Macrogol è un composto chimico, polietilenglicole, PEG, o 1,2-glycol prodotto attraverso la reazione dell'ossido di etilene con l'acqua, in pratica polimero non ionico di ossido di etilene. Macrogol è la denominazione comune internazionale (ICD) usata per il PEG. 

Macrogol, noto anche come Polietilenglicole (PEG), è un composto polimerico sintetico utilizzato in vari prodotti cosmetici, farmaceutici e industriali. Viene apprezzato per le sue proprietà idratanti, emollienti e stabilizzanti. Nei cosmetici, il Macrogol viene utilizzato come base per unguenti, come addensante, solubilizzante e come agente umettante. È spesso presente in prodotti per la cura della pelle, shampoo, balsami, creme e lozioni.

Composizione chimica e struttura
Il Macrogol è un polimero dell'ossido di etilene, con la formula chimica generale H-(O-CH2-CH2)n-OH, dove "n" rappresenta il numero di unità di etilene glicole. La sua struttura chimica consente un'elevata capacità di trattenere l'acqua, rendendolo efficace come agente umettante e idratante. Il peso molecolare può variare notevolmente, influenzando le proprietà fisiche e l'uso del Macrogol nei diversi prodotti.

Proprietà fisiche
Il Macrogol può presentarsi sotto forma di liquido viscoso o solido ceroso, a seconda del suo peso molecolare. È solubile in acqua e in molti solventi organici, il che lo rende un ottimo solubilizzante e base per unguenti e creme. La sua capacità di trattenere l'acqua lo rende utile per migliorare l'idratazione della pelle, oltre a fungere da stabilizzante in varie formulazioni.

Processo di produzione
Il Macrogol viene prodotto mediante polimerizzazione dell'ossido di etilene. Il processo di sintesi consente di controllare il peso molecolare e, di conseguenza, le proprietà fisiche del polimero. Le diverse varianti del PEG, identificate dai numeri che seguono il nome (ad esempio, PEG-400, PEG-1000), indicano il peso molecolare e ne determinano l'uso specifico in diverse applicazioni.

Si presenta in forma di polvere bianca fine o liquido incolore trasparente.

Come composto polietere  viene utilizzato:

• nei prodotti farmaceutici (base acqua solubile, supposte, preparati topici) come additivo legante e lubrificante per compresse, plastificante nel rivestimento di film
• nei prodotti cosmetici e alimentari per le sue proprietà stabilizzanti.

E' relativamente stabile e non tossico

Le composizioni di Macrogol a basso peso molecolare vengono utilizzate dall'industria cosmetica e dall'industria farmaceutica:

• Macrogol 300
• Macrogol 400
• Macrogol 600
• Macrogol 1000
• Macrogol 1500

Le composizioni di Macrogol comunemente utilizzate dall'industria farmaceutica principalmente ad alto peso molecolare sono mirate alla cura della stipsi (1):

• Macrogol 3350
• Macrogol 4000
• Macrogol 6000

Macrogol 3350 e Macrogol 4000 in gastroenterologia, hanno svolto un'importante ruolo, mentre i Macrogol di differenti pesi molecolari vengono utilizzati dall'industria farmaceutica come sonde per misurare la permeabilità della mucosa.

Macrogol è ampiamente utilizzato in rossetti, cosmetici, dentifrici con varie funzionalità: addensante, solvente, lubrificante  e in medicina inserito in iniezioni endovenose, supposte.

Anche se il macrogol è generalmente considerato biologicamente inerte, si sono verificati casi di ipersensibilità (2).

Considerazioni sulla salute e sulla sicurezza

Sicurezza d'uso
Il Macrogol è generalmente considerato sicuro per l'uso nei prodotti cosmetici e farmaceutici. È ben tollerato dalla pelle e raramente provoca irritazioni o sensibilizzazioni. Tuttavia, la sua sicurezza può variare a seconda del peso molecolare e della concentrazione nel prodotto finale.

Reazioni allergiche
Le reazioni allergiche al Macrogol sono rare, ma possono verificarsi in soggetti particolarmente sensibili. In caso di pelli sensibili, è sempre consigliabile eseguire un patch test prima dell'uso di prodotti contenenti Macrogol.

Tossicità e cancerogenicità
Il Macrogol è considerato non tossico e non cancerogeno. Tuttavia, l'uso prolungato e concentrato di alcuni PEG in prodotti cosmetici e farmaceutici è stato oggetto di discussione, poiché potrebbe contenere tracce di impurezze derivanti dal processo di produzione, come diossano o ossido di etilene, che sono considerati potenzialmente nocivi. Per questo motivo, le normative richiedono il controllo rigoroso della purezza dei PEG utilizzati.

