Полиэтиленгликоль что это такое
Полиэтиленгликоли — вещества с крайне широким спектром применения
Полиэтиленгликоли (ПЭГ) — класс органических полимеров этиленгликоля со структурной формулой HO−CH2−(CH2−O−CH2)n−CH2−OH. К ним относится множество веществ, молекулярная масса которых отличается весьма значительно. Кроме названия «полиэтиленгликоль» используются и другие: ПЭГ, PEG, полиоксиэтилен, ПОЭ, POE, полиэтиленоксид, ПЭО, PEO. Тип полимера принято обозначать цифрами, например, ПЭГ 7, ПЭГ 400. Буква «М», заменяет тысячу, ПЭГ 8М = ПЭГ 8000.
Свойства
Все полиэтиленгликоли имеют общие химические свойства, но сильно различаются физическими параметрами, которые зависят от длины молекулярной цепи. ПЭГ с массой до 400 г/моль — это бесцветная вязкая жидкость, тем более текучая, чем меньше ее молекулярная масса. Жидкость бесцветна, прозрачна или полупрозрачна, обладает характерным запахом, очень гигроскопична. ПЭГ с массой до 2000 г/моль — воскообразные чешуйки или порошок кремового цвета. Более высокомолекулярные соединения представляют собой плотную кристаллическую массу белого цвета.
Полиэтиленоксиды разрушаются от интенсивного перемешивания, при температурах выше +310 °С.
Низкомолекулярные полиэтиленгликоли хорошо растворимы в воде; с ростом длины молекулярной цепи растворимость уменьшается. ПЭГи растворяются во многих органических растворителях, например, в бензоле, метиловом спирте, хлороформе, дихлорметане. Образуют комплексные соединения с солями металлов (щелочными и щелочноземельными), с хлоридом ртути, с некоторыми видами полимеров. Взаимодействие с галогенами, пероксидами, озоном, металло- и литийорганическими соединениями приводит к разрушению полиэтиленоксидов.
ПЭГи считаются безопасными для человека при проглатывании внутрь и при проникновении через кожу. Аллергические реакции, тошнота и диарея возможны только при значительном количестве потребленного внутрь вещества. Безопасным принят максимальный уровень 30 мг на килограмм веса человека, но это очень много, учитывая, что пищевых продуктах ПЭО присутствует в очень незначительных дозах. В качестве пищевой добавки Е1521 полиэтиленгликоль разрешен в странах ЕС и в РФ, слухи о его канцерогенных и мутагенных свойствах подтверждения не нашли.
Хранят полиэтиленгликоль вдали от нагревательных приборов, прямых солнечных лучей, сильных окислителей, кислот, щелочей.
Это интересно
У полиэтиленгликоля есть две интересные сферы применения.
С его помощью моделируют подводные извержения вулканов, так как «извержение» ПЭГ в растворе сахарозы довольно точно имитирует разлив и застывание лавы под водой.
Полиэтиленоксид является криопротектором. Он проникает через мембраны живых клеток, образует связи с молекулами воды и, таким образом, препятствует повреждению клеток при замораживании — не позволяет образовываться кристалликам льда.
Применение
— ПЭГи применяются как растворители, стабилизаторы, регуляторы влажности (осушение и увлажнение) и вязкости (могут увеличивать и уменьшать вязкость); в качестве стабилизаторов эмульсий и эмульгаторов — они помогают соединить вещества, в нормальном состоянии не соединяющиеся.
— В пищепроме ПЭГи зарегестрированы в качестве пищевой добавки. Они используются как пеногасители, растворители для ароматических добавок и подсластителей, которые добавляются в жевательные резинки, БАДы, безалкогольные напитки. Полиэтиленоксидом иногда обрабатывают свежие фрукты — он образует пленку, способствующую лучшему хранению.
— Полиэтиленгликоли входят в состав слабительных средств, идут в качестве наполнителя и связующего ингредиента для свечей, таблеток, мазей, пен. Проникающие свойства ПОЭ применяют для транспортировки антимикробных ингредиентов мази в открытую рану. С помощью ПЭГ выявляют антигены и антитела в донорской крови, проводят некоторые тонкие анализы с ДНК и белками.
