[プロピレングリコール 技術ノート 3] プロピレングリコールの概要 プロピレングリコールの主な特性, 用途, 安全性, および将来の展望について概説

[プロピレングリコール Propylene Glycol 技術ノート 3] プロピレングリコールの主な特性, 用途, 安全性, および将来の展望について概説
出典 material-properties.org 技術資料より https://material-properties.org/propylene-glycol/ 

プロピレングリコール

多用途の合成化合物であるプロピレングリコールの主な特性, 用途, 安全性, および将来の展望について調べます。

 

プロピレングリコールの概要
プロピレングリコールは, 化学式 C3H8O2 の合成有機化合物です。粘性のある無色の液体で, かすかに甘い味があり, ほとんど無臭です。アルコール化学物質のクラスに属するこの物質は, その多用途の特性と特徴により, さまざまな業界で広く使用されています。

 

製造と物理的特性
プロピレングリコールは, 非触媒加水分解プロセスによってプロピレンオキシドから商業的に製造されます。その結果, 透明で吸湿性のある液体になります。この化合物は, 水, アセトン, クロロホルムなど, さまざまな溶媒と混和します。沸点は 188.2°C, 融点は -59°C です。沸点が高く, 水の凝固点を下げる能力があるため, 不凍液や除氷剤としての使用に適しています。

 

プロピレングリコールの用途
食品業界では, プロピレングリコールは溶剤や防腐剤としての特性があるため, 食品添加物としてよく使用されています。E 番号 E1520 で指定されています。
この化合物は, 製薬業界でも重要な用途があります。医薬品の治療効果を高めるために使用される物質である賦形剤として機能します。さらに, 多くの経口, 注射, および局所用製剤に使用されています。
化粧品およびパーソナルケア業界では, プロピレングリコールは保湿および乳化特性のために製品に組み込まれています。製品には, ローション, クリーム, およびクレンザーが含まれます。

 

健康と安全の側面
広く使用されている化合物であるため, プロピレングリコールの健康と安全の側面を理解することが重要です。一般的に, 規定の範囲内での使用および消費は安全であると考えられています。ただし, 大量に曝露したり, 長期間使用したりすると, 健康上の問題を引き起こす可能性があります。
大量に摂取すると, 体内に酸が蓄積したり（代謝性アシドーシス）, 腎臓に悪影響を及ぼす可能性があります。皮膚に触れると刺激を引き起こし, 敏感な人の場合はアレルギー反応を引き起こす可能性があります。吸入しても通常は無害ですが, 呼吸器疾患のある人には影響が出る可能性があります。

 

環境への影響
プロピレングリコールは, 環境に対する毒性が低い物質として認識されています。環境中で容易に生分解し, 生体蓄積しません。ただし, すべての化学物質と同様に, 責任を持って取り扱い, 適切な廃水処理を行わずに水域に流入しないようにする必要があります。

 

規制とガイドライン
さまざまな国や規制機関が, プロピレングリコールの使用に関する独自のガイドラインと制限を設けています。米国では, FDA が食品に使用するのに「一般的に安全であると認められている」添加物として分類しています。世界保健機関（WHO）は, 体重 1 kg あたり 25 mg を超えない量の 1 日の摂取を推奨しています。

 

研究と将来の見通し
プロピレングリコールの幅広い用途と健康への潜在的な影響に関する研究が進行中です。たとえば, プロピレングリコールは多くの電子タバコ製品のベースとして使用されていることから, 電子タバコの蒸気におけるその役割が調査されています。さらに, バイオ燃料やその他のバイオ製品の生産における微生物の潜在的な炭素源としての研究も行われています。

 

結論
プロピレングリコールは, 複数の業界で幅広い用途を持つ多用途の化合物です。その有益な物理的および化学的特性, たとえば溶剤としての能力や吸湿性により, 食品や医薬品から化粧品や不凍液に至るまでの分野で非常に貴重です。ただし, 一定の範囲内では安全であると考えられていますが, 過剰暴露による潜在的な健康への影響を理解し, 責任を持って使用することが重要です。
研究者がバイオ燃料という新興分野での役割を含む潜在的な新しい用途を探求し続けているため, この化合物の将来の見通しは有望に見えます。プロピレングリコールに関する理解が広がるにつれて, 日常生活におけるその用途と影響も拡大するでしょう。

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(ここから原文の引用)
Propylene glycol
Explore the key properties, applications, safety aspects, and future prospects of Propylene Glycol, a versatile synthetic compound.

 

Introduction to Propylene Glycol
Propylene glycol is a synthetic organic compound with the chemical formula C3H8O2. It is a viscous, colorless liquid that possesses a faintly sweet taste and is virtually odorless. The substance, belonging to the alcohol chemical class, is widely utilized in various industries due to its versatile properties and characteristics.

 

Production and Physical Properties
Propylene glycol is commercially produced from propylene oxide through a non-catalytic hydrolysis process. The outcome is a clear, hygroscopic liquid. This compound is miscible with a wide range of solvents, including water, acetone, and chloroform. It has a boiling point of 188.2°C and a melting point of -59°C. Its high boiling point and capability to lower the freezing point of water make it suitable for use as an antifreeze and de-icer.

 

Applications of Propylene Glycol
In the food industry, propylene glycol is often used as a food additive due to its properties as a solvent and preservative. It is designated by the E number E1520.
The compound finds significant use in the pharmaceutical industry as well. It serves as an excipient, a substance used to enhance the therapeutic effects of drugs. Moreover, it’s used in many oral, injectable, and topical formulations.
In the cosmetic and personal care industry, propylene glycol is incorporated into products for its moisturizing and emulsifying properties. Products include lotions, creams, and cleansers.

 

Health and Safety Aspects
As a widely used compound, understanding the health and safety aspects of propylene glycol is important. Generally, it is considered safe for use and consumption within prescribed limits. However, exposure to large amounts or long-term use can potentially lead to health issues.
Ingesting large quantities may lead to a buildup of acid in the body (metabolic acidosis) or potentially harmful kidney conditions. Skin contact can cause irritation, and it can provoke allergic reactions in sensitive individuals. Inhalation is generally not harmful but could affect individuals with preexisting respiratory issues.

 

Environmental Impact
Propylene glycol is recognized as a substance of low toxicity to the environment. It readily biodegrades in the environment and does not bioaccumulate. Nonetheless, as with all chemical substances, it should be handled responsibly and prevented from entering bodies of water without proper wastewater treatment.

 

Regulations and Guidelines
Different countries and regulatory bodies have their specific guidelines and limits regarding the use of propylene glycol. In the United States, the FDA has classified it as an additive that is “generally recognized as safe” for use in food. The World Health Organization (WHO) suggests a daily intake of no more than 25 mg per kg of body weight.

 

Research and Future Prospects
Research is ongoing into the broader applications and potential health impacts of propylene glycol. For instance, its role in e-cigarette vapor is being investigated, given that it serves as a base in many vaping products. Additionally, it is being explored as a potential carbon source for microorganisms in the production of biofuels and other bioproducts.

 

Conclusion
Propylene glycol is a versatile chemical compound with a broad range of applications across multiple industries. Its beneficial physical and chemical properties, such as its solvent capabilities and hygroscopic nature, make it invaluable in areas from food and pharmaceuticals to cosmetics and antifreeze. However, while it is considered safe within certain limits, it’s important to understand potential health impacts from overexposure and to use it responsibly.
Future prospects for this compound appear promising as researchers continue to delve into potential novel uses, including its role in the emerging field of biofuels. As our understanding of propylene glycol expands, so too will its application and influence in our daily lives.
(原文の引用ここまで)

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