Considerazioni ambientali e di sicurezza
Il Macrogol è idrosolubile e può essere biodegradabile, ma la sua degradazione può richiedere tempo, specialmente a peso molecolare più elevato. È importante gestire correttamente il suo smaltimento per ridurre l'impatto ambientale, specialmente nelle applicazioni industriali.

Stato normativo
Il Macrogol è ampiamente approvato per l'uso nei cosmetici e nei farmaci in molte regioni, tra cui l'Unione Europea e gli Stati Uniti. Tuttavia, esistono normative rigorose sul controllo delle impurezze nei PEG, per garantire la sicurezza dei consumatori.

Macrogol studi

 Caratteristiche tipiche ottimali del prodotto commerciale  Macrogol 4000 

• Formula molecolare:  C₁₅H₂₁ClN₂OS      (C₂H₄O)nH₂O  
• Peso molecolare: 312.9 g/mol
• CAS: 25322-68-3      15272-95-4
• UNII 
• EC Number: 500-038-2
• DSSTox Substance ID: 
• MDL number  
• PubChem Substance ID 
• InChl  1S/C15H20N2OS.ClH/c1-3-17(4-2)10-9-16-15(18)14-11-12-7-5-6-8-13(12)19-14;/h5-8,11H,3-4,9-10H2,1-2H3,(H,16,18);1H
• InChI Key      TZBAVQKIEKDGFH-UHFFFAOYSA-N
• SMILES    CC[NH+](CC)CCNC(=O)C1=CC2=CC=CC=C2S1.[Cl-]
• IUPAC    2-(1-benzothiophene-2-carbonylamino)ethyl-diethylazanium;chloride
• Merck    14,7568 
• NSC 108963

Sinonimi: 

• PEG
• Poly(ethylene glycol)
• 1,2-Ethanediol

Bibliografia____________________________________________________________________

(1) De Giorgio R, Cestari R, Corinaldesi R, Stanghellini V, Barbara G, Felicani C, Di Nardo G, Cucchiara S. Use of macrogol 4000 in chronic constipation. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2011 Aug;15(8):960-6. 

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.

(2) Wenande E, Garvey LH. Immediate-type hypersensitivity to polyethylene glycols: a review. Clin Exp Allergy. 2016 Jul;46(7):907-22. doi: 10.1111/cea.12760.

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Poichè la famiglia PEG 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 perchè 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 e 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.

Riporto alcuni studi che si riferiscono all'uso del PEG Polietilene glicole in vari campi.

Medicina.

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) (4).
Nella preparazione della colonscopia, le compresse di Polietilene glicole hanno confermato efficacia, accettabilità, tolleranza e sicurezza simile a quelle del Fosfato di sodio (5).
Per la riparazione dei nervi periferici (6).

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 (7).

Cervello.
Il Polietilene glicole facilita gli effetti neuroprotettivi del magnesio in trauma cranico (8).

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 (9).

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 (10).

Bibliografia_______________________

(1) Shatnawi MS, Alrwalah MM, Ghanma AM, Alqura'an ML, Zreiqat EN, Alzu'bi MM. Lactulose versus polyethylene glycol for disimpaction therapy in constipated children, a randomized controlled study. Sudan J Paediatr. 2019;19(1):31–36. doi:10.24911/SJP.106-1546805996

(2) Bu J, Qiao X, He Y, Liu J. Colonic electrical stimulation improves colonic transit in rotenone-induced Parkinson's disease model through affecting enteric neurons. Life Sci. 2019;231:116581. doi:10.1016/j.lfs.2019.116581

(3) Lyseng-Williamson KA. Macrogol (polyethylene glycol) 4000 without electrolytes in the symptomatic treatment of chronic constipation: a profile of its use [published correction appears in Drugs Ther Perspect. 2019;35(1):49]. Drugs Ther Perspect. 2018;34(7):300–310. doi:10.1007/s40267-018-0532-0

(4) Mínguez M, López Higueras A, Júdez J. Use of polyethylene glycol in functional constipation and fecal impaction.  Rev Esp Enferm Dig. 2016 Nov

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. 2016 Oct

(5) 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. 2016 Nov

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. 2016 Oct 

(6) 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. 2016 

(7) 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

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. 2016

(8) 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

(9) 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

(10) Jang HJ, Shin CY, Kim KB. Safety Evaluation of Polyethylene Glycol (PEG) Compounds for Cosmetic Use.  Toxicol Res. 2015 Jun