2-Etoxietanol (Éter Monoetílico del Etilenglicol): Una Entrada de Referencia
Nota Editorial Importante: Búsquedas exhaustivas en la literatura revisada por pares, bases de datos gubernamentales de salud (NIH, NIOSH/CDC, OSHA, EPA, ECHA/EFSA, OMS), farmacopeas y bases de datos de evidencia, incluyendo PubMed/MEDLINE, no arrojan evidencia alguna de que el 2-etoxietanol sea, o haya sido alguna vez clasificado como, un suplemento dietético, nutracéutico, ingrediente botánico o producto natural para la salud. No aparece en ninguna monografía de suplementos dietéticos (OMS, ESCOP, Comisión E alemana, compendio de suplementos dietéticos de la USP, o secciones de suplementos de la Farmacopea Europea). El término "etoxietanol" en todas las fuentes autorizadas se refiere exclusivamente a un solvente industrial sintético sujeto a una regulación estricta de riesgos ocupacionales debido a su toxicidad bien documentada para el sistema reproductivo, los tejidos hematopoyéticos y los fetos en desarrollo. El siguiente artículo refleja lo que el registro científico y regulatorio autorizado realmente contiene sobre esta sustancia.
Identidad
Nombres Químicos y Sinónimos
El nombre IUPAC del compuesto es 2-etoxietanol; su nombre CAS es "Ethanol, 2-ethoxy-"; su número CE es 203-804-1; su número CAS es 110-80-5; su fórmula molecular es C₄H₁₀O₂; y su peso molecular es 90.1 g/mol. Los sinónimos reconocidos incluyen éter monoetílico del etilenglicol (EGEE). Otros sinónimos de uso común incluyen éter etílico del glicol, cellosolve, monoetil éter del glicol, etoxietanol, éter etílico del etilenglicol, glicol éter EE, y etil cellosolve.
Clase Química y Forma Física
El 2-etoxietanol es un líquido estable, incoloro e inflamable, producido sintéticamente en todo el mundo. Pertenece a un grupo más amplio de solventes tipo glicol éter. El 2-etoxietanol se conoce comercialmente como Ethyl Cellosolve o Cellosolve, una marca registrada por Union Carbide en 1924. Este químico es un líquido claro e incoloro con un olor suave y dulce, y es notablemente miscible con agua, alcoholes y éteres, lo que resalta su papel como solvente versátil en aplicaciones industriales.
Su estructura molecular consiste en una cadena de etanol donde un grupo etoxi reemplaza a un átomo de hidrógeno, lo que altera significativamente sus propiedades físicas y químicas en comparación con sus compuestos precursores. Fue sintetizado originalmente para tener las mismas propiedades químicas tanto de los alcoholes como de los éteres (hidrofílicas y lipofílicas) pero con menor volatilidad, lo que mejora las características de producción. Los glicol éteres se fabrican mediante la reacción de alcoholes anhidros con óxido de etileno.
Es miscible en todas las proporciones con acetona, benceno, tetracloruro de carbono, éter etílico, metanol y agua.
Presencia Natural
El 2-etoxietanol no tiene fuente botánica ni biológica natural. Se produce mediante la reacción del óxido de etileno con etanol. Es un compuesto enteramente sintético. No existe documentación revisada por pares ni regulatoria que identifique al 2-etoxietanol como una sustancia que ocurra naturalmente en ninguna planta, alimento u organismo biológico destinado al consumo humano.
Clasificación Regulatoria
Este compuesto figura en la lista de candidatos SVHC (Sustancias Extremadamente Preocupantes) de la ECHA (Agencia Europea de Sustancias y Mezclas Químicas). Ha sido identificado como tóxico para la reproducción (clasificado en las categorías de toxicidad reproductiva 1A o 1B) en la clasificación y etiquetado armonizados de la UE y/o en un expediente de registro REACH.
Uso Tradicional e Histórico
No se ha documentado ningún uso medicinal, dietético o etnobotánico tradicional del 2-etoxietanol en ninguna cultura o período histórico, ni en la literatura revisada por pares, ni en las bases de datos de medicina tradicional de la OMS, ni en las monografías farmacopeicas oficiales. El compuesto no existía antes de su síntesis industrial a comienzos del siglo XX.
El nombre Cellosolve fue registrado en 1924 como marca comercial estadounidense por Carbide & Carbon Chemicals Corporation (una división de Union Carbide Corporation) para "Solventes para Gomas, Resinas, Ésteres de Celulosa y Similares." Su historia es enteramente la de la manufactura y el uso químico industrial, no la de una aplicación medicinal o dietética.
El Inventario de la Ley de Control de Sustancias Tóxicas (TSCA) de 1977 reporta un amplio rango de volúmenes de producción para el 2-etoxietanol, llegando hasta 171 millones de libras. Tanto el 2-metoxietanol como el 2-etoxietanol se utilizan como solventes en la fabricación de recubrimientos protectores tales como lacas, recubrimientos metálicos, esmaltes horneados, barnices fenólicos, recubrimientos de resina epóxica y resinas alquídicas. También se utilizan como solventes para nitrocelulosa, tintas de impresión, colorantes y pigmentos textiles, y acabados de cuero.
