گلیسیرین چیست و چه ویژگی هایی دارد؟ آرکا شیمی

گلیسیرین چیست و چه ویژگی هایی دارد؟

گلیسیرین به عنوان یک ماده معطرکننده، عامل حالت دهنده مو، مرطوب کننده، عامل مراقبت از دهان، داروی مراقبت از سلامت دهان، محافظ پوست، عامل حالت دهنده پوست و مرطوب کننده، و عامل کاهش دهنده ویسکوزیته عمل می کند. گلیسیرین به عنوان یک ماده آرایشی در غلظت های مختلف بی خطر است.

گلیسیرین چیست

این مقاله برگرفته از متون علمی و داده‌هایی مربوط به ارزیابی ایمنی گلیسیرین در لوازم آرایشی است. بسیاری از اطلاعات در این مقاله از مجموعه داده های غربالگری سازمان همکاری اقتصادی و توسعه، کمیسیون اروپا، دفتر مواد شیمیایی اروپا و آژانس مواد شیمیایی اروپا در دسترس قرار گرفته است.

گلیسیرین (CAS شماره 56-81-5) الکل چند هیدروژنی است که به طور کلی با ساختار شکل 1.1 مطابقت دارد. فرمول مولکولی آن C3H8O3 است. گلیسیرین که به آن گلیسرول نیز گفته می شو، یک تریول (یک ترکیب شیمیایی حاوی سه گروه هیدروکسیل – گروه‌های عاملی – -OH) ساده است.

این ماده به طور طبیعی در تمام حیوانات و مواد گیاهی به صورت ترکیبی به عنوان گلیسرید در چربی ها و روغن ها یا در فضاهای درون سلولی به عنوان لیپید وجود دارد.

لیپیدها ترکیبات چرب، مومی یا روغنی هستند که در حلالهای آلی محلول و در حلالهای قطبی مانند آب نامحلول هستند.

گلیسیرین طبیعی مشتق شده از گیاهان و حیوانات و گلیسرول مصنوعی که از منابع غیر تری گلیسیرید به دست می آید وجود دارد. بنابراین گلیسیرین را در نوع طبیعی و مصنوعی دسته بندی می کنند.

خواص گلیسیرین

گلیسیرین مایعی شفاف و شربتی است. این ماده به ندرت می تواند در حالت متبلور باشد، زیرا تمایل آن به سرد شدن و اثر مشخص مقادیر کم آب در کاهش نقطه انجماد است.

جدول 1. خواص شیمیایی و فیزیکی گلیسیرین.

ویژگی	مقدار	نتیجه
شکل فیزیکی	مایع شربتی	2.6
رنگ	بی رنگ	6
بو	بی بو، ملایم	5
وزن مولکولی (گرم بر مول)	92.09	56
چگالی / وزن مخصوص در 20 درجه سانتیگراد	1.26	2
ویسکوزیته	1.41	2
فشار بخار (mmHg) در 50 درجه سانتی گراد	0.0025	6
چگالی بخار (mmHg)	3.17	6
نقطه ذوب (درجه سانتیگراد)	17.9-18	6-2
نقطه جوش (درجه سانتیگراد)	290	2
حلالیت در آب	حلال	2
ضریب تقسیم اکتانول/آب	1.76-	2
تجزیه	0.07 × 10−13	2

گلیسیرین دارای خواص حلالی مشابه آب و الکل های آلیفاتیک ساده است. این ماده شیمیایی کاملاً با آب، متانول، اتانول و ایزومرهای پروپانول، بوتانول و پنتانول قابل اختلاط است. گلیسیرین همچنین به طور کامل با فنل، گلیکول، پروپاندیول ها، آمین ها و ترکیبات هتروسیکلیک حاوی یک اتم نیتروژن در حلقه (مانند پیریدین، کینولین) قابل اختلاط است.

گلیسیرین در استون، دی اتیل اتر و دی اکسان کمتر محلول است و تقریباً در هیدروکربن ها، الکل های آلیفاتیک با زنجیره بلند، روغن های چرب و حلال های هالوژنه مانند کلروفرم نامحلول است.

