1. OECD:n seulontatietoaineiston (SIDS) arviointi propyleeniglykolille

Kemiallinen nimi Propyleeniglykoli (1,2-dihydroksipropaani) CAS-nro. 57-55-6
Rakennekaava CH3-CHOH-CH2OH
Suositukset Kemikaalin jatkotyöstäminen on tällä hetkellä vähäinen prioriteetti.

Yhteenveto Johtopäätökset

Ihmisten terveys
Propyleeniglykoli ei ole akuutisti myrkyllistä. Alhaisimmat LD50-arvot suun kautta vaihtelevat 18 ja 23,9 gramman välillä (5 eri lajia) ja raportoitu LD50-arvo ihon kautta on 20,8 grammaa. Propyleeniglykoli ei ärsytä ihoa ja ärsyttää lievästi silmiä. Lukuisat tutkimukset tukevat sitä, että propyleeniglykoli ei ole ihon herkistävä aine. Rottien toistuva altistaminen propyleeniglykolille juomavedessä tai rehussa ei aiheuttanut haitallisia vaikutuksia pitoisuuksilla, jotka olivat enintään 10 % vedessä (arviolta noin 10 g/kg painokiloa/vrk) tai 5 % rehussa (annokseksi ilmoitettiin 2,5 g/kg painokiloa/vrk) jopa 2 vuoden ajan. Kissoilla kahdessa vähintään 90 päivää kestäneessä tutkimuksessa havaittiin lajikohtaisesti Heinzin kappaleiden lisääntymistä (NOAEL = 80 mg/kg painokiloa/vrk; LOAEL = 443 mg/kg painokiloa/vrk), ja muita hematologisia vaikutuksia (erytrosyyttien lukumäärän väheneminen ja erytrosyyttien eloonjäämisen väheneminen) raportoitiin suuremmilla annoksilla (6-12 % ravinnosta tai 3,7-10,1 g/kissa/vrk). Propyleeniglykoli ei aiheuttanut sikiö- tai kehitystoksisuutta rotilla, hiirillä, kaneilla tai hamstereilla (NOAEL-arvot vaihtelivat 1,2-1,6 g/kg painokiloa/vrk neljällä lajilla). Lisääntymisvaikutuksia ei havaittu, kun propyleeniglykolia annettiin hiirille enintään 5 % juomavedestä (ilmoitettu 10,1 g/kg painokiloa/vrk). Propyleeniglykoli ei ollut geneettisesti myrkyllinen, kuten osoitettiin useissa in vivo (mikrotumakkeet, dominoiva tappavuus, kromosomipoikkeavuudet) ja in vitro (bakteeri- ja nisäkässolut ja -viljelmät) tutkimuksissa. Kasvainten lisääntymistä ei havaittu kaikissa tutkituissa kudoksissa, kun propyleeniglykolia annettiin rottien ruokavaliossa (2,5 g/kg painokiloa/vrk 2 vuoden ajan) tai levitettiin naarasrottien (100 % propyleeniglykolia; kokonaisannosta ei ilmoitettu; 14 kuukautta) tai hiirten (hiiren annokseksi arvioitiin noin 2 g/kg painokiloa/viikko; elinikä) iholle. Nämä tiedot tukevat sitä, että propyleeniglykoli ei ole karsinogeeninen.

Ympäristö
Propyleeniglykoli ei ole haihtuvaa, mutta sekoittuu veteen. Ilmaseurantatietoja ei ole saatavilla, mutta propyleeniglykolin pitoisuuksien ilmakehässä odotetaan olevan erittäin alhaisia sen alhaisen höyrynpaineen ja suuren vesiliukoisuuden vuoksi. Se hajoaa helposti biologisesti vedessä tai maaperässä. Neljässä tutkimuksessa raportoitiin >60 %:n biologisesta hajoamisesta vedessä 10 päivässä. Propyleeniglykolin ei odoteta kertyvän biologisesti, ja sen laskettu BCF-arvo on 18 000 mg/l. Propyleeniglykoli ei siis ole akuutisti myrkyllistä vesieliöille muutoin kuin hyvin suurina pitoisuuksina. Käyttämällä arviointikerrointa 100 ja Ceriodaphnia-tietoja (48 tunnin EC 50 = 18 340 mg/l) PNEC on 183 mg/l.

altistuminen
Propeeniglykolin tuotantokapasiteetti Yhdysvalloissa oli 1312 miljoonaa puntaa (596 kilotonnia) vuonna 1998. Kotimainen kysyntä oli 1050 miljoonaa puntaa (477 kilotonnia). Propyleeniglykolia käytetään kosmetiikan ainesosana 50 prosentin pitoisuuksina. Noin 4000 kosmetiikkatuotetta sisälsi propyleeniglykolia vuonna 1994. Propyleeniglykolin käyttötarkoitukset ja niiden osuus kysynnästä ovat seuraavat: Tyydyttymättömät polyesterihartsit 26 %; jäätymisenesto- ja jäänpoistonesteet 22 %; elintarvike-, lääke- ja kosmetiikkakäyttö 18 %; nestemäiset pesuaineet 11 %; funktionaaliset nesteet (painovärit, erikoisjäätymisenestoaineet, jäänpoistovoiteluaineet) 4 %; lemmikkieläinten ruoat 3 %; maalit ja pinnoitteet 5 %; tupakka 3 %; muu, mukaan lukien pehmittimien käyttö 8 %.

Propyleeniglykolia koskevan OECD:n SID:n täydellisen pdf-tiedoston saamiseksi kirjaudu sisään.

