Glicerol

El glicerol, también llamado glicerina, es un compuesto de poliol simple. Es un líquido viscoso, incoloro, inodoro que tiene un sabor dulce y no es tóxico. La columna vertebral de glicerol se encuentra en los lípidos conocidos como glicéridos. Debido a sus propiedades antimicrobianas y antivirales, se usa ampliamente en heridas y quemaduras aprobadas por la FDA. También se puede utilizar como un marcador eficaz para medir la enfermedad hepática. También se usa ampliamente como edulcorante en la industria alimentaria y como humectante en formulaciones farmacéuticas. Debido a la presencia de tres grupos hidroxilo, el glicerol es miscible con agua y de naturaleza higroscópica.

Aplicaciones

-Industria de alimentos

En alimentos y bebidas, el glicerol sirve como humectante, solvente y edulcorante y puede ayudar en la conservación de los alimentos. También se utiliza como relleno en alimentos bajos en grasa preparados comercialmente (por ejemplo, galletas) y como espesante en licores. El glicerol y el agua se utilizan para preservar ciertos tipos de hojas de plantas. Como sustituto del azúcar, tiene aproximadamente 27 calorías por cucharadita (el azúcar tiene 20) y es un 60% más dulce que la sacarosa. No alimenta las bacterias que forman placas y provocan caries dentales. Como aditivo alimentario, el glicerol tiene la etiqueta E número E422. Se agrega al esmalte para evitar que se endurezca.

Tal como se usa en los alimentos, la Academia Estadounidense de Nutrición y Dietética clasifica el glicerol como un carbohidrato. La designación de carbohidratos de la Administración de Drogas y Alimentos de los EE. UU. (FDA) incluye todos los macronutrientes calóricos, excluidas las proteínas y las grasas. El glicerol tiene una densidad calórica similar al azúcar de mesa, pero un índice glucémico más bajo y una vía metabólica diferente en el cuerpo, por lo que algunos defensores de la nutrición aceptan el glicerol como un edulcorante compatible con las dietas bajas en carbohidratos.

También se recomienda como aditivo cuando se utilizan edulcorantes de poliol como eritritol y xilitol que tienen un efecto refrescante debido al efecto de calentamiento en la boca, si no se desea el efecto refrescante.

-Aplicaciones médicas, farmacéuticas y de cuidado personal

La glicerina es levemente antimicrobiana y antiviral y es un tratamiento aprobado por la FDA para las heridas. La Cruz Roja informa que una solución de glicerina al 85% presenta efectos bactericidas y antivirales y que las heridas tratadas con glicerina muestran una inflamación reducida después de aproximadamente 2 horas. Debido a esto, se usa ampliamente en productos para el cuidado de heridas, incluidas las placas de hidrogel a base de glicerina para quemaduras y otros cuidados de heridas. Está aprobado para todo tipo de cuidado de heridas, excepto quemaduras de tercer grado, y se usa para empacar la piel del donante utilizada en injertos de piel. No se ha aprobado ningún tratamiento tópico para quemaduras de tercer grado, por lo que esta limitación no es exclusiva de la glicerina.

El glicerol se usa en productos médicos, farmacéuticos y de cuidado personal, a menudo como lubricante, lubricante y humectante.

La ictiosis y la xerosis se alivian con el uso tópico de glicerina. Se encuentra en inmunoterapias con alérgenos, jarabes para la tos, elixires y expectorantes, pasta de dientes, enjuagues bucales, productos para el cuidado de la piel, cremas de afeitar, productos para el cuidado del cabello, jabones y lubricantes personales a base de agua. En formas de dosificación sólidas, como tabletas, se usa glicerol como agente de retención de tabletas. Para el consumo humano, el glicerol está clasificado por la FDA de EE. UU. Entre los alcoholes de azúcar como macronutriente calórico. El glicerol también se usa en los bancos de sangre para preservar los glóbulos rojos antes de que se congelen.

El glicerol es un componente del jabón de glicerina. Se agregan aceites esenciales para darle fragancia. Este tipo de jabón es utilizado por personas con piel sensible y fácilmente irritable ya que previene la sequedad de la piel con sus propiedades hidratantes. Atrae la humedad a través de las capas de la piel y ralentiza o previene el secado y la evaporación excesivos.

Tomado por vía rectal, el glicerol actúa como un laxante irritando la mucosa anal e induciendo un efecto hiperosmótico, expandiendo el colon al atraer agua hacia él para inducir la peristalsis, lo que resulta en la evacuación. Puede administrarse sin diluir como supositorio o como un enema de pequeño volumen (2-10 ml). Alternativamente, se puede administrar en una solución diluida, por ejemplo, al 5%, como un enema de gran volumen.

