دی اتیلن گلیکول Diethylene Glycol

با دی اتیلن گلیکول و خواص آن آشنا شوید

دی اتیلن گلیکول یک  ترکیب ارگانیک می باشد و فرمول شیمیایی آن نیز  HOCH2CH2) 2O) است. این ماده بیرنگ، عملا بی بو، سمی و در واقع  نوعی مایع رطوبت گیر است که طعمی شیرین دارد. علاوه بر آن ماده یاد شده قابلیت ترکیب و یا انحلال در آب و الکل، استون و اتیلن گلیکول را دارا می باشد. اتیلن گلیکول به عنوان یکی از حلال های پرمصرف به کار برده می‌شود و می‌تواند همچنین نقش یک آلوده کننده در محصولات پر مصرف را ایفا کند. خاصیت سمی این ماده باعث  بروز مسمومیتهای متفاوت از اوایل قرن بیستم شده است.

دی اتیلن گلیکول نوعی الکل دو عاملی با زنجیره های صاف است که در هر دو طرف به گروه های کربوکسیلی ختم شده است.

نحوه آماده سازی دی اتیلن گلیکول چگونه است؟

 این ماده با هیدرولیز نسبی اتیلن اکسید تولید می شود. مقادیر متفاوتی از این ماده و گلیکول های متفاوت می توانند با توجه به شرایط موجود ساخته شوند. محصول به دست آمده دو مولکول اتیلن‌گلیکول است که توسط یک پیوند اتری به یکدیگر متصل شده است. در واقع این ماده به عنوان یکی از مشتقات و یا محصولات جانبی اتیلن گلیکول و تری اتیلن گلیکول در نظر گرفته میشود. این صنعت به گونه ای طراحی شده است تا میزان تولید ماده یاد شده را به مقدار بیشینه فراهم سازد. اتیلن گلیکول تا به امروز تنها گلیکولی است که دارای بیشترین مصرف می باشد و بیشترین حجم تولید را نیز دارد. میزان دسترسی پذیری به دی اتیلن گلیکول بیشتر به میزان تقاضای مشتقات محصولات اولیه یعنی اتیلن ‌گلیکول وابسته است تا نیازمندی های بازار به دی اتیلن گلیکول.

 دی اتیلن گلیکول برای تولید چه محصولاتی به کار برده می شود؟

از ماده یاد شده به منظور تولید رزین های پلی استری اشباع شده و اشباع نشده، پلی اورتان ها و نرم کننده ها استفاده می شود. علاوه بر آن این ماده نقش بلوک اصلی و یا سازنده در ترکیب های ارگانیک مانند مورفولین را دارا می باشد و حلالی مناسب برای رزین، نیتروسلولز، رنگ ها، روغن و سایر ترکیبات ارگانیک است. ماده نام برده شده برای تنباکو، جوهر پرینت، چسب و چوب پنبه نقش رطوبت گیر را دارد. در تولید مایعات ترمز، مواد نرم کننده، تصاویر موجود به روی کاغذ دیواری و بخارهای مصنوعی و همچنین سوخت های کاربردی برای پخت و پز و یا گرمادهی نیز از این ماده استفاده می شود.

در محصولات آرایشی بهداشتی مانند کرم های پوستی و لوسیون ها و یا دئودورانت ها نیز اتیلن گلیکول معمولاً با دی اتیلن گلیکول اتر جایگزین میشود. محلول رقیق شده از این ماده هم می‌تواند نقش ماده ضد انجماد و یا ضد یخ را ایفا کند. اگرچه در این خصوص در بیشتر موارد از اتیلن گلیکول استفاده میشود. بیشتر مواد ضد یخ حاوی اتیلن گلیکول دارای درصد کمی از دی اتیلن گلیکول هم میباشد که یکی از محصولات جانبی تولید شده از اتیلن گلیکول است.

سم شناسی دی اتیلن گلیکول

اگرچه در سال ۱۹۳۷ مشخص شد که دی اتیلن گلیکول ماده ای سمی است و همچنین نقش بسیاری در مسمومیت عده ای زیاد از انسانها در دنیا داشته است، هنوز اطلاعات زیادی درخصوص مسمومیت انسانی در این حوزه وجود ندارد.

