английском языке, за исключением веществ растительного и животного происхождения, в этом случае их названия пишутся на латыни. Важно помнить, что порядок, в котором ингредиенты указаны на упаковке или листке-вкладыше, не случаен. Ингредиенты с наибольшей концентрацией всегда указываются первыми.
Давайте кратко обобщим информацию об использовании гликоля в косметике:
Функция: увлажнитель, растворитель, пластификатор.
Основные преимущества: удерживает влагу в коже.
Кому следует использовать: всем, кто нуждается в хорошем увлажнении кожи.
Как часто использовать: если не наблюдается аллергии, то регулярно, не реже одного раза в день.
Наличие пропиленгликоля в пищевых продуктах
Пропиленгликоль известен как Е 1520 в пищевых добавках. Многие потребители задаются вопросом, что такое гликоль и какую роль он играет в пищевой промышленности. Рассматривая все продукты, в которые добавляется пропиленгликоль, полезно знать, что он присутствует в пище в качестве влагопоглотителя и растворителя (для растворения одного ингредиента в другом). Пропиленгликоль также является агентом, предотвращающим слеживание, антиоксидантом, усилителем вкуса, эмульгатором, вспомогательным веществом, стабилизатором и загустителем. Кроме того, он действует как обволакивающий агент и противомикробное средство (помогает уничтожать или развиваться таким микроорганизмам, как бактерии или грибки, которые могут загрязнять пищу). Содержится также в ароматизаторах, таких как экстракты ванили или миндаля, которые обычно используются в выпечке, а также в некоторых типах пищевых красителей. Обычно используется в качестве добавки для предотвращения порчи продуктов или в качестве загустителя для соусов.
Пропиленгликоль обладает многими полезными свойствами, которые благоприятно влияют на упакованные пищевые продукты. Многие производители продуктов питания используют его для продления срока годности обработанной пищи. Примерами продуктов, содержащих Е 1520, являются: смеси специй, заправки для салатов, смеси для выпечки тортов, кексов, булочек с корицей, печенья и блинов, а также ароматизированные чаи, алкогольные напитки и закуски высокой степени переработки.
Учитывая широкое использование гликоля в пищевой промышленности, стоит ли нам его опасаться? Гликоль считается безопасным для употребления в пищу, особенно потому, что присутствует в небольших количествах. Стоит отметить, что с целью обеспечения безопасного использования и потребления пропиленгликоля его количество в пищевых продуктах регулируется FDA. FDA ограничивает применение и количество пропиленгликоля и других ингредиентов, которые можно использовать в пищевых продуктах, а также в напитках, чтобы обеспечить максимальную безопасность. В настоящее время потребление пропиленгликоля находится на безопасном уровне и значительно ниже уровней, которые могли бы вызвать беспокойство, следовательно, он является безопасной пищевой добавкой.
Носители активных лекарственных веществ на основе пропиленгликоля и другие его фармацевтические применения
В медицине и фармации пропиленгликоль широко используется в качестве вспомогательного вещества во многих лекарственных препаратах. Фармацевтическая промышленность использует гликоль в качестве увлажнителя в препаратах для местного применения, в качестве консерванта в растворах или в качестве растворителя в спреях, препаратах для парентерального введения, растворах для перорального применения и препаратах для местного применения. Он также используется в качестве пластификатора в препаратах на водной основе.
В последнее время все больше говорится об использовании молекул пропиленгликоля для транспорта активных веществ препарата в организм больного. При использовании в качестве так называемого носителя (или субстрата), гликоль сам по себе не оказывает существенного влияния на организм, но активное вещество может распространяться по его поверхности. Такой транспорт может включать контролируемые системы подачи лекарств. Незаменимым помощником для этого является правильный носитель, который прежде всего должен быть нетоксичен для пациента. Он должен правильно связывать лекарство и высвобождать его в месте действия, сохраняя терапевтическую концентрацию. Его биоразлагаемость и соответствующие физические свойства, возникающие в результате изменения окружающей среды, такой как pH и температура, очень важны. Среда для транспорта лекарственного вещества также должна улучшать действие препарата за счет изменения растворимости или времени удерживания.