Tomado por vía oral (a menudo mezclado con jugo de frutas para reducir el sabor dulce), el glicerol puede causar una reducción rápida y temporal de la presión interna del ojo. Esto puede ser útil en el tratamiento de emergencia inicial de la presión ocular muy elevada.

El glicerol también se incluye como parte de las formulaciones de tintas biológicas en el campo de la bioimpresión. El contenido de glicerol proporciona viscosidad a la tinta biológica sin la adición de grandes moléculas de proteínas, carbohidratos o glicoproteínas.

-Extractos botánicos

Cuando se utiliza en extracciones con método de "tintura", particularmente como una solución al 10%, el glicerol evita que los taninos precipiten en extractos de etanol de plantas (tinturas). También se utiliza como una alternativa "sin alcohol" al etanol como disolvente en la preparación de extracciones de hierbas. Es menos extractivo cuando se usa en una metodología de tintura estándar. Las tinturas a base de alcohol también pueden eliminar el alcohol y reemplazarlo con glicerol por sus propiedades conservantes. Dichos productos no están "libres de alcohol" en las regulaciones científicas o de la FDA, ya que el glicerol contiene tres grupos hidroxilo. Los fabricantes de extractos líquidos a menudo extraen hierbas en agua caliente antes de agregar glicerol para hacer gliceritas.

Cuando se usa como un solvente de extracción botánico primario "verdadero" sin alcohol en metodologías sin tintura, se ha demostrado que el glicerol tiene un alto grado de versatilidad extractiva para los botánicos, incluida la eliminación de numerosos constituyentes y compuestos complejos, con un poder de extracción que puede rivalizar con los de las soluciones de alcohol y agua-alcohol. El hecho de que el glicerol tenga un poder de extracción tan alto presupone que se utiliza con metodologías dinámicas (es decir, críticas) en contraposición a las metodologías de "tintura" pasiva estándar que se adaptan mejor al alcohol. El glicerol tiene la propiedad intrínseca de que no desnaturaliza ni inertiza los constituyentes de una sustancia botánica, como los alcoholes (es decir, alcohol etílico (grano), alcohol metílico (madera), etc.). El glicerol es un conservante de extracto botánico estable que, cuando se usa en las concentraciones correctas en una base de solvente de extracción, no puede revertir o disminuir la oxidación por reducción (REDOX) de los componentes de un extracto terminado, incluso durante varios años. Tanto el glicerol como el etanol son conservantes viables. El glicerol es bacteriostático en su acción y el etanol es bactericida en su acción.

-Líquido de cigarrillo electrónico

La glicerina se usa a menudo en los cigarrillos electrónicos para crear el vapor.
La glicerina, junto con el propilenglicol, es un componente común del e-líquido, una solución que se usa con vaporizadores electrónicos (cigarrillos electrónicos). Este glicerol se calienta con un atomizador (una bobina de calentamiento a menudo hecha de alambre Kanthal), produciendo el aerosol que entrega nicotina al usuario.

-Anticongelante

Al igual que el etilenglicol y el propilenglicol, el glicerol es un cosmotrópico no iónico que forma fuertes enlaces de hidrógeno con las moléculas de agua y compite con los enlaces de hidrógeno agua-agua. Esta interacción interrumpe la formación de hielo. La temperatura mínima del punto de congelación es de aproximadamente -36 ° F (-38 ° C), que equivale al 70% de glicerol en agua.

El glicerol se usaba tradicionalmente como anticongelante para automóviles antes de ser reemplazado por etilenglicol, que tiene un punto de congelación más bajo. Aunque el punto de congelación mínimo de una mezcla de agua y glicerol es más alto que el de una mezcla de agua y etilenglicol, el glicerol no es tóxico y se está reexaminando para su uso en aplicaciones de automoción.

En el laboratorio, el glicerol es un componente común de los disolventes para reactivos enzimáticos que se almacenan a temperaturas inferiores a 0 ° C debido a la reducción de la temperatura de congelación. También se utiliza como crioprotector en el que el glicerol se disuelve en agua para reducir el daño de los cristales de hielo a los organismos de laboratorio almacenados en soluciones congeladas como bacterias, nematodos y embriones de mamíferos.