— В косметической промышленности ПЭГи добавляют в кремы, гели, лосьоны, шампуни, ополаскиватели, средства для бритья, зубные пасты, дезодоранты и пр. Полиэтиленоксид может выступать как увлажняющий агент, пластификатор (например, делает мыло более блестящим и менее хрупким); антистатик.
— ПОЭ используются при изготовлении биомембран, теплоносителей в электронных тестерах; электронных сигарет; полимерных волокон, литий-полимерных батарей; пресс-форм; водорастворимых пленок; ПАВ, гидравлических жидкостей, полиуретанов, эластомеров, твердого ракетного топлива, лаков, красок, латексов.
— Полиэтиленгликоль применяют для восстановления и консервации мокрой древесины, в том числе археологических находок; для моделирования подводных извержений.
— ПЭГ выступает концентрирующим агентом для осаждения взвесей, бумажной массы, угольной пыли. Это свойство также используется для обогащения руды.
— На основе ПЭГ производят смазочные материалы, смазочно-охлаждающие жидкости, растворители, антислеживающие добавки для сыпучих материалов.
— Применяют ПЭО в порошковой металлургии, машиностроении, металлообработке, нефтепереработке, в сельском хозяйстве, в текстильной, кожевенной, резиновой, бумажной, химической, добывающей и других отраслях.
Применение ПЭГа в косметологии – есть ли от него реальный вред?
30 лет рабочего стажа в практической медицине, с 2006 по 2016 – руководител.
Полиэтиленгликоль (ПЭГ или PEG) – представитель целой группы искусственно синтезированных многоатомных спиртов, полимеров, которые отличаются друг от друга молекулярной массой, но имеют общие химические свойства. По физическим параметрам – это может быть жидкость или твердое кристаллическое вещество, все зависит от длины цепочки оксиэтиленовых групп в молекуле.
Полиэтиленгликоли имеют разную нумерацию, где число, стоящее за аббревиатурой, обозначает среднее количество мономеров в молекуле полимера и определяет его индивидуальные свойства.
Где используют ПЭГ?
ПЭГ используется во многих сферах народного хозяйства страны: от ракетного топлива до эмульгаторов в пищевой и косметологической промышленности. Полиэтиленгликолями обрабатывают фрукты для большей сохранности, в качестве пищевой добавки они входят в состав газированных напитков, жевательной резинки.
В медицине их используют как вспомогательные вещества при изготовлении таблеток, мазей, суппозиториев (свечей). В косметологии – включают в состав лосьонов, кремов, шампуней, гелей для бритья, дезодорантов, зубных паст.
Преимущества и недостатки
ПЭГ – недорогие компоненты, поскольку получаются из натуральных растительных жиров. Например, ПЭГ 40 – из гидрогенизированного касторового масла, а ПЭГ 7 – из карбоксилата оливы. Путать с настоящим натуральным сырьем их не нужно: это синтетические продукты переработки масел. К недостаткам можно отнести их способность аллергизировать организм человека, сенсибилизировать кожу, вызывать контактные дерматиты. Все зависит от физиологических особенностей человека и индивидуальных свойств ПЭГ.
Опасность консервантов в косметике
Это вещество – глицерил кокоат – входит в группу ПАВ (поверхностно активных веществ) и представляет собой смесь полиэтиленгликоля с жирными кислотами из кокосового или оливкового масла. Используется вещество в детской косметике и с этой точки зрения вопрос о его безопасности очень актуален.
Концентрация ПЭГ 7 в шампунях и мыле для детей не превышает 10%, токсичность – минимальна. Чтобы ПЭГ оказался вреден для здоровья, мужчине в 90 кг необходимо проглотить около двух килограммов вещества и тогда вероятность летального исхода достигнет только 50%.
ПЭГ 7 не обладает фототоксичностью, фотоаллергенностью, у него не выявлено сенсибилизирующего действия. Иными словами, ПЭГ 7 по праву считается безопасным веществом и может с успехом применяться в уходовых средства для детей и взрослых. Единственное «но» – это осторожное использование средства в шампунях, поскольку превышение дозы может оказать раздражающее действие на слизистую глаз.