روش ساخت گلیسیرین

گلیسیرین طبیعی به عنوان یک محصول جانبی در هیدرولیز چربی ها و روغن ها به دست می آید. روش های متعددی برای ساخت مصنوعی گلیسیرین وجود دارد.

مواد اولیه برای تولید مصنوعی گلیسیرین شامل آلیل کلرید، آکرولئین، پروپیلن اکسید، قندها، پلی الکل های خاص، چربی ها یا اپی کلروهیدرین است.

در روش اول، آلیل کلرید با هیپوکلریت اکسید ترکیب می شود تا دی کلروهیدرین تولید کند، که سپس بدون جداسازی، با بسته شدن حلقه با هیدروکسید کلسیم یا هیدروکسید سدیم به اپی کلروهیدرین تبدیل می شود.

اپی کلروهیدرین با حرارت دادن در دمای 80 تا 200 درجه سانتی گراد با محلول آبی 10 تا 15 درصد هیدروکسید سدیم یا کربنات سدیم در فشار اتمسفر یا فشار بیش از حد هیدرولیز می شود تا گلیسیرین تولید کند. بازده گلیسیرین، محاسبه شده از آلیل کلرید، 98٪ است، به عنوان محلول رقیق (10٪ – 25٪) حاوی 5٪ تا 10٪ کلرید سدیم و کمتر از 2٪ ناخالصی های دیگر.

محلول آبی گلیسیرین در یک کارخانه تبخیر چند مرحله ای، در خلاء متمرکز می شود تا غلظت گلیسیرین بیش از 75٪ پس از جداسازی کلرید سدیم رسوب شده تولید شود. سپس محلول گلیسیرین در خلاء زیاد تقطیر می شود و آب همزمان با تقطیر با تراکم جدا می شود. سپس با کربن اکتیو، ناخالصی های رنگی و مواد بدبوی آن حذف می شود.

روش دوم شامل اکسیژن رسانی پروپن به آکرولئین است که تحت شرایط Meerwein-Ponndorf-Verley کاهش می یابد تا آلیل الکل تولید شود. کاهش Meerwein-Ponndorf-Verley در شیمی آلی کاهش کتون‌ها و آلدئیدها به الکل‌های مربوطه با استفاده از کاتالیز آلکوکسید آلومینیوم در حضور یک الکل قربانی است.

Meerwein–Ponndorf–Verley reduction

سپس آلیل الکل با پراکسید هیدروژن اپوکسید می شود و گلیسیدول حاصل هیدرولیز می شود تا گلیسیرین تولید کند.

استانداردهای فرمول ملی داروسازی ایالات متحده بیان می کند که مقدار ناخالصی در گلیسیرین، نمی تواند از 0.1٪ تجاوز کند. کل ناخالصی ها، از جمله دی اتیلن گلیکول و اتیلن گلیکول، نباید از 1٪ تجاوز کند.

سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) خاطرنشان می کند که گلیسیرین محصول جانبی سوخت بیودیزل است که از گونه های گیاهی Jatropha تولید می شود. Jatropha از گیاهان گلدار از خانواده spurge، Euphorbiaceae است. این نام از کلمه یونانی ἰατρός (iatros) به معنای “پزشک” گرفته شده است.

این احتمال وجود دارد که ناخالصی های سمی، از جمله استرهای فوربول، در گلیسیرین تولید شده از این طریق وجود داشته باشد.

آزمایش‌های ناخالصی مرسوم ممکن است این سموم را شناسایی نکنند، بنابراین گلیسیرین از این منبع نباید در غذای انسان و حیوان، محصولات پزشکی، لوازم آرایشی و سایر محصولات تحت نظارت FDA استفاده شود.

گلیسیرین 95% تا 99.5% خالص است. ناخالصی ها آب و سطوح کمی از پلی گلیسرول هستند.

