PEG-60 Hydrogenated castor oil: proprietà, usi, pro, contro, sicurezza, alternative

PEG-60 Hydrogenated castor oil è un composto chimico, glicole polietilenico derivato dall'olio di ricino con una media di 60 mol di ossido di etilene. Solubile in acqua è mescolato attraverso etossilazione o idrogenazione di gliceridi olio di ricino e acidi grassi, con sessanta equivalenti di ossido di etilene. e si presenta in forma di pasta di colore chiaro, bianco. Nel processo di produzione l'ossido di etilene viene aggiunto al substrato di olio di ricino.

Il nome definisce la struttura della molecola:

• PEG-60 è l'acronimo di Polietilenglicole, con un peso molecolare medio di circa 60. Il polietilenglicole (PEG) è un polimero composto da ossido di etilene e acqua che può avere diversi pesi molecolari a seconda di come viene sintetizzato.
• Hydrogenated si riferisce al processo di idrogenazione, in cui vengono aggiunti atomi di idrogeno all'olio. Questo processo converte tipicamente i grassi insaturi in grassi saturi, rendendo l'olio più stabile.
• Castor Oil è l'olio derivato dai semi della pianta Ricinus communis. L'olio di ricino è un olio vegetale utilizzato in diversi settori e applicazioni, da quello farmaceutico a quello cosmetico e alimentare.

Descrizione delle materie prime utilizzate nella produzione:

• Olio di Ricino Idrogenato  è ottenuto dall'olio di ricino, che proviene dai semi della pianta di ricino (Ricinus communis). L'olio è sottoposto a un processo di idrogenazione, che comporta l'aggiunta di idrogeno in presenza di un catalizzatore per convertire gli acidi grassi insaturi dell'olio di ricino in acidi grassi saturi.
• Polietilenglicole (PEG)  è un polimero sintetico ottenuto dalla polimerizzazione dell'ossido di etilene. È ampiamente utilizzato nell'industria chimica e in varie applicazioni grazie alla sua solubilità in acqua e alle proprietà lubrificanti.

La sintesi dell'olio di ricino idrogenato PEG-60 prevede le seguenti fasi:

• Idrogenazione dell'olio di ricino. L'olio di ricino viene fatto reagire con l'idrogeno in presenza di un catalizzatore per creare olio di ricino idrogenato. Questo processo aumenta la stabilità ossidativa dell'olio e ne modifica il punto di fusione, rendendolo più adatto a determinate applicazioni.
• Reazione con ossido di etilene. L'olio di ricino idrogenato viene poi fatto reagire con l'ossido di etilene per creare l'olio di ricino idrogenato PEG-60. Il numero 60 nel nome si riferisce al numero medio di unità di ossido di etilene aggiunte per ogni molecola di olio di ricino.

A cosa serve e dove si usa

Cosmetica

L'olio di ricino idrogenato è un ingrediente comune in molti prodotti cosmetici. Mentre l'olio di ricino puro ha un odore penetrante, l'olio di ricino idrogenato è inodore.

E' un tensioattivo, cioè una sostanza che modifica la tensione superficiale dei liquidi. In pratica aumenta la capacità di un liquido di bagnare e di pulire, aiuta a pulire meglio e a far scivolar via le particelle di sporco, olio ecc.

PEG-60 Hydrogenated castor oil svolge le seguenti funzioni INCI:

• Tensioattivo - Agente emulsionante. Le emulsioni sono termodinamicamente instabili e sono utilizzate per lenire o ammorbidire la pelle ed emulsionare, quindi hanno necessità di un ingrediente specifico, stabilizzante. Questo ingrediente forma un film, abbassa la tensione superficiale e rende miscibili due liquidi immiscibili. Un fattore molto importante che influisce sulla stabilità dell'emulsione è la quantità dell'agente emulsionante. Gli emulsionanti hanno la proprietà di ridurre  la tensione interfacciale olio/acqua o acqua/olio, migliorare la stabilità dell'emulsione e anche di influenzarne direttamente stabilità, proprietà sensoriali e tensione superficiale anche dei filtri solari, modulando le prestazioni filmometriche. 
• Tensioattivo - Agente di pulizia. I prodotti cosmetici utilizzati per detergere la pelle utilizzano l'azione tensioattiva che produce un abbassamento della tensione superficiale dello strato corneo facilitando la rimozione di sporco e impurità. 

In prodotti cosmetici per la pelle può migliorare la penetrazione transdermica di altre sostanze chimiche dei detergenti. 