PEG-20 и PEG-40
Полиэтиленгликоли с таким числом мономеров используются в косметике в качестве эмульгаторов и обладают очень низкой токсичностью. Они плохо проникают через кожу и обладают не ярко выраженным системным действием, то есть относительно безопасны.
Нет сведений и об их канцерогенности. Но все ПЭГ – синтезированы, а в процессе синтеза принимают участие огромное количество ингредиентов: растворители, реагенты, которые не расходуются на все 100% и остаются в составе ПЭГ в качестве примесей.
Медики контролируют процесс и устанавливают нормативы таких примесей. Однако не всегда конечный продукт по своим параметрам укладывается в процент безопасности, приемлемый для человека: исходные продукты неоднородны. Отсюда – аллергия, контактный дерматит.
Фото автора Artem Podrez: Pexels
ПЭГ 20 и 40 сертифицирован такими организациями как Cosmetic Ingredient Review (CIR) и Европейский Союз. Но при этом может:
ПЭГ 75 и ПЭГ 100
Все полиэтиленгликоли с числом мономеров в молекуле выше 75 не проникают через кожу в кровоток, не обладают системным действием и практически безопасны. Оба ПЭГ, о которых идет речь, имеют бесспорные достоинства в составе косметических продуктов:
Иными словами, средства с ПЭГ 75 и 100 – отлично впитываются, проводят составляющие кремов или сывороток в глубокие слои кожи, благодаря чему дерма прекрасно питается, не оставляют жирных следов. Применяют ПЭГ 75 и 100 в небольших количествах, в составе эмульсий, средств с SPF-фактором, шампуней и кондиционеров, гигиенических средств, крема для рук, дезодорантов, лосьонов и тоников. Он стоит на 15 (или ниже) строчке прописи ингредиентов.
ПЭГ 75 – не что иное, как этоксилированный ланолин, который смягчает кожу и образует на ее поверхности влагоудерживающую пленку. PEG-100 stearate – сложный эфир комплекса стеариновой кислоты и полиэтиленгликоля-100 играет роль эмульгатора и снижает поверхностное натяжение между кожей и препаратом, который на нее наносится.
Фото автора Ray Piedra: Pexels
Опасность таких ПЭГ может возникнуть только при некачественной очистке препаратов, что проявляется в раздражении слизистой глаз и кожи, забивании пор.
Есть отдельные сведения об опасности ПЭГ 100 для эндокринной и половой системы, но пока – это только на уровне слухов, никаких объективных доказательств этому не существует.
ПЭГ-600
Скажем сразу, что полиэтиленгликоли с количеством мономеров в молекуле 200, 300, 400, 600 – относятся к пластификаторам и принципиальных различий не имеют. Они разрешены к использованию в химической, текстильной, каучуковой, металлообрабатывающей промышленности Минздравом РФ.
ПЭГ 600 – это простой полиэфир, результат полимеризации окиси этилена с этиленгликолем (МЭГ).
Подытожим: почему же производители косметики избегают ПЭГ
Не поверишь, но, как в песне, на это у них есть пять причин:
В общем, если ты не хочешь опасаться солнечных ожогов после использования средств с SPF-фактором при их нанесении на кожу и не желаешь проводить в глубокие слои дермы даже минимум тяжелых металлов, которые могут содержаться в декоративной косметике, игнорируй средства с ПЭГ. Вот и все.
Полиэтиленгликоль: что это такое и с чем его едят?
Ху из «мистер» полиэтиленгликоль?
Полиэтиленгликоль, а вернее, полиэтиленгликоли (или ПЭГ) — это целая группа полимеров, отличающихся друг от друга молекулярной массой, но при этом имеющих общие химические свойства. Эти вещества сильно отличаются физическими параметрами — от прозрачной жидкости до плотного кристалла. Такие искусственно синтезированные многоатомные спирты сокращённо называют PEG (ПЭГ).
Где используют ПЭГ?
«Мистер» ПЭГ довольно «разносторонняя личность». Он применяется во многих сферах народного хозяйства: в изготовлении смазочных материалов и ракетного топлива, при обогащении руды, в качестве эмульгаторов и стабилизаторов. Применяют полимеры в металлургии, машиностроении, в текстильной промышленности и других отраслях.
