PEG-20 Glyceryl Oleate (Glyceryl monooleate) è un composto chimico intermedio preparato dall'esterificazione dall'acido oleico. Contiene esteri glicerilici degli acidi grassi presenti nell'acido oleico.

Il nome definisce la struttura della molecola:

• PEG-20 si riferisce al polietilene glicole con un peso molecolare medio di circa 1000. I PEG sono polimeri di ossido di etilene e il numero seguente "PEG" indica il numero medio di unità di ossido di etilene nella molecola PEG.
• Glyceryl Oleate è un monoestere di glicerina e acido oleico. La glicerina è un semplice composto di polioli e l'acido oleico è un acido grasso omega-9 monoinsaturo.

Viene prodotto industrialmente tramite esterificazione dell'acido oleico commerciale che deriva da fonti commestibili o da acidi grassi del tall oil. Contiene ed esteri glicerilici degli acidi grassi presenti nell'acido oleico commerciale.

Il procedimento di sintesi si svolge in diverse fasi:

• Preparazione di Glyceryl Oleate. Glyceryl Oleate è tipicamente prodotto dall'esterificazione di glicerolo e acido oleico. Questa reazione è di solito catalizzata da un acido e comporta il riscaldamento dei reagenti per promuovere la reazione.
• Reazione con ossido di etilene. L'oleato di glicerile viene immesso in una reazione con ossido di etilene, reazione nota come etossilazione e comporta l'aggiunta di unità di ossido di etilene alla molecola di Glyceryl Oleate. Il numero "20" in PEG-20 Glyceryl Oleate indica che in media vengono aggiunte 20 unità di ossido di etilene. Questa reazione si svolge a temperature elevate e sotto pressione, ed è catalizzata da una base come l'idrossido di potassio.
• Depurazione. La miscela di reazione viene purificata per isolare il PEG-20 Glyceryl Oleate con processi come distillazione,  filtrazione ed essiccazione.
• Test di controllo qualità. Il prodotto finale viene testato per garantire che soddisfi le specifiche richieste con test per peso molecolare, purezza, contenuto di umidità e altre proprietà fisiche e chimiche.

 Si presenta in forma di liquido da trasparente a giallo paglierino.

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

A cosa serve e dove si usa

• Alimentare: aromatizzante, solubilizzante, emulsionante idrofilo.
• Cosmetica: agente antischiuma e disperdente. Emulsionante stabilizzante nelle formulazioni olio/acqua. Gli emulsionanti hanno la proprietà di influenzare direttamente stabilità, proprietà sensoriali e la e tensione superficiale dei filtri solari, modulando le loro prestazioni filmometriche.
• Plastica: agente di caduta di flusso e antiappannante, lubrificante e agente antistatico.
• Tessile. Lubrificante, emulsionante dell'olio di filatura industriale.

Biodegradabile e non irritante.

Questo studio in vitro ritiene che il gliceril monooleato (Glyceryl oleate) possa rivestire il ruolo di un nuovo sistema di rilascio di farmaci termosensibili a base di monogliceridi, in particolare per la chemioterapia locale intracavitaria (1).

Questo studio in vitro ha valutato il miglioramento della la cinetica di penetrazione dello strato corneo da parte di due ingredienti comuni incorporati in formulazioni topiche della pelle per la protezione e l'idratazione della pelle, petrolato ed olio di soia. Gliceril monooleato ha potenziato la penetrazione cutanea per il petrolato (2).

I cubosomi sono particelle cristalline liquide auto assemblate di alcuni tensioattivi e il gliceril monooleato  è uno dei tensioattivi più comuni utilizzati per produrre cubosomi (3).

Sicurezza

Gliceril monooleato è stato approvato dalla FDA (Food and Drug Administration) per l'uso alimentare ed è considerato biocompatibile. E' stato valutato per genotossicità, tossicità a dosi ripetute, tossicità riproduttiva, tossicità respiratoria locale, fototossicità/fotoallergenicità, sensibilizzazione cutanea e sicurezza ambientale. I dati mostrano che il gliceril mono oleato non è genotossico (4).

Sull'argomento sono stati selezionati gli studi più rilevanti con una sintesi dei contenuti:

Glyceryl oleate studi

Caratteristiche tipiche ottimali del prodotto commerciale Glyceryl monooleate

• Formula molecolare : C₂₁H₄₀O₄
• Peso molecolare : 356.5
• Massa esatta   356.292664
• CAS : 111-03-5     25496-72-4
• UNII D3AEF6S35P
• EC Number: 203-827-7   247-038-6    266-951-0
• DSSTox Substance ID: DTXSID6028319   DTXSID3027875   DTXSID3029360    DTXSID3042003
• MDL number  MFCD00042735
• PubChem Substance ID 24897178
• IUPAC  2,3-dihydroxypropyl (Z)-octadec-9-enoate
• InChI=1S/C21H40O4/c1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16-17-21(24)25-19-20(23)18-22/h9-10,20,22-23H,2-8,11-19H2,1H3/b10-9- 
• InChl Key      RZRNAYUHWVFMIP-KTKRTIGZSA-N
• SMILES CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(=O)OCC(CO)O
• ChEBI  75342
• FEMA      2526
• NSC   406285
• JECFA      919

Sinonimi: 

• Glyceryl monooleate
• 1-Oleoyl-rac-glycerol
• 1-oleoylglycerol
• Glyceryl cis-9-octadecenoate
• DL-α-Monoolein
• Monoolein
• 1-(cis-9-Octadecenoyl)-rac-glycerol, rac-Glycerol 1-monooleate

Bibliografia_________________________________________________________________

(1) Mengesha AE, Wydra RJ, Hilt JZ, Bummer PM. Binary blend of glyceryl monooleate and glyceryl monostearate for magnetically induced thermo-responsive local drug delivery system. Pharm Res. 2013 Dec;30(12):3214-24. doi: 10.1007/s11095-013-1230-1.

(2) Intarakumhaeng R, Shi Z, Wanasathop A, Stella QC, Wei KS, Styczynski PB, Li C, Smith ED, Li SK. In vitro skin penetration of petrolatum and soybean oil and effects of glyceryl monooleate. Int J Cosmet Sci. 2018 Aug;40(4):367-376. doi: 10.1111/ics.12469.

(3) Garg G, Saraf S, Saraf S. Cubosomes: an overview. Biol Pharm Bull. 2007 Feb;30(2):350-3. doi: 10.1248/bpb.30.350. 

(4) Api AM, Belsito D, Biserta S, Botelho D, Bruze M, Burton GA Jr, Buschmann J, Cancellieri MA, Dagli ML, Date M, Dekant W, Deodhar C, Fryer AD, Gadhia S, Jones L, Joshi K, Kumar M, Lapczynski A, Lavelle M, Lee I, Liebler DC, Moustakas H, Na M, Penning TM, Ritacco G, Romine J, Sadekar N, Schultz TW, Selechnik D, Siddiqi F, Sipes IG, Sullivan G, Thakkar Y, Tokura Y. RIFM fragrance ingredient safety assessment, glyceryl monooleate, CAS Registry Number 111-03-5. Food Chem Toxicol. 2021 Mar;149 Suppl 1:111992. doi: 10.1016/j.fct.2021.111992.

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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.