کاربردهای گلیسیرین

لوازم آرایشی

گلیسیرین در لوازم آرایشی به عنوان یک ماده دناتوره کننده، ماده معطر، عامل حالت دهنده مو، مرطوب کننده، عامل مراقبت از دهان، داروی مراقبت از سلامت دهان، محافظ پوست، عامل حالت دهنده پوست – مرطوب کننده، و عامل کاهش دهنده ویسکوزیته در لوازم آرایشی و بهداشتی عمل می کند.

FDA در برنامه ثبت داوطلبانه لوازم آرایشی و بهداشتی خود (VCRP) اطلاعاتی را از تولیدکنندگان در مورد استفاده از ترکیبات فردی در لوازم آرایشی به عنوان تابعی از دسته بندی محصولات آرایشی جمع آوری می کند. در سال 2014، گلیسیرین سومین ماده متداول گزارش شده در پایگاه داده VCRP (پس از آب و عطر) بود.

گزارش شده است که گلیسیرین در 15654 محصول آرایشی استفاده می شود. 10046 محصول خشک، 5441 محصول شستشو دهنده و 167 محصول برای حمام، رقیق شده اند. ( جدول شماره 2).

این موارد استفاده شامل 862 محصول برای استفاده در نزدیکی چشم، 160 رژ لب، 369 رنگ و رنگ مو، 1259 صابون و شوینده حمام، 7756 محصول مراقبت از پوست و 244 محصول برنزه کننده است.

گزارش شده است که گلیسیرین در 125 محصول کودک استفاده می شود. دو مورد استفاده از گلیسیرین بدون آب (در آرایش چشم و مرطوب کننده) در VCRP گزارش شده است.

جدول 2. فراوانی و غلظت استفاده بر اساس مدت زمان و قرار گرفتن در معرض گلیسیرین

نوع استفاده	استفاده	غلظت %
مجموع	15,654	0.0001-99.4
مدت زمان استفاده
Leave-on	10,046	0.0001-79.2
شستشو کردن	5,441	0.0007-99.4
رقیق شده برای استفاده (حمام)	167	0.66-47.9
در معرض بودن
چشم	862	0.025-40.6
بلع اتفاقی	353	2-68.6
اسپری های استنشاقی اتفاقی	531 3,810^d 2,643^e	0.006-30c 0.075-47.3^d 1.1-77.3^e
پودرهای استنشاقی اتفاقی	69 53^f 2,643^e	0.003-15 4.5-79.2^f 1.1-77.3^e
تماس پوستی	12,710	0.003-99.4
دئودورانت	136^c	0.1-10.4^g 0.019-4^h
موی رنگ نشده	1,911	0.015-47.3
موی رنگ شده	490	0.0007-20
ناخن	57	0.0001-45
غشای مخاطی	2,597	0.66-68.6
کودک	125	0.23-21

یک نظرسنجی توسط شورای محصولات مراقبت شخصی در مورد حداکثر غلظت استفاده از این ماده انجام شد.

بیشتر بخوانید: اسید چرب چیست و چه کاربردی دارد

گزارش شده است که گلیسیرین در غلظت های تا 79.2٪ در محصولات ، 99.4٪ در محصولات شستشو و 47.9٪ در محصولات رقیق شده برای حمام استفاده می شود.

تا 21 درصد در محصولات کودک، 40.6 درصد در لوسیون های چشم، 25 درصد در عطرها، 47.3 درصد در لوازم آرایش مو، 68.6 درصد در محصولات بهداشت دهان و دندان، 99.4 درصد در محصولات پاک کننده پوست و 17.9 درصد در محصولات ضد آفتاب استفاده می شود.

گزارش شده است که این ماده در محصولات آئروسل/اسپری استفاده می شود که شامل اسپری های مو با غلظت تا 30٪ (در محصولات اسپری پیشران با غلظت تا 10٪ و در محصولات اسپری پمپ تا 30٪)، دئودورانت های پمپ تا حداکثر 4٪ است.