Возможно, вы будете удивлены, узнав, что ПЭГ применяется как пищевая добавка. Эти вещества входят в состав безалкогольных напитков, искусственных подсластителей и жевательной резинки. Полиэтиленгликолем обрабатывают и фрукты — с целью увеличения сроков хранения.
В медицине ПЭГ используется для изготовления таблеток, свечей и мазей. С помощью этих полимеров проводятся сложные генетические анализы.
Полиэтиленгликоль входит в состав многих лосьонов, кремов, шампуней, гелей для бритья, дезодорантов, зубных паст.
Учёные считают, что ПЭГи не опасны для здоровья, однако при контакте с полимерами может возникать аллергия. Чаще она проявляет себя как контактный дерматит, реже, как отравление.
Об аллергии на ПЭГ следует помнить людям, склонным к другим видам аллергии, например, лицам, страдающим, пищевой аллергией и поллинозом.
Поскольку полимеры часто встречаются в нашей повседневной жизни, то при появлении симптомов аллергии можно «грешить» на лекарства, продукты и напитки. Но чаще всего встречается аллергия на полиэтиленгликоль в косметике и средствах гигиены.
Что такое контактный дерматит?
Аллергическая реакция кожи в результате воздействия раздражителя при непосредственном контакте, например, при нанесении крема или пены для бритья, намыливании шампуня или геля для душа.
Контактный дерматит: симптомы
Появление покраснения, зуда, жжения, пузырьков с жидкостью или эрозий в месте контакта вещества с кожей. Могут также беспокоить головная боль, повышение температуры и бессонница.
Чаще всего проявления аллергии проходят самостоятельно, но после очередного контакта с раздражителем появляются вновь.
Лечение контактного дерматита
Врачи аллергологи назначают антигистаминные препараты, в тяжёлых случаях — гормональные средства. В обязательном порядке назначаются сорбенты (Энтеросгель) для удаления из организма токсичных веществ и аллергенов.
Контактный дерматит: профилактика
Чтобы не пострадать от полимеров этиленгликоля, важно полностью исключить контакт с веществами, содержащими ПЭГи. Если аллергены всё же попали на кожу — немедленно смойте вещество проточной водой с мылом и высушите кожу полотенцем.
Желательно пользоваться гипоаллергенными косметическими и бытовыми средствами. Руки, при использовании средств ухода за домом, нужно защищать резиновыми перчатками.
Пищевая добавка Е 1521: зачем в молочные напитки добавляют синтетический полимер
В среде ученых до сих пор нет однозначного мнения о пользе и вреде для человека полиэтиленгликоля — синтетического полимера, зарегистрированного как пищевая добавка Е1521.
Пока врачи, химики, экологи ведут споры, производители продуктов питания активно используют вещество для стабилизации и улучшения консистенции молочных и безалкогольных напитков, пищевых ароматизаторов и подсластителей.
Название продукта
Полиэтиленгликоль — официальное наименование пищевой добавки.
Международное название Polyethylene glycol. В европейской кодификации пищевых добавок вещество зарегистрировано под номером E1521 (Е–1521).
На упаковках пищевых и косметических изделий добавка может быть обозначена торговыми марками: Carbowax, TriLyte, Miralax, GlycoLax и др
Тип вещества
Добавка E1521 в соответствии с СанПиН 2.3.2.1293-03 входит в группу пеногасителей. На практике полиэтиленгликоль позволяет решить широкий спектр задач. Продукт используют в качестве экстракционного растворителя, эмульгатора, влагоудерживающего агента, загустителя.
Данное вещество — продукт полимеризации окиси этилена. Химическая реакция протекает при высокой температуре в присутствии щелочных катализаторов. Полученные полиэтиленгликоли имеют разную молекулярную массу: от 100 до 1000 г/моль (низкомолекулярные) и от 1500 до 8000 г/моль (высокомолекулярные). От показателя зависит внешний вид продукта и растворимость в воде.
На упаковке тип вещества обозначают цифрами: ПЭГ 400, ПЭГ 8000 (или ПЭГ 8М, где буква «М» заменяет 1000).