2. Propyleeniglykolin käyttäytyminen ympäristössä

2.1 Maaperässä
Propyleeniglykolin kohtaloon ja käyttäytymiseen maanpäällisessä ympäristössä vaikuttavia maaperätekijöitä ovat pH-arvo, orgaaninen aines, savipitoisuus, kationinvaihtokapasiteetti, ilmavuuden määrä ja koostumus. Tärkeimmät prosessit, jotka määrittävät propyleeniglykolin liikkuvuuden ja jakautumisen maanpäällisessä ympäristössä, ovat jakautuminen pinta- ja pohjaveteen, koska propyleeniglykolin vesiliukoisuus on suuri, sekä nopea biologinen hajoaminen ja fotolyysi. Haihtuminen ja sorboituminen maaperään ovat kohtaloprosesseja, joilla on vain vähäinen merkitys.

Propyleeniglykolin puoliintumisaika maaperässä biologisen hajoamisen vuoksi on likimain yhtä pitkä tai lyhyempi kuin puoliintumisaika vedessä (1-5 päivää). Hajoamisnopeus kuitenkin vaihtelee maaperän ominaisuuksien, lämpötilan ja muiden ympäristöolosuhteiden mukaan. ATSDR (1997) arvioi propyleeniglykolin puoliintumisajaksi vedessä 1-4 päivää aerobisissa olosuhteissa ja 3-5 päivää anaerobisissa olosuhteissa olettaen ensimmäisen kertaluvun kinetiikkaa. Maaperässä puoliintumisajan odotetaan olevan yhtä pitkä tai hieman lyhyempi kuin vedessä.Maaperän lämpötilalla on mahdollisesti suuri vaikutus propyleeniglykolin biologiseen hajoamisnopeuteen. Klecka et al. (1993) arvioivat mikrokosmoksissa substraattikonsentraation ja lämpötilan vaikutuksia viiden eri ADF:n, joihin kuuluivat etyleeniglykoli, propyleeniglykoli ja dietyleeniglykoli, mikrobivälitteiseen häviämisnopeuteen. Maaperä oli hiekkainen savi, jossa oli 2,8 % orgaanista hiiltä. Korkeat glykolipitoisuudet eivät estäneet biologista hajoamista, ja kaikki kolme glykolia hajosivat nopeasti maaperässä, jonka lähtöpitoisuudet vaihtelivat 390-5 300 mg/kg (maaperä kerättiin kansainvälisen lentokentän kiitoradan vieressä olevalta alueelta).

Täydellinen biologinen hajoaminen maaperässä, jonka alkupitoisuudet olivat alhaisemmat (>400 ppm propyleeniglykolia), tapahtui noin 11 päivän kuluttua; maaperässä, jonka alkupitoisuus oli noin 3300 ppm (w:w) propyleeniglykolia, havaittiin kuitenkin noin 76 %:n häviö 8 °C:n lämpötilassa 111 d:n aikana (jäljelle jääväksi pitoisuudeksi jäi noin 800 ppm). Alkuperäinen hajoaminen näytti noudattavan nollajärjestyksen kinetiikkaa, eli häviämisnopeus oli riippumaton alkuperäisestä lähtökonsentraatiosta yli 100 ppm:n pitoisuuksilla (w:w). Keskimääräiset hajoamisnopeudet olivat välillä 66-93 mg/kg maaperää vuorokaudessa 25&C:ssa, 20-27 mg/kg maaperää vuorokaudessa 8°C:ssa ja vain 2,3-4,5 mg/kg maaperää vuorokaudessa -2°C:ssa. Ympäristön lämpötila on siis merkittävä tekijä, joka vaikuttaa biologisen hajoamisen nopeuteen. Propyleeniglykolin pitoisuuksista maaperässä kenttäolosuhteissa ei löytynyt tietoja.

2.2 Vedessä
Propyleeniglykoli liukenee hyvin veteen, ja mikrobit ja korkeammat organismit metaboloituvat helposti sen jälkeen, kun se on päästetty ympäristöön. Biologinen hajoamisprosessi vaatii happea; siksi liuenneen hapen (DO) pitoisuudet vastaanottavissa vesissä voivat vaikuttaa negatiivisesti suuren propyleeniglykolipäästön jälkeen. Korroosionestoaineiden lisäaineet voivat myös aiheuttaa haitallisia vaikutuksia biologisesti hajoaville mikro-organismeille, mikä hidastaa hajoamisprosessia. Propyleeniglykolipohjaisen lämmönsiirtonesteen, joka sisälsi tolytriatsolia vedessä, hajoamisnopeus oli tutkimustulosten mukaan noin kolme kertaa pienempi (hitaampi) kuin pelkän propyleeniglykolin hajoamisnopeus. Bielefeldt et al. (2002) tutkivat propyleeniglykolin maaperään kulkeutumisen toissijaisia vaikutuksia pohjaveden virtaukseen käyttämällä 15 cm:n kyllästettyjä hiekkapylväitä. Propyleeniglykolin nopeaan biologiseen hajoamiseen havaittiin liittyvän kyllästetyn hydraulisen johtavuuden väheneminen yhdestä kolmeen suuruusluokkaa, mikä johtui todennäköisesti bakteerien biomassan kerääntymisestä maahiukkasten ympärille.

2.3 Ilmassa
Propyleeniglykolin ei odoteta helposti haihtuvan vedestä ilmaan sen suuren liukoisuuden ja alhaisen höyrynpaineen vuoksi. Jos propyleeniglykoli vapautuu ilmakehään korkeissa lämpötiloissa, sen pitäisi olla lähes kokonaan höyryfaasissa ja käydä läpi nopean fotokemiallisen hapettumisen. Tämän reaktion puoliintumisajaksi on arvioitu 20-32 tuntia.