グリセロール
グリセロール（C3H8O3、CAS Reg. No.56-81-5）は、別名1，2，3-プロパネトリオールと呼ばれる（図5．） 天然化合物で、粘性のあるシロップ状の無色・無臭の液体で、甘味がある。 水酸基（OH）が3つあるため、化学的にはポリオール（多価アルコール）に分類される。 吸湿性があるため、保湿剤（プロピレングリコールと同様）にもなる。 水やアルコールと混和し、沸点は290℃、凝固点は17℃です。86
グリセロールは生物にとって不可欠です。 グリセリンと3つの脂肪酸からなるエステルであるトリグリセリドの骨格を形成しており87、人間、動物、植物に存在する。 物質としては、1779年にスウェーデンの化学者K.W.Scheeleがオリーブ油と一酸化鉛の混合物を加熱しているときに偶然発見された89。その後Scheeleは、他の金属とグリセリドでもグリセロールと石鹸を生成する同じ化学反応が起こることを立証し、1783年にその作成方法の説明をRoyal Academy of Swedenに発表している。 シェーレの方法は、何年か前からグリセリンの商業的な生産に使われるようになった。 グリセロールという名前は、ギリシャ語で甘いものを意味するglykysに由来し、19世紀にフランスの科学者M.E.Chevreulによって付けられたものである。 1823年、シュヴルールは、アルカリで処理した脂肪から脂肪酸を製造する新しい方法の特許を初めて取得し、その過程で放出されるグリセロールを回収することを可能にした。 グリセロールは、ニトログリセリンの製造に使用され、戦略的価値のある化合物となった。 1866年、アルフレッド・ノーベルは、ニトログリセリンとドイツで採掘される珪酸質堆積岩kieselguhrを混ぜると、ダイナマイトと呼ばれる可鍛性のペースト状になり、これを練って棒状にすれば、強い衝撃で起爆装置から岩を爆破できることを発見した。 グリセロールは、やがて戦略的な軍事資源となった。 グリセロールは、動物性脂肪のケン化（加水分解）と植物性脂肪のトランスエステル化によって作られる（図5.3）。 両工程とも副産物として10重量％のグリセリンが得られる。 また、エピクロルヒドリン法により、プロピレンから合成することもできるが91、コスト的に不利である。 2000年の世界のグリセリン生産量は50万トンと推定されている。 1999年の輸入量および/または生産量は、ヨーロッパで227,000トン、イギリスで約28,000トンであった92。93 最近のデータでは、世界の年間生産量は、主にバイオディーゼルおよびオレオケミカル製造の活況の結果として、200万トンとされている94 その結果、供給が需要を上回った
図5.3． 脂肪のケン化とトランスエステル化によるグリセロール生産
グリセロールは多くの用途がある。 多数の製品の成分であり、工業用途では石鹸や洗剤、グリセリンエステルなどの製造のための中間体である。 医薬品、化粧品、タバコ、食品、飲料などの消費財や、塗料、樹脂、紙などにも含まれています。 最も一般的な用途は、樹脂、ポリオール、ポリウレタンの中間体およびモノマーとして（20%）、化粧品として（20%）、他の化学物質の合成における化学中間体として（15%）、医薬品、タバコ、工業用液体、セルロースフィルム、食品（<各10%）などである。89 現在、多目的 GRAS 食品物質 (21CFR 182.1320) および特定の食品包装材料に使用するための紙および板紙製品からの移行物質 (21CFR 182.90) としてリストアップされています。 保湿剤、溶剤、甘味料、防腐剤である。 食品加工におけるもう一つの重要な間接的用途は、脂肪酸のグリセリンエステルであるモノグリセリドで、多くの製品の乳化剤や安定剤となっています89。医薬品グレードについては特定の基準があり、米国薬局方および欧州薬局方の定義にはわずかな違いがあります。 それは少なくとも98.0%の純度で、≦5ppmの重金属、≦10ppmの塩化物、≦30-35ppmのハロゲン化合物、≦2.0-5.0%の水、および≦10ppmのアルデヒドを含むべきである95