Per le fragranze, la quantità di olio di ricino idrogenato impiegata è 2,0 mentre il rapporto tra l'olio di ricino idrogenato e la sostanza solubilizzata è (0,5~3):1. L'olio di ricino idrogenato può essere immesso in acqua per solubilizzare oli essenziali e spezie sintetiche. 

Applicazioni

Industria Cosmetica e per la Cura della Pelle:

• Detergenti e Shampoo: Funziona come solubilizzante, aiutando a mescolare ingredienti oleosi e acquosi per creare una formula omogenea.
• Lozioni e Creme: Agisce come emulsionante, facilitando la combinazione di fase acquosa e oleosa.
• Prodotti per il trucco: Migliora la texture e la spalmabilità di prodotti come fondotinta e primer.

Farmaceutica:

• Formulazioni Topiche: Aumenta la solubilità di ingredienti attivi in formulazioni per uso topico come creme e unguenti.

Prodotti per la Pulizia Domestica:

• Detergenti: Funziona come solubilizzante, aiutando a disperdere oli e sporco, migliorando così le proprietà di pulizia del prodotto.

CAS  61788-85-0

Alternative

PEG-60 Hydrogenated castor oil studi

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Premessa sui PEG

È importante prestare particolare attenzione ai prodotti etossilati, ossia quei composti chimici trattati con ossido di etilene, poiché durante il processo di trasformazione potrebbero permanere residui potenzialmente dannosi per la salute. È fondamentale scegliere prodotti etossilati di alta qualità anziché basarsi unicamente sul prezzo.

Il procedimento di produzione dei tensioattivi ed emulsionanti a base di estere di poliossietilene consiste nell'etossilazione degli acidi grassi durante reazioni non catalizzate o catalizzate da alcali. I tensioattivi etossilati potrebbero contenere una sostanza cancerogena, 1,4 diossano, un sottoprodotto dell'etossilazione che dovrebbe venire rimosso durante la purificazione dei prodotti finiti. Potrebbero rimanere, a conclusione del ciclo di produzione nel prodotto finito, tracce dei reagenti, dell'acido stearico, dell'ossido di etilene e dei catalizzatori utilizzati (Cosmetic Ingredient Review Safety Assessment of PEG Diesters as Used in Cosmetics  Dicember 22, 2014)

Poiché la famiglia PEG (1)  è molto numerosa e si trova in molti prodotti cosmetici, di pulizia, medicina ed altro, occorre una premessa conoscitiva sull'argomento che è piuttosto complesso dal punto di vista della sicurezza perché questi prodotti non solo entrano a contatto con la pelle, ma, come nel caso della medicina, vengono ingeriti.
I PEG polimerizzano l'ossido di etilene condensato ed acqua e sono definiti glicoli polietilenici, ma in realtà sono complessi componenti chimici, polimeri legati insieme. Ad esempio, la plastica è polietilene ed ha una consistenza dura, mentre il polietilene aggregato al glicole forma un liquido.

Il numero che compare dopo la sigla PEG rappresenta il peso molecolare e più questo numero è alto, meno penetra nella pelle.

Alcuni studi in Medicina che si riferiscono all'uso del PEG Polietilene glicole in vari campi.

Intestino

Polietilene glicole con o senza elettroliti è efficace per il trattamento della stipsi funzionale, sia negli adulti che in pazienti pediatrici, con grande sicurezza e tollerabilità. Queste preparazioni costituiscono i lassativi osmotici più efficaci (più del lattulosio) e sono il trattamento di prima linea per la stipsi funzionale nel breve e lungo termine. Essi sono efficaci quanto clisteri in fecalomi, evitano la necessità di ricovero in ospedale e sono ben tollerati dai pazienti (soprattutto quando somministrati senza elettroliti) (2).
Nella preparazione della colonscopia, le compresse di Polietilene glicole hanno confermato efficacia, accettabilità, tolleranza e sicurezza simile a quelle del Fosfato di sodio (3).
Polietilene glicole è anche utilizzato per la riparazione dei nervi periferici(4).

Occhi

La malattia dell'occhio secco è un disturbo che colpisce il 5-34% della popolazione adulta mondiale con riduzione della qualità della vita. Le lacrime artificiali o lubrificanti sono la terapia più utilizzata per il trattamento di questa malattia per il loro basso profilo di effetti collaterali, che tentano di modificare le proprietà del film lacrimale. Il Polietilene glicole ha dimostrato un'efficacia clinica nel trattamento di questa malattia (5).

Cervello.

Il Polietilene glicole facilita gli effetti neuroprotettivi del magnesio in trauma cranico (6).

