Propylene glycol (propilen glikol) adalah zat cair sintetis yang menyerap air. Propilen glikol juga digunakan untuk membuat senyawa poliester, dan sebagai dasar untuk larutan deicing. Propilen glikol digunakan oleh industri kimia, makanan, dan farmasi sebagai antibeku ketika kebocoran dapat menyebabkan kontak dengan makanan.
Food and Drug Administration (FDA) telah mengklasifikasikan propilen glikol sebagai aditif yang "umumnya diakui aman" untuk digunakan dalam makanan. Ini digunakan untuk menyerap air ekstra dan menjaga kelembapan pada obat-obatan, kosmetik, atau produk makanan tertentu. Ini adalah pelarut untuk warna dan rasa makanan, dan dalam industri cat dan plastik. Propilen glikol juga digunakan untuk membuat asap atau kabut buatan yang digunakan dalam pelatihan pemadam kebakaran dan produksi teater.
Nama lain untuk propilen glikol adalah 1,2-dihydroxypropane, 1,2-propanediol, methyl glycol, dan trimethyl glycol. Karakteristik propilen glikol adalah cairan yang bening, tidak berwarna, sedikit manis jika berada pada suhu kamar.Dimungkinkan ada di udara dalam bentuk uap, meskipun propilen glikol harus dipanaskan atau dikocok cepat untuk menghasilkan uap. Propilen glikol praktis tidak berbau dan tidak berasa.
Propylene glycol masuk dalam kategori berikut ini:
- Pelarut
Cairan yang melarutkan zat lain (zat terlarut), umumnya padat, tanpa perubahan komposisi kimia, seperti air yang mengandung gula.
- Pelarut
Pembawa atau media inert yang digunakan sebagai pelarut (atau pengencer) dimana bahan aktif obat diformulasikan dan atau diberikan.
Propilen glikol digunakan sebagai kendaraan untuk pemberian IV obat-obatan seperti lorazepam, etomidate, fenitoin, diazepam, digoxin, hydralazine, esmolol, chlordiazepoxide, multivitamin, nitrogliserin, natrium pentobarbital, natrium fenobarbital, dan trimetoprim-sulfametoksa.
Sebagai antiseptik mirip dengan etanol, dan melawan jamur mirip dengan gliserin dan hanya sedikit kurang efektif daripada etanol.
Agen hidroskopik (misalnya, propilen glikol) ditambahkan ke inhalansia pernapasan untuk mengurangi viskositas sekresi bronkial.
Salep yang mengandung sekitar 70% propilen glikol telah digunakan sebagai agen osmotik dengan hasil yang baik dalam pengobatan edema kornea.
Pemberian propilen glikol secara oral (1-1,5 g/kg) telah menurunkan tekanan intraokular dengan meningkatkan tekanan osmotik darah pada manusia.
Aplikasi topikal 40-60% larutan propilen glikol berair dengan oklusi telah dilaporkan untuk membersihkan kulit pada iktiosis terkait-x dan iktiosis vulgaris.
Propilen glikol, pelarut yang banyak digunakan dalam formulasi dermatologis, bersifat isotonik dalam konsentrasi 2%. Konsentrasi hingga 70% mengubah keratin untuk menghidrasi dan melembutkan kulit dan menyebabkan deskuamasi sisik, terutama bila digunakan di bawah pembalut oklusif. Propilen glikol dan gel hidroalkohol lainnya meningkatkan aksi keratolitik asam salisilat; kombinasi ini mungkin efektif pada iktiosis.
Farmakologi
Propilen glikol mengalami oksidasi metabolik menjadi asam piruvat, asam asetat, asam laktat, dan propionaldehida.
Dalam apa yang dianggap sebagai jalur utama metabolisme propilen glikol pada mamalia, propilen glikol dioksidasi oleh alkohol dehidrogenase menjadi laktaldehida, kemudian menjadi laktat oleh aldehida dehidrogenase. Laktat selanjutnya dimetabolisme menjadi piruvat, karbon dioksida, dan air. Laktat juga berkontribusi pada pembentukan glukosa melalui jalur glukoneogenik. Laktat, melalui fosfoenol piruvat, dapat didetoksifikasi menjadi glukosa dan disimpan sebagai glikogen. Kelebihan produksi asam laktat akibat paparan propilen glikol yang sangat besar dapat menghasilkan celah anion metabolik [anion gap = (Na+) - (Cl - + total CO2)] dan asidosis metabolik. Kadar serum >180 mg/L [2.37mM] dapat menyebabkan toksisitas.
