Compendio degli studi più significativi con riferimento a proprietà, assunzione, effetti.

Rachel H, Griffith AF, Teague WJ, Hutson JM, Gibb S, Goldfeld S, Trajanovska M, King SK. Polyethylene Glycol Dosing for Constipation in Children Younger Than 24 Months: A Systematic Review. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2020 Aug;71(2):171-175. doi: 10.1097/MPG.0000000000002786.

Bekkali NLH, Hoekman DR, Liem O, Bongers MEJ, van Wijk MP, Zegers B, Pelleboer RA, Verwijs W, Koot BGP, Voropaiev M, Benninga MA. Polyethylene Glycol 3350 With Electrolytes Versus Polyethylene Glycol 4000 for Constipation: A Randomized, Controlled Trial. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2018 Jan;66(1):10-15. doi: 10.1097/MPG.0000000000001726.

Andersson L, Davies J, Duncan R, Ferruti P, Ford J, Kneller S, Mendichi R, Pasut G, Schiavon O, Summerford C, Tirk A, Veronese FM, Vincenzi V, Wu G. Poly(ethylene glycol)-poly(ester-carbonate) block copolymers carrying PEG-peptidyl-doxorubicin pendant side chains: synthesis and evaluation as anticancer conjugates. Biomacromolecules. 2005 Mar-Apr;6(2):914-26. doi: 10.1021/bm049381p.

Lauer ME, Maurer R, Paepe AT, Stillhart C, Jacob L, James R, Kojima Y, Rietmann R, Kissling T, van den Ende JA, Schwarz S, Grassmann O, Page S. A Miniaturized Extruder to Prototype Amorphous Solid Dispersions: Selection of Plasticizers for Hot Melt Extrusion. Pharmaceutics. 2018 May 19;10(2):58. doi: 10.3390/pharmaceutics10020058.

Dai F, Bao Y, Li Z, Chen SH, Gao LZ, Liu ZL, Cheng L, Peng Y, Tong XL. Artemisinin is highly soluble in polyethylene Glycol 4000 and such solution has multiple biological effects. Acta Biochim Pol. 2020 May 18;67(2):203-211. doi: 10.18388/abp.2020_5190.

Wei Y, Li C, Zhu Q, Zhang X, Guan J, Mao S. Comparison of thermosensitive in situ gels and drug-resin complex for ocular drug delivery: In vitro drug release and in vivo tissue distribution. Int J Pharm. 2020 Mar 30;578:119184. doi: 10.1016/j.ijpharm.2020.119184.

Liu J, Yin Y, Yang L, Lu B, Yang Z, Wang W, Li R. Nucleus-Targeted Photosensitizer Nanoparticles for Photothermal and Photodynamic Therapy of Breast Carcinoma. Int J Nanomedicine. 2021 Feb 22;16:1473-1485. doi: 10.2147/IJN.S284518.

Jin Z, Wang L, Cao D, Zou S, Chen C, Kang H, Song Q, Wang H, Tang Y. A new method for rapid screening of hybridoma cell clones secreting paired antibodies using sandwich cell surface fluorescence immunosorbent assay. Anal Chim Acta. 2021 Jun 8;1163:338493. doi: 10.1016/j.aca.2021.338493.

Zhang S, Yan S, An P, Cao Q, Wang C, Wang J, Zhang H, Zhang L. Embryogenic callus induction from immature zygotic embryos and genetic transformation of Larix kaempferi 3x Larix gmelinii 9. PLoS One. 2021 Oct 14;16(10):e0258654. doi: 10.1371/journal.pone.0258654.

Deshwal A, Maiti S. Macromolecular Crowding Effect on the Activity of Liposome-Bound Alkaline Phosphatase: A Paradoxical Inhibitory Action. Langmuir. 2021 Jun 15;37(23):7273-7284. doi: 10.1021/acs.langmuir.1c01177.

Kuizenga-Wessel S, Benninga MA, Tabbers MM. Reporting outcome measures of functional constipation in children from 0 to 4 years of age. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2015 Apr;60(4):446-56. doi: 10.1097/MPG.0000000000000631. 

PEG-14M o PEG4000 è composto chimico, un glicole polietilenico, 

Il nome definisce la struttura della molecola:

• PEG è l'acronimo di Polietilene Glicole, un polimero del monomero etilene glicole. 
• 14M indica la massa molecolare media del polimero, che è di circa 14.000 Dalton.

Il procedimento di sintesi si svolge in diverse fasi:

• Reazione di etilene con ossigeno per formare etilene ossido. 
• L'ossido di etilene viene poi polimerizzato in presenza di un catalizzatore alcalino per formare PEG. Questo è un processo ad alta pressione e temperatura. La lunghezza della catena del polimero (e quindi la massa molecolare) può essere controllata variando le condizioni di reazione.

Si presenta in forma di polvere bianca solubile in acqua.

A cosa serve e dove si usa

Cosmetica

E'  utilizzato come stabilizzante della schiuma e, in saponi liquidi, shampoo ed altro, in genere inserito in formula come tensioattivo in quanto reagisce con gli acidi grassi e produce tensioattivi con varie proprietà.

Binder. Composto legante che è utilizzato in prodotti cosmetici, alimentari e farmaceutici come antiagglomerante con la funzione di rendere setoso, compatto e omogeneo il prodotto in cui è inserito. Il legante, naturale come mucillagini, gomme e amidi oppure chimico, può avere forma di polvere o di liquido.

Stabilizzatore di emulsioni. Le emulsioni sono termodinamicamente instabili. Gli stabilizzatori di emulsione migliorano la formazione e la stabilità delle emulsioni singole e doppie. nonché la loro shelf-life. Va notato che nella relazione struttura-funzione, la massa molare dell'ingrediente utilizzato gioca un ruolo importante.

Agente di controllo della viscosità. Controlla e adatta, aumentando o diminuendo, la viscosità al livello richiesto per una stabilità chimica e fisica ottimale del prodotto e del dosaggio in gel, sospensioni, emulsioni, soluzioni. 

Medicina

E' utilizzato dall'industria farmaceutica in capsule rivestite con film, pillole, supposte in quanto, nel processo di produzione, il PEG ad alto peso molecolare può migliorare la plasticità e rilasciare il principio attivo del medicamento. Inoltre il PEG rende la superficie delle compresse lucida e liscia.

Regolatore di viscosità e punto di fusione.

Altri usi

• Agente chimico ausiliario,
• Nella lavorazione della gomma e dei metalli ha funzione di lubrificante ed agente di separazione.
• Nei pesticidi e coloranti ha funzione di emulsionante.
• Nel tessile ha funzione di lubrificante.
• Può essere utilizzato per la lavorazione dei metalli, ceramica, lavorazione delle fibre, lubrificanti di stampaggio della gomma, adesivi e plastificanti, vernici idrosolubili, inchiostri da stampa.

Per questo composto chimico sono stati selezionati gli studi più rilevanti con una sintesi dei loro contenuti:

PEG4000 studi

• Formula molecolare: C₄H₁₀O₃ or (CH₂CH₂OH)₂O
• Peso molecolare: 106.12
• CAS  25322-68-3  
• EC Number  500-038-2
• UNII 61BR964293
• EC Number: 203-872-2     414-280-0
• DSSTox Substance ID: DTXSID8020462
• Beilstein number 969209
• PubChem Substance ID

Sinonimi:

• PEG4000
• Diethylene glycol
• 2,2′-Oxydiethanol
• 2-Hydroxyethyl ether
• Bis(2-hydroxyethyl) ether
• 1,5-Dihydroxy-3-oxapentane

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Premessa sui PEG

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.