Tumori

Per chemioembolizzazione transarteriosa, il Polietilene glicole è efficace e sicuro per il trattamento del cancro del fegato, come indicato da una buona tollerabilità, qualità della vita e di elevata risposta tumorale (7).

Cosmetica.

Molti tipi di PEG sono idrofili e vengono utilizzati come creme, come preparati dermatologici topici e sono ampiamente utilizzati nei prodotti cosmetici quali tensioattivi, emulsionanti, detergenti, umettanti e condizionatori per la pelle.
La sicurezza varia da tipo a tipo data la complessità strutturale (8).

Bibliografia_________________________

(1) Fruijtier-Pölloth C. Safety assessment on polyethylene glycols (PEGs) and their derivatives as used in cosmetic products. Toxicology. 2005 Oct 15;214(1-2):1-38. doi: 10.1016/j.tox.2005.06.001.

(2) Mínguez M, López Higueras A, Júdez J. Use of polyethylene glycol in functional constipation and fecal impaction. Rev Esp Enferm Dig. 2016 Dec;108(12):790-806. doi: 10.17235/reed.2016.4571/2016.

Santos-Jasso KA, Arredondo-García JL, Maza-Vallejos J, Lezama-Del Valle P. Effectiveness of senna vs polyethylene glycol as laxative therapy in children with constipation related to anorectal malformation. J Pediatr Surg. 2017 Jan;52(1):84-88. doi: 10.1016/j.jpedsurg.2016.10.021.

(3) Chaussade S, Schmöcker C, Toulemonde P, Muñoz-Navas M, O'Mahony V, Henri F. Phosphate tablets or polyethylene glycol for preparation to colonoscopy? A multicentre non-inferiority randomized controlled trial. Surg Endosc. 2017 May;31(5):2166-2173. doi: 10.1007/s00464-016-5214-1.
Tsunoda T, Sogo T, Iwasawa K, Umetsu S, Oikawa-Kawamoto M, Inui A, Fujisawa T. Feasibility and safety of bowel cleansing using low-volume polyethylene glycol with ascorbic acid before pediatric colonoscopy: A pilot study. Dig Endosc. 2017 Mar;29(2):160-167. doi: 10.1111/den.12756.

(4) Hoffman AN, Bamba R, Pollins AC, Thayer WP. Analysis of polyethylene glycol (PEG) fusion in cultured neuroblastoma cells via flow cytometry: Techniques & optimization. J Clin Neurosci. 2017 Feb;36:125-128. doi: 10.1016/j.jocn.2016.10.032.

(5) Pérez-Balbuena AL, Ochoa-Tabares JC, Belalcazar-Rey S, Urzúa-Salinas C, Saucedo-Rodríguez LR, Velasco-Ramos R, Suárez-Sánchez RG, Rodríguez-Carrizalez AD, Oregón-Miranda AA. Efficacy of a fixed combination of 0.09 % xanthan gum/0.1 % chondroitin sulfate preservative free vs polyethylene glycol/propylene glycol in subjects with dry eye disease: a multicenter randomized controlled trial. BMC Ophthalmol. 2016 Sep 20;16(1):164. doi: 10.1186/s12886-016-0343-9.

Labetoulle M, Messmer EM, Pisella PJ, Ogundele A, Baudouin C. Safety and efficacy of a hydroxypropyl guar/polyethylene glycol/propylene glycol-based lubricant eye-drop in patients with dry eye. Br J Ophthalmol. 2017 Apr;101(4):487-492. doi: 10.1136/bjophthalmol-2016-308608.

(6) Busingye DS, Turner RJ, Vink R. Combined Magnesium/Polyethylene Glycol Facilitates the Neuroprotective Effects of Magnesium in Traumatic Brain Injury at a Reduced Magnesium Dose. CNS Neurosci Ther. 2016 Oct;22(10):854-9. doi: 10.1111/cns.12591.

(7) Aliberti C, Carandina R, Sarti D, Mulazzani L, Catalano V, Felicioli A, Coschiera P, Fiorentini G. Hepatic Arterial Infusion of Polyethylene Glycol Drug-eluting Beads for Primary and Metastatic Liver Cancer Therapy. Anticancer Res. 2016 Jul;36(7):3515-21.

(8) Jang HJ, Shin CY, Kim KB. Safety Evaluation of Polyethylene Glycol (PEG) Compounds for Cosmetic Use. Toxicol Res. 2015 Jun;31(2):105-36. doi: 10.5487/TR.2015.31.2.105.