محصولات صورت و گردن تا 10٪ ، محصولات بدن و دست تا 5٪ ، محصولات مرطوب کننده تا 3.3٪ و محصولات ضد آفتاب تا 10٪ (در محصولات اسپری پیشران تا 6٪ و در محصولات اسپری پمپ تا 10٪. این محصولات اسپری پیشران/پمپ احتمالاً قابل استنشاق هستند.

در عمل، 95% تا 99% از قطرات/ذرات رها شده از اسپری‌های آرایشی دارای قطر معادل آیرودینامیکی بیش از 10 میکرومتر هستند و اسپری‌های پیشران در مقایسه با اسپری‌های پمپ، کسر بیشتری از قطرات/ذرات کمتر از 10 میکرومتر تولید می‌کنند.

بنابراین، بیشتر قطرات/ذراتی که بطور تصادفی از اسپری‌های آرایشی استنشاق می‌شوند، در نواحی نازوفارنکس و برونش رسوب می‌کنند و به مقدار قابل توجهی وارد ریه‌ها نمی‌شوند.

شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد محصولات اسپری دئودورانت می‌توانند بخش‌های بزرگ‌تری از ذرات با قطرهای معادل آیرودینامیکی در محدوده‌ای که قابل تنفس در نظر گرفته می‌شوند آزاد کنند.

با این حال، اطلاعات کافی برای تعیین اینکه آیا در مقایسه با سایر اسپری‌های آرایشی، در اثر استفاده از اسپری‌های دئودورانت، بیشتر در معرض ریه قرار می‌گیرند یا خیر، کافی نیست.

گلیسیرین دارویی

گلیسیرین به طور کلی توسط FDA به عنوان ایمن (GRAS) برای استفاده در بسته بندی مواد غذایی و دارویی به رسمیت شناخته شده است و در صورت استفاده، یک ماده غذایی GRAS و دارویی چند منظوره است.

همچنین، این ماده برای استفاده در داروهای بدون نسخه مانند محصولات دارویی مقعدی، محافظ های پوستی (تا 45٪)، در محصولات دارویی چشمی (تا 1٪) و در محصولات بهداشتی دهان و دندان تایید شده است.

گلیسیرین به عنوان یک مرطوب کننده، حلال، پخت کیک کیک، شیرینی پزی، عامل نرم کننده برای غذاها عمل می کند.

گلیسیرین به صورت خوراکی و یا داخل وریدی برای کاهش فشار داخل جمجمه ناشی از شرایط مختلف پزشکی تجویز می شود.

این ماده برای کاهش حجم مغز برای اعمال جراحی مغز و اعصاب استفاده شده است. همچنین به عنوان ماده فعال در محصولات ملین (به عنوان مثال، شیاف گلیسیرین) استفاده می شود.

گلیسیرین در رنگ ها، لاک ها و لاک ها استفاده می شود. پلیمرها؛ محصولات تنباکو؛ جاذب و جاذب؛ چسب ها و عوامل اتصال؛ عوامل ضد یخ؛ مواد پاک کننده و ضد عفونی کننده؛ مواد منفجره؛ عوامل انتقال حرارت؛ آفت کش ها؛ و نرم کننده ها استفاده می شود. این ماده یک واسطه و مونومر در رزین ها، پلی ال ها و پلی یورتان ها است.

جذب، توزیع، متابولیسم و دفع

گلیسیرین به سرعت از روده و معده جذب می شود، در فضای خارج سلولی توزیع می شود و از طریق کلیه دفع می شود. این ماده توسط گلیسرول کیناز، عمدتاً در کبد (90-80 درصد) و کلیه ها (10-20 درصد) به α-گلیسروفسفات فسفریله می شود و از طریق مسیرهای متابولیک استاندارد برای تشکیل گلوکز (گلوکونئوژنز) و گلیکوژن ترکیب می شود.