Свойства
Показатель | Стандартные значения |
Цвет | бесцветный (жидкость), кремовый (твердое вещество) |
Состав | полимер этиленгликоля, примеси: этиленгликоли, окись этилена. Эмпирическая формула C2H4O)n+1 • H2O |
Внешний вид | в зависимости от молекулярной массы: сиропообразная вязкая жидкость, гель, полутвердая воскоподобная масса, сыпучий порошок, хлопья |
Запах | характерный для гликолей |
Вкус | сладковатый |
Содержание основного вещества | от 87, 5 до 112% |
Растворимость | ограниченно в воде (за исключением хорошо растворимого ПЭГ массой до 600 г/моль), хорошо растворяется в хлороформе, бензоле, метиловом спирте. Не растворяются в гликолях, диэтиловом эфире, глицерине |
Плотность вещества | 1,1–1,2 г/см 3 |
Другие | обладает высокой гигроскопичностью, разрушается при интенсивном перемешивании, термической обработке |
Упаковка
В зависимости от агрегатного состояния добавку E1521 упаковывают в следующую тару:
В розничную продажу пищевая добавка Е1521 не поступает.
Где и как применяется
Полиэтиленгликоль разрешено включать в технологию производства пищевых продуктов, косметических и лекарственных средств.
Добавка Е1521 разрешена в России, большинстве стран Евросоюза, США, Австралии и многих других.
Код E1521 или аббревиатуру ПЭГ можно увидеть на упаковке:
Количество вносимого химического вещества составляет от 1 до 20 г/кг.
Полиэтиленгликолем нередко обрабатывают свежие овощи и фрукты. Добавка образует на поверхности тонкую пленку, защищающую от порчи в процессе хранения и перевозки.
Один из основных потребителей добавки Е1521— косметическая отрасль.
В качестве гидрофильной основы, полимера алифатических кислот, влагоудерживающего агента, носителя-наполнителя, закрепителя ароматов, антистатического вещества полиэтиленгликоль включают в состав:
Высокие поверхностно-активные свойства добавки E1521 нашли применение в фармацевтике. Продукт применяют в роли наполнителя, растворяющего и связующего компонента при производстве суппозиториев, мазей, пленочных покрытий капсул, глазных капель. Вещество замедляет деградацию лекарственных средств в организме, увеличивая тем самым продолжительность их терапевтического действия и снижая токсичность.
Полиэтиленгликоль под непатентованным наименованием «Макрогол» используют как активный компонент осмотического слабительного средства для лечения запоров у взрослых и детей старше 3 лет.
Польза и вред
Добавка в целом признана безопасной, но степень влияние ПЭГ на организм человека изучена плохо. Доказательные результаты не опубликованы.
На основе рекомендаций ВОЗ принято считать, что суточное употребление не более 30 мг полиэтиленгликоля на кг массы тела не причиняет серьезного вреда здоровью.
Доза ПЭГ, вносимая в качестве вспомогательного вещества в состав продуктов питания и косметики, слишком мала, чтобы оказать негативное воздействие.
Осторожности требует применение слабительных средств на основе полиэтиленгликоля. Превышение рекомендуемых норм может привести к диарее, вздутию живота и прочим нарушениям работы пищеварительной системы.
Основные производители
Добавку E1521 производят российские и зарубежные компании.
Ведущие позиции на рынке полиэтиленгликолей занимают:
Полиэтиленгликоль включают в состав лаков и красок, на его основе изготавливают стимуляторы роста растений и гидравлические жидкости. Из продуктов питания наибольшее количество синтетического полимера содержат жевательные резинки, наименьшее — безалкогольные напитки.
Полиэтиленгликоль
Полиэтиленгликоль (ПЭГ, макрогол, полиэтиленоксид, ПЭО) — полимер этиленгликоля (этиленоксида).
Полиэтиленгликоль | |
---|---|
Химическое название | Полиэтиленгликоль |
Химическая формула | C2nH4n+2On+1 |
Молекулярная масса | 44n+18 g/mol |
Номер CAS | [25322-68-3] |
Плотность | 1.1 — 1.2 г/см³ |
Температура плавления | зависит от молекулярной массы |
Температура кипения | xx.x °C |
Температура вспышки | 182—287 °C |
SMILES | xxxx |
Disclaimer and references |