Sintesis propilen glikol menghasilkan rasio 1:1 bentuk stereoisomer D dan L. Ada beberapa, meskipun tidak lengkap, informasi dalam literatur tentang stereospesifisitas enzim dalam jalur metabolisme propilen glikol. Dalam jalur metabolisme utama, bentuk D dan L dari laktaldehida dan laktat terbentuk. Pada kuda dan kelinci, ADH akan mengoksidasi bentuk L dari propilen glikol dan laktaldehida lebih efisien daripada bentuk D. Asidosis L-laktat telah diamati pada manusia dan hewan setelah terpapar propilen glikol). Konversi laktaldehida menjadi metilglioksal oleh ADH dan kemudian menjadi D-laktat oleh glioksalase dan glutathione tereduksi dianggap sebagai jalur metabolisme alternatif.
D-laktat dibersihkan lebih lambat daripada L-laktat dan dianggap sebagai substrat yang buruk untuk glukoneogenesis. Metilglioksal sintetase dapat mengubah substrat, dihidroksiaseton fosfat, menjadi metilglioksal. Namun, dalam kondisi di mana kadar keton tinggi, seperti diabetes atau kelaparan, aktivitas sintetase metilglioksal meningkat, menghasilkan lebih banyak metilglioksal dan D-laktat. Produksi D-laktat yang berlebihan dapat menyebabkan akumulasinya, terutama di otak, yang memiliki enzim katabolisme tingkat rendah. Oleh karena itu, dalam kasus ketosis, kelebihan kadar D-laktat dapat diperburuk oleh propilen glikol. Pada jalur metabolisme ketiga yang mungkin, propilen glikol dapat difosforilasi, diubah menjadi asetol fosfat, laktaldehida fosfat, laktil fosfat, dan asam laktat. Metabolisme bentuk D dan L propilen glikol dalam jalur ini adalah spesifik spesies. Kelinci mengubah bentuk L dari propilen glikol terfosforilasi menjadi asam laktat, sedangkan tikus dan tikus dapat mengubah kedua bentuk tersebut.
Studi pada manusia dan hewan pengerat menunjukkan bahwa plasenta memiliki kapasitas yang sangat terbatas untuk memetabolisme propilen glikol. ADH Kelas III /diisolasi/ dari plasenta manusia cukup bulan dan ditemukan /memiliki/aktivitas rendah untuk etanol dan nilai Km untuk oktanol yang 100 kali lebih tinggi dari enzim ADH Kelas I yang ditemukan di hati manusia. ALDH dari plasenta manusia cukup bulan memiliki aktivitas dan Vmax yang lebih rendah, dan nilai Km yang lebih tinggi daripada isoenzim ALDH dari hati. Pada tikus, plasenta ditemukan tidak memiliki aktivitas ADH dan aktivitas ALDH pada plasenta ditemukan 4-7% aktivitas hati.
Penyerapan propilen glikol yang diberikan secara oral dari saluran pencernaan, dan pembuangannya dari tubuh, mengikuti kinetika orde pertama. Pembersihan dari darah cepat pada manusia, dengan waktu paruh rata-rata sekitar. 2 jam Metabolismenya dihambat oleh pirazol, menunjukkan peran alkohol dehidrogenase dalam proses ini. Setelah diserap itu mudah diubah menjadi asam laktat dan piruvat, yang kemudian memasuki tempat metabolisme umum.
Propilen glikol mudah diserap dari saluran pencernaan dan didistribusikan ke seluruh cairan total tubuh. Akumulasi propilen glikol dilaporkan berbeda secara signifikan di antara orang-orang yang mempertahankan jadwal pemberian dosis oral berulang, karena variabilitas intersubjek dalam pembersihan.
Penyerapan kabut atau uap propilen glikol oleh manusia dipelajari menggunakan larutan 10% dalam air deionisasi berlabel yang dinebulisasi ke dalam tenda kabut. Kurang dari 5% dari kabut masuk ke dalam tubuh, dan 90% ini bersarang di nasofaring dan dengan cepat menghilang ke dalam perut. Sangat sedikit ditemukan di paru-paru.
Pemberian propilen glikol intravena dalam jumlah 3-15 g/m2 diikuti dengan konsentrasi plasma masing-masing 60 hingga 425 ug/mL, dengan volume distribusi 0,51 hingga 0,88 L/kg, dan laju pembersihan sekitar 300 mL/menit/1,73 meter persegi. Konsentrasi cairan serebrospinal setinggi 85% dari konsentrasi serum.
Dari 1/4 hingga 1/2 dari dosis oral yang diberikan kepada tikus, anjing, atau manusia tampak tidak berubah dalam urin dalam waktu 24 jam. Ini dimetabolisme secara ekstensif di hati, terutama menjadi asam laktat dan piruvat, dan juga diekskresikan tidak berubah dalam urin.
Rute eliminasi tergantung pada dosis yang diberikan, bukan pada rute paparan. Hal ini terutama diekskresikan dalam urin sebagai konjugat glukuronida tetapi 12-45% diekskresikan tidak berubah. Bersihan ginjal menurun dengan dosis (390 mL/menit/1,73 m2 pada dosis 5 g/hari, tetapi hanya 144 mL/menit/1,73 m2 pada dosis 21 g/hari).