گلیسیرین کیناز همچنین در مخاط روده، بافت چربی قهوه ای، بافت لنفاوی، ریه و پانکراس یافت می شود. این ماده همچنین ممکن است با اسیدهای چرب آزاد در کبد ترکیب شود و تری گلیسیرید (لیپوژنز) را تشکیل دهد که می تواند در بافت های چربی توزیع شود. نرخ گردش گلیسیرین با سطح گلیسیرین پلاسما نسبت مستقیم دارد.

این ماده به طور طبیعی در پلاسمای انسان وجود دارد. سطح طبیعی سرم در انسان بالغ بین 0.05 تا 0.1 میلی مول در لیتر است. دفع گلیسرول ادراری با غلظت گلیسرول پلاسما > 0.190 ± 0.327 mmol/L همراه است.

گلیسیرین خوراکی به سرعت از دستگاه گوارش جذب می شود و حداکثر غلظت سرمی در عرض 60 تا 90 دقیقه رخ می دهد. گلیسیرین در سراسر خون توزیع می شود. این ماده به طور کلی در مایعات چشمی ظاهر نمی شود.

با این حال، هنگامی که چشم ملتهب است، ممکن است وارد کیسه مداری شود. این ماده بیشتر از طریق فسفوریلاسیون کاتالیز شده توسط گلیسروکیناز و اکسیداسیون به دی هیدروکسی استون فسفات، با تبدیل نهایی و تبدیل نهایی به آب و کربن دی اکسید در مسیرهای گلیکولیز یا گلوکونئوژنز (عمدتاً در کبد) وارد چربی بدن می شود.

سنتز گلیسیرین همچنین می تواند با اسیدهای چرب آزاد ترکیب شود و تری گلیسیرید را تشکیل دهد.

تقریباً 80 درصد متابولیسم این ماده در کبد و تقریباً 10 تا 20 درصد در کلیه انجام می شود.

متابولیسم این ماده به کربوهیدرات 4.3 کالری در گرم گلیسیرین تولید می کند.

بیشتر دوز خوراکی این ماده در عرض 2.5 ساعت متابولیزه می شود. در این مدت تقریباً 7 تا 14 درصد از دوز خوراکی این ماده بدون تغییر از طریق ادرار دفع می شود.

گلیسیرین خوراکی فشار اسمزی پلاسما را به حدی بالا می برد که آب از فضاهای خارج عروقی به داخل خون کشیده می شود.

اثر اسمزی گلیسیرین باعث کاهش فشار داخل چشمی (IOP) با کاهش حجم مایعات داخل چشمی به روشی کاملاً مستقل از مکانیسم های ورودی و خروجی طبیعی مایع چشمی می شود.

میزان کاهش IOP با دوز گلیسیرین و علت و درجه افزایش فشار متفاوت است. کاهش IOP در عرض 30 دقیقه تا 2 ساعت به حداکثر خود می رسد و ممکن است برای 4 تا 8 ساعت ادامه یابد.

به طور کلی، کاهش فشار داخل چشم زمانی بیشتر است که فشار داخل چشمی قبل از درمان بالا باشد. اثر اسمزی گلیسیرین ممکن است باعث کم آبی بافت و کاهش فشار مایع مغزی نخاعی شود. گلیسیرین فقط در افراد سالم که یک دوز خوراکی 1.5 گرم بر کیلوگرم یا کمتر را دریافت می کنند، ادرار بسیار کمی ایجاد می کند.

مصرف حاد گلیسیرین (1 میلی لیتر بر کیلوگرم در آب) در بیماران مرد، منجر به افزایش گلیسرید پلاسما شد. در بیماران زن، تجویز خوراکی گلیسیرین (1 میلی لیتر بر کیلوگرم در آب) منجر به تغییری در غلظت گلیسرید پلاسما نمی شود.

هنگامی که گلیسیرین (1 میلی لیتر/کیلوگرم در روز در 3 دوز) به مدت 42 روز به صورت خوراکی تجویز شد، افزایش غلظت گلیسرید سرم در هر دو جنس مشاهده شد. با این حال، افزایش در مردان بیشتر بود.