Кожа часто является местом применения дерматологических препаратов, используемых для лечения местных заболеваний. В настоящее время все большую популярность приобретают препараты, наносимые на поверхность кожи, но действующие на более глубокие места, такие как мышцы или суставы. Действие препарата в таких случаях возможно за счет эффективного всасывания лекарственных веществ через кожу. С этой целью во многие препараты добавляются промоторы сорбции. В качестве таких промоторов чаще всего используются спирты (например, этанол), гликоли (пропиленгликоль) или ненасыщенные жирные кислоты. Благодаря собственной растворимости в липидах рогового слоя стимуляторы сорбции значительно повышают растворимость лекарственных веществ в этом слое, что повышает эффективность всего лечения.
Пропиленгликоль — влияние на здоровье
Пропиленгликоль не является ингредиентом с канцерогенными, мутагенными или репротоксическими свойствами. Клинические исследования показали, что он не вызывает сенсибилизации кожи, хотя были опасения по поводу раздражения. Однако дальнейшие исследования однозначно показали, что этот продукт безопасен для потребителей. Американское агентство FDA одобрило использование пропиленгликоля в концентрациях до 98% в препаратах для местного применения и до 92% в растворах для перорального применения.
Потенциальная проблема с пропиленгликолем заключается в том, что он является гигроскопичным, т. е. удерживающим влагу средством. Увлажняющие средства впитывают влагу из всего, что их окружает, и если ваш уход за кожей содержит увлажняющий компонент, например, пропиленгликоль, способствующий проникновению влаги, это может означать, что вредные токсины могут проникнуть в кожу там, где обычно они не могли бы проникнуть. Если эти молекулы ядовиты для кожи (загрязняющие или химические вещества), они могут повредить липидный барьер и вызвать раздражение. В таком случае возникает аллергическая реакция на действие препарата с гликолем. По этой причине не рекомендуется пользоваться косметикой или гликольсодержащими препаратами людям с чувствительной кожей и детям.
Воздействие так называемых электронных сигарет на здоровье человека и последствия хронического вдыхания пропиленгликоля и глицерина, которые являются компонентами жидкости, используемой в этих устройствах, не до конца ясны. Пропиленгликоль и растительный глицерин (глицерин, полученный из растительных жиров), смешанные с соответствующими ароматизаторами и никотином, образуют эту жидкость. При нагревании они переходят в парообразное состояние и могут быть вдыхаемы. В настоящее время данные вещества содержатся в большинстве производимых жидкостей для электронных сигарет.
Пропиленгликоль — Часто задаваемые вопросы
- Можно ли смешивать этиленгликоль с пропиленгликолем?
Не рекомендуется смешивать этиленгликоль с пропиленгликолем. В случае этиленгликоля и пропиленгликоля основное различие заключается в плотности этих веществ. Их смеси с водой и другими добавками используются в охлаждающих жидкостях. На практике трудно измерить стойкость такой жидкости к замерзанию при смешивании обоих видов гликолей, а это может негативно сказаться на работе двигателя и системы охлаждения.
- Вреден ли пропиленгликоль?
Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) признало пропиленгликоль «в целом безопасным». Вредность и токсичность этого соединения неоднократно подвергались сомнению. В литературе описаны случаи раздражения глаз или кожи, а также возникновения аллергии. Однако следует помнить, что это тщательно протестированное соединение, имеющее долгую историю безопасного использования, например, в косметических средствах. Его также часто путают с этиленгликолем, который гораздо более токсичен.
- Какими могут быть симптомы аллергии на пропиленгликоль?
Стоит отметить, что пропиленгликоль является потенциально аллергенным веществом. Аллергия на него часто диагностируется при подозрении на аллергию на другой ингредиент. Может вызывать такие реакции, как сыпь, зуд, насморк и тошноту. Сыпь может доставлять много дискомфорта и вызывать болезненные волдыри. Если вы заметите один или несколько из перечисленных выше симптомов, проконсультируйтесь с соответствующим врачом-специалистом.
- Где можно приобрести пропиленгликоль?
Учитывая, что пропиленгликоль содержится в большинстве аптечных и косметических продуктов, мы можем легко купить его во многих магазинах, кроме отделов с натуральной косметикой. Чистый ингредиент можно приобрести в виде ампул в аптеке. Пропиленгликоль различной чистоты для промышленного применения можно купить в специализированных магазинах с химреактивами. Цена пропиленгликоля зависит от конечного использования и сильно колеблется.
- https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Propylene-Glycol
- https://wwwn.cdc.gov/TSP/PHS/PHS.aspx?phsid=1120&toxid=240
- https://www.britannica.com/science/propylene-glycol