ヒトおよび動物実験からのデータは、グリセリンが腸および胃で急速に吸収されて細胞外空間に分布し排泄されることを示す96。 グリセロールは、主に肝臓（80-90%）と腎臓（10-20%）でグリセロールキナーゼによってα-グリセロリン酸にリン酸化され、グルコースとグリコーゲンを形成する標準代謝経路に組み込まれる96、97。グリセロールキナーゼは、腸粘膜、褐色脂肪組織、リンパ組織、肺、膵臓でも見つかっている。 グリセロールは肝臓で遊離脂肪酸と結合してトリグリセリドを形成し（脂肪生成）、脂肪組織に分配されることもある。 グリセロールは100年以上にわたって多くの産業および医薬用途に安全に使用されており、健康に対するリスクが低いことが一般に認識されています。 職業的な暴露は、それを含む製品の生産、加工、または使用中に起こる可能性がある。 グリセロールミスト吸入の OSHA 許容暴露限界（PEL）は、全粉塵で 15 mg/m3 、吸入可能画分（<10 μm粒子径）で 5 mg/m3 である99 。 グリセロールへの消費者の暴露は、主に食品、化粧品、トイレタリー、および医薬品への使用を通じて、主に経皮的に、しかし直接食品添加物として経口的に、食品用途に使用されるセルロースフィルムから間接的に、および経口投与される医薬品と口腔衛生製品を通じて行われます。 さらに、グリセロールを含む塗料、印刷インキ、樹脂、マトリックスとの接触による消費者の経皮曝露は限られている。92 健康な個人は、わずかな利尿が起こるだけで、1.5 g/kg 以下の経口投与量に容易に耐えることができる。 動物実験では、ラットにおける経口LD50値は>24 g/kgと報告されている。100,101 マウスとモルモットの経口LD50値はそれぞれ23と10 g/kgだった。100 ラットにおける2年間の反復経口投与の研究では、1日10 g/kgのNOAELレベルを確立した。100 急性経皮毒については、ウサギにおいて>18 g/kgの単一LD50値が確立されている100。 グリセロールは皮膚や目を刺激するものとは考えられていません。92 ヒトにおける静脈内投与（脳浮腫の抑制）の研究では、毒性作用は確認されませんでしたが、102 慢性摂取の研究では、血漿トリグリセリドレベルの上昇が確認されました103
電子タバコでは、グリセロールは主にその溶剤としての性質と、濃くて非常に目に見えるエアゾールが発生することから使用されています。 また、「萌え系」とも呼ばれる。
プロピレングリコールの場合と同様に、電子タバコの使用によるグリセロールへの曝露は、加熱によって生成されたエアロゾルの吸入によって行われます。 この曝露経路については、限られたエビデンスが存在する。 Sprague-Dawleyラットの研究では、2週間および13週間（週5日、1日6時間）のグリセロールエアロゾルの鼻のみの吸入を評価した104。エアロゾルの平均曝露濃度は、0、7.00±0.08、1.93±0.123および3.91±0.458 mg glycerol/L of filtered room airであった。 質量中位径（MMAD）は<1.5μmと報告された。 すべてのラットは完全な剖検を受け、指定された組織は重量を測定し、病理組織学的に検査され、一方、血液は採取され、特定の血液学および臨床化学パラメータについて分析された。 主な所見は、喉頭蓋の基部を覆う上皮の最小から軽度の扁平上皮化生のみであった。 肺、肝臓、腎臓、脳、心臓の重量への影響はありませんでした。
現在の証拠は限られていますが、電子タバコのグリセロールの使用による深刻な悪影響についての懸念を生じさせるものではありません。 グリセロールの体系的な吸収は、合理的に安全であると思われる。 規制面はプロピレングリコールのケースと同様である。 電子タバコのリキッドに医薬品グレードのグリセロールを使用することを実施することが重要である。 長期的な吸入に対する安全性の研究を拡大する必要があり、電子タバコのユーザーを対象とした長期的な疫学研究により、最終的にその安全性プロファイルが評価されるでしょう。 最後に、同様の特性（溶媒として作用し、目に見えるエアロゾルを生成する）を持つ代替化合物の使用を評価する必要があります
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