هنگامی که این ماده به عنوان دارو استفاده می شود، گزارش شده است که عوارض جانبی پس از مصرف خوراکی گلیسیرین (دوز ارائه نشده) شامل سردرد خفیف، سرگیجه، حالت تهوع، استفراغ، تشنگی و اسهال است.

سردرد ممکن است ناشی از کم آبی مغز باشد، که ممکن است با دراز کشیدن بیمار در طول درمان و بعد از درمان، از این کار جلوگیری یا تسکین می یابد. مایعات هیپوتونیک تشنگی و سردرد ناشی از اثر کم آبی گلیسیرین را تسکین می دهد.

در مجموع گلیسیرین در شیوه‌های فعلی استفاده و غلظت که در این ارزیابی ایمنی توضیح داده شده است، بی‌خطر است.

گلیسیرین را از کجا تهیه کنیم

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد فروش گلیسیرین می توانید با کارشناسان مجموعه آرکا شیمی گستر سپیدار با شماره های 02144182743 و 02144194673 و 09026715830 در تماس باشید.

منابع

1. Nikitakis J, Breslawec HP. International Cosmetic Ingredient Dictionary and Handbook. 15th ed. Washington, DC: Personal Care Products Council. 2014.

https://journals.sagepub.com

Organization for Economic Cooperation and Development (OECD) Screening Information Data Set (SIDS). SIDS Initial Assessment Report For SIAM 14; Glycerol: CAS No: 56-81-5. Howbery Park, Wallingford UK, Organization for Economic Cooperation and Development (OECD). 2002. 1–178. http://www.inchem.org/documents/sids/sids/56815.pdf. Accessed May 5, 2014.

European Commission—European Chemicals Bureau. IUCLID Dataset: Existing Chemical Substance ID: 56-81-5; CAS No. 56-81-5; EINECS Name glycerol; EINECS No. 200-289-5; Molecular Formula C3H8O3. 2000. 1–173. http://esis.jrc.ec.europa.eu/doc/IUCLID/data_sheets/56815.pdf. Report No. 1.

European Chemicals Agency. ECHA—European Agency (56-81-5, Glycerol). http://echa.europa.eu/. Updated 2014. Accessed November 13, 2014

Christoph R, Schmidt B, Ssteinberner U, Dilla W, Karinen R. Glycerol. In: Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Hoboken, NJ. Wiley and Sons, Inc; 2006:67–82.

Lewis RJ. Sr Sax’s Dangerous Properties of Industrial Materials. 10th ed. New York, NY: John Wiley & Sons, Inc, 2000.

US Pharmacopeial Convention. U.S. Pharmacopeia National Formulary. Rockville, MD: US Pharmacopeial Convention; 2009.

US Food and Drug Administration. FDA Notification to Industry: Products Using Oils, Glycerin, or Protein That Were Derived From the Jatropha Plant May Have Toxic Effects. http://www.fda.gov/ForIndustry/IndustryNoticesandGuidanceDocuments/ucm391133.htm. Washington, DC: US Food and Drug Administration; 2012. Updated May 1, 2014. Accessed August 6, 2014.

US Food and Drug Administration Center for Food Safety & Applied Nutrition (CFSAN). Voluntary Cosmetic Registration Program—Frequency of Use of Cosmetic Ingredients. College Park, MD; 2013. Obtained under the Freedom of Information Act from CFSAN; requested as “Frequency of Use Data” January 2013; received February 2013.

Personal Care Products Council. Updated Concentration of Use by FDA Product Category: Glycerin. Unpublished data submitted by Personal Care Products Council. Washington, DC. 2014.

Bremmer HJ, Lodder LCHPH, Van Engelen JGM. Cosmetics Fact Sheet: To Assess the Risks for the Consumer; Updated Version for ConsExpo 4. Bilthoven, the Netherlands. Netherlands National Institute for Public Health and the Environment. 2006. 1–

Johnsen MA. The influence of particle size. Spray Tech Market. 2004;14(11):24–