عده پیشنهاد می کنند که کمترین دوز لازم برای مسمومیت انسان برابر با مقدار تخمینی چهارده صدم میلی گرم بر کیلوگرم وزن انسان می باشد و همچنین اعلام می کنند که مقدار کشنده از این ماده بین یک تا ۱.۶۳ گرم بر کیلوگرم است. از آنجایی که ماده یاد شده دارای اثرات جبران ناپذیری برای انسان است، استفاده از آن برای مواد غذایی و داروها ممنوع شده است. پلی اتیلن گلیکول خود نقش یکی از مواد افزودنی غذایی را دارد ولی بنابر کد قوانین فدرال آمریکا استفاده از میزان بیش از دو دهم درصد از دی اتیلن گلیکول در این ماده غیر مجاز باشد. در کشور استرالیا نیز استفاده از دی اتیلن گلیکول در افزودنی های غذایی غیر مجاز می باشد و فقط می توان کمتر از ۲۵ صدم درصد از آن را به عنوان یکی از محتویات پلی اتیلن گلیکول و در خمیردندان به کار برد. میزان مسمومیت حاد ناشی از بکارگیری  ماده یاد شده  برای حیوانات آزمایشگاهی متوسط بوده است و به نظر می‌رسد که این ماده بیشتر برای انسان خطرناک است تا برای حیواناتی که از این ماده به صورت خوراکی استفاده کردند.

بررسی سمیت  دی اتیلن گلیکول در بدن انسان و حیوانات

اگرچه اطلاعات محدودی در خصوص بررسی سمیت در بدن انسان ها وجود دارد، مشاهدات مبنی بر مسمومیت های جمعی و همچنین مطالعات تجربی موارد ذیل را نشان می دهند:

• جذب و توزیع: اولین راه جذب این ماده از طریق مصرف خوراکی  ان بوده و میزان جذب آن از طریق پوست خیلی کم است مگر آن که به روی پوست آسیب دیده و یا خراشیده شده به کار برده شود. ماده یاد شده در مرحله بعد از طریق مسیر گوارشی جذب میشود و پس از آن نیز توسط خون به تمام اجزای بدن منتقل می‌شود و در طی ۳۰ تا ۱۲۰ دقیقه به بالاترین میزان خود در خون می رسد. زمانی که این ماده به کبد می رسد توسط آنزیم ها متابولیزه می شود.
• سوخت و ساز و محو سازی: در ابتدا دانشمندان تصور می کردند که دی اتیلن گلیکول به اتیلن گلیکول متابولیزه می‌شود که خود به دلیل تولید متابولیک گلیکولیک اسید، گلی اکسیلیک اسید و درنهایت اکسالیک اسید ماده  ای سمی است. سمیت این ماده ناشی از انباشتگی گلیکولیک اسید در بدن می باشد اما انباشتگی بلورهای کلسیم اکزالات در کلیه ها نیز می تواند به نارسایی حاد کلیوی منجر شود. مشاهدات صورت گرفته نشان می‌دهند که هیچ گونه کریستالی از کلسیم اکزالات در کلیه وجود نداشته و این موضوع به خوبی مشخص می‌کند که اتیلن ‌گلیکول در سوخت و ساز دی اتیلن گلیکول نقشی ندارد.

علائم و نشانه های ناشی از مسمومیت دی اتیلن گلیکول کدامند؟

علائم مسمومیت با ماده یادشده معمولاً در سه فاز مختلف مشخص می شوند:

• فاز اول: در این فاز علائم گوارشی مشخص می شوند مانند حالت تهوع، درد شکمی و اسهال. حتی این امکان وجود دارد که تعدادی از بیماران علائم عصبی داشته باشند مانند تغییر وضعیت ذهنی و یا افسردگی سیستم اعصاب مرکزی، کما و حتی کاهش فشار خفیف.
• فاز دوم: پس از یک تا سه روز از بلع ماده مسموم معمولاً بیماران علائمی مانند اسیدوز متابولیک (اسیدوز به معنی کاهش سطح بی کربنات مایع خارج سلولی و قرار گرفتن PH خون در محدوده اسیدی (پایینتر از ۷) می‌باشد) را دارند که می‌تواند نارسایی حاد کلیوی، کاهش میزان دفع ادرار و افزایش غلظت کراتینین و سپس قطع کامل ادرار را به وجود بیاورد. سایر علائم ثانویه که پس از نارسایی کلیوی و یا اسیدوز می توانند ظاهر شوند عبارتند از فشار خون بالا، تاکیکاردی یا افزایش ضربان قلب، اختلال در ضربان قلب، پانکراتیت، افزایش پتاسیم خون و کاهش میزان سدیم موجود در خون.
• فاز نهایی: ۵ تا ۱۰ روز پس از بلع ماده یاد شده بیشتر علائمی که در بیمار به وجود می‌آیند مرتبط با حوزه عصبی می باشند مانند بی حسی پیشرونده، فلج صورت، کلام پریشی ، مردمکهای اتساع یافته و غیر فعال، فلج چهار دست و پا و یا کمایی که منجر به مرگ میشود. 

درمان مسمومیت ناشی از مصرف مواد دارای دی اتیلن گلیکول

فومپیزول یا اتانول باید به سرعت وارد بدن شوند تا از متابولیز دی اتیلن گلیکول به ترکیباتی که خطرناک میباشند، جلوگیری نمایند.

• فومپیزول: نوعی بازدارنده الکلی دهیدروژناز که دارای قدرتی ۸۰۰۰ برابر اتانول می باشد. درمان یادشده دارای کمترین عوارض جانبی می باشد که ناشی از غلظت ثابت سرم است. این ماده هزینه بسیار بالایی دارد و برای هر واحد درمان هزینه آن برابر با ۳ هزار دلار آمریکا است.
• اتانول: اتانول یکی از انواع بازدارنده های الکلی دهیدروژناز رقابتی می باشد. به منظور اشباع سازی آنزیم، غلظت خون باید دارای مقدار ثابت یک تا یک و نیم گرم بر لیتر باشد. مقدار دوز اولیه اتانول باید برابر با شش تاهفت دهم  گرم بر وزن بدن باشد. به منظور پیشگیری از بروز اثرات جانبی باید سرم و دوز ماده  به طور منظم بررسی شود و دوز ماده با توجه به شرایط مورد نظر تعیین شود. در صورتی که مسمومیت فرد با دی اتیلن گلیکول با تاخیر بسیاری تشخیص داده شود و دارو های یاد شده اثربخشی مورد نظر را نداشته باشند، از همودیالیز استفاده می شود که ممکن است به تنهایی و یا به همراه اتانول یا فومپیزول به کار برده شود.

پیش‌بینی احتمال مسمومیت  با این ماده بر تشخیص به موقع و درمان آن وابسته است زیرا میزان مرگ و میر ناشی از دی اتیلن گلیکول بسیار بالا می باشد. بیمارانی که از مرگ نجات می‌یابند ولی به نارسایی کلیوی دچار می شوند باید همچنان دیالیز انجام دهند. احتمال مرگ و میر برای تمام بیمارانی که با این ماده مسموم شده اند وجود دارد.

اپیدمیولوژی و یا همه گیر شناسی

خواص فیزیکی دی اتیلن گلیکول به گونه‌ای می‌باشند که می‌تواند نوعی جایگزین تقلبی برای گلیسیرین دارویی باشد. این ماده با نام گلیسرول و یا پروپیلن گلیکول هم شناخته می شوند و جایگزینی ان با دی اتیلن گلیکول عامل  بسیاری از مرگ ها در دنیا بوده است. از این نمونه ها می توان به یکی از ترکیبات  تشکیل دهنده خمیر دندان های ارزان در چین و همچنین تولید مشروب در اروپا اشاره کرد. در مورد دوم ماده یاد شده به عنوان یک ترکیب ناخالص و به منظور تولید مشروب شیرین به کار برده شده است.