-Amortiguación de vibraciones

El glicerol se utiliza como relleno de manómetros para amortiguar las vibraciones. Las vibraciones externas, causadas por compresores, motores, bombas, etc., producen vibraciones armónicas en los manómetros Bourdon que pueden hacer que la aguja se mueva excesivamente, dando lugar a lecturas inexactas. El balanceo excesivo de la aguja también puede dañar los engranajes internos u otros componentes, provocando un desgaste prematuro. El glicerol, cuando se vierte en un medidor para reemplazar el espacio de aire, reduce las vibraciones armónicas transmitidas a la aguja, aumentando la vida y confiabilidad del medidor.

Usos de nicho

-Industria del cine

La industria cinematográfica utiliza glicerol al filmar escenas con agua para evitar que las áreas se sequen demasiado rápido.

Se usa glicerina, combinada con agua (aproximadamente en una proporción de 1:99), para crear un ambiente suave y ahumado. La solución se evapora y se empuja a la habitación con un ventilador.

-Agente de acoplamiento ultrasónico

-El glicerol a veces se puede usar como sustituto del agua en las pruebas ultrasónicas, ya que convenientemente tiene una impedancia acústica más alta (2.42MRayl frente a 1.483MRayl para el agua), mientras que es relativamente seguro, no tóxico, no corrosivo y relativamente económico.

-Combustible para combustión interna
El glicerol también se utiliza para alimentar generadores diésel que proporcionan electricidad para la serie de coches de carreras eléctricos FIA Formula E.

-Investigación de aplicaciones
Se han realizado investigaciones sobre productos con valor añadido a partir del glicerol obtenido de la producción de biodiésel. Ejemplos (aparte de la incineración de residuos de glicerol):

Producción de gas hidrógeno
El acetato de glicerina es un posible aditivo de combustible.
El glicerol es uno de los aditivos termoplásticos de almidón más utilizados.
Conversión a propilenglicol
Conversión a acroleína
Conversión a etanol
Conversión a epiclorhidrina, materia prima para resinas epoxi

Metabolismo

El glicerol es un precursor de la síntesis de triacilgliceroles y fosfolípidos en el hígado y el tejido adiposo. Cuando el cuerpo utiliza la grasa almacenada como fuente de energía, el glicerol y los ácidos grasos se liberan al torrente sanguíneo.

El glicerol se metaboliza principalmente en el hígado. Las inyecciones de glicerol se pueden usar como una prueba simple para detectar daño hepático, ya que la tasa de absorción por el hígado se considera una medida precisa de la salud del hígado. El metabolismo del glicerol se reduce tanto en la cirrosis como en la enfermedad del hígado graso.

Los niveles de glicerol en sangre son muy altos durante la diabetes y se cree que son la causa de la reducción de la fertilidad en pacientes con diabetes y síndrome metabólico. Los niveles de glicerol en sangre en pacientes diabéticos son en promedio tres veces más altos que en controles sanos. Se ha descubierto que el tratamiento directo de los testículos con glicerol causa una reducción significativa a largo plazo en el recuento de espermatozoides. Se interrumpieron las pruebas adicionales sobre este tema debido a los resultados inesperados, ya que este no era el propósito del experimento.

El glicerol circulante no glica proteínas como la glucosa o la fructosa y no conduce a la formación de productos finales de glicación avanzada (AGE). En algunos organismos, el componente de glicerol puede entrar directamente en la vía de la glucólisis y así proporcionar energía para el metabolismo celular (o posiblemente convertirse en glucosa por gluconeogénesis).

La enzima glicerol quinasa está presente principalmente en el hígado y los riñones, pero también en otros tejidos corporales, incluidos los músculos y el cerebro. En el tejido adiposo, el glicerol 3-fosfato se obtiene a partir de dihidroxiacetona fosfato (DHAP) con la enzima glicerol-3-fosfato deshidrogenasa.

El glicerol tiene una toxicidad muy baja cuando se ingiere; la dosis oral LD50 para ratas es de 12600 mg / kg y 8700 mg / kg para ratones. No parece causar toxicidad por inhalación, aunque se produjeron cambios en la madurez celular en pequeñas áreas de los pulmones en animales por debajo de la dosis más alta medida. Un estudio de inhalación nasal subcrónica de 90 días en ratas Sprague-Dawley (SD) expuestas a 0.03, 0.16 y 0.66 mg / L de glicerina (por litro de aire) durante 6 horas de sesiones continuas no mostró otra toxicidad relacionada con el tratamiento. luego metaplasia mínima del revestimiento epitelial en la base de la epiglotis en ratas expuestas a 0,66 mg / L de glicerina