El 2-etoxietanol se utilizó en algún momento en productos cosméticos, pero ya no se usa debido a la toxicidad asociada con la absorción dérmica. La producción global ha estado en declive en años recientes con base en la toxicidad demostrada por las vías de exposición oral, dérmica e inhalatoria. El uso de los éteres de etilenglicol ha sido en gran medida sustituido por alternativas relativamente más seguras, principalmente los éteres de propilenglicol; sin embargo, su uso como solvente e intermediario de procesos químicos plantea un potencial de liberación al ambiente.
Usos Industriales (el Papel Documentado de Este Compuesto)
El 2-etoxietanol se utiliza ampliamente como solvente industrial e intermediario de producción. Los glicol éteres son miscibles en soluciones polares y no polares, lo que los hace útiles como solventes en pinturas y recubrimientos de superficies, tintes, lacas, tintas y colorantes. El éter monoetílico del etilenglicol también se utiliza en removedores de barniz, lacas, y como solvente para tintas de impresión, fluidos de duplicación y epoxi. Otros usos adicionales incluyen el descongelamiento industrial, fluidos hidráulicos y agentes de limpieza.
Este compuesto, como otros glicol éteres, se utiliza en la industria de semiconductores. También se utiliza en recubrimientos de superficies tales como lacas y pinturas. Debido al amplio uso de los glicol éteres, existen múltiples ocupaciones en las que ocurre exposición, por ejemplo, pintores, impresores (impresores de serigrafía, offset y estampado), trabajadores de limpieza, removedores de graffiti, trabajadores de la industria textil y del teñido, y trabajadores que manejan combustible.
En entornos de investigación, el 2-etoxietanol se utiliza principalmente por sus propiedades como solvente, particularmente en la formulación de tintas, colorantes y tinciones. Disuelve eficientemente tanto sustancias polares como no polares, lo que lo hace invaluable en la síntesis y aplicación de diversos productos químicos.
Constituyentes Clave y Vías Metabólicas
Compuesto Parental
El 2-etoxietanol (fórmula molecular C₄H₁₀O₂; CAS 110-80-5) es en sí mismo un único compuesto químico sintético puro y no contiene fitoquímicos constituyentes como lo hacen los ingredientes botánicos. Su relevancia biológica —y su perfil toxicológico— está determinada principalmente por su transformación metabólica tras la absorción.
Absorción y Metabolismo
El 2-etoxietanol se absorbe fácilmente a través de la piel, los pulmones y el tracto gastrointestinal. Una vez absorbido, se metaboliza rápidamente. La vía metabólica implica la deshidroxilación por la alcohol deshidrogenasa. El aldehído resultante se reduce rápidamente para formar ácido etoxiacético, el metabolito primario. En roedores se produce una conjugación adicional que forma el metabolito secundario, etoxiacetil glicina; sin embargo, el conjugado de glicina no se ha observado en humanos.
El ácido etoxiacético se detecta en la sangre y las membranas mucosas en cuestión de minutos. La adición de etanol retardará el proceso como resultado de la inhibición competitiva de la alcohol deshidrogenasa. Finalmente, el ácido etoxiacético es desalquilado por la monooxigenasa P450 y eliminado.
Se investigaron las vías de excreción de ¹⁴C tras la administración de una dosis oral única de 230 mg/kg de peso corporal de 2-etoxietanol a ratas Sprague-Dawley machos. La eliminación del ¹⁴C por la vía urinaria representó entre el 76 y el 80% de la dosis dentro de las 96 horas. La principal vía de biotransformación es la oxidación al ácido correspondiente, con cierta conjugación posterior del metabolito ácido con glicina. Los principales metabolitos, el ácido etoxiacético y la N-etoxiacetil glicina, que representan entre el 73 y el 76% de la dosis administrada, se eliminaron en la orina.
Metabolito Tóxico Primario: Ácido Etoxiacético (EAA)
La toxicidad asociada con el 2-etoxietanol es probablemente causada más por el metabolito primario, el ácido etoxiacético, que por el compuesto parental. Los metabolitos tienen una vida media más larga, lo que implica una mayor acumulación tras exposiciones repetidas. Tanto estudios in vitro como in vivo han mostrado efectos tóxicos por la administración de los metabolitos que no se observaron con dosis más altas del compuesto parental.
Estos glicol éteres tienen en común vías metabólicas que pueden llevar a una producción significativa de ácido etoxiacético. Los datos experimentales han demostrado que este metabolito es responsable de la toxicidad reproductiva observada.
Tras la administración del compuesto marcado con etanol en ratas, el único componente radiomarcado encontrado en los testículos de la rata fue identificado como ácido etoxiacético. Los resultados de este estudio sugieren que los efectos testiculares reportados en la rata podrían ser resultado de los niveles tisulares de ácido etoxiacético.
Evidencia Científica por Área de Efecto
Nota editorial: Toda la evidencia científica documentada se refiere a daño toxicológico, no a efectos terapéuticos o promotores de la salud. No existe evidencia revisada por pares que respalde ningún uso beneficioso para la salud del 2-etoxietanol en humanos o animales.
Toxicidad Reproductiva — Masculina (Evidencia en Animales: Sólida; Evidencia en Humanos: Limitada pero Consistente)
La toxicidad para el desarrollo y la toxicidad reproductiva masculina ha sido ampliamente documentada para varios compuestos de la familia de los glicol éteres, y la potencia está asociada con la longitud de la cadena de hidrocarburo: mientras más corta la cadena, más potentes son los efectos sobre el desarrollo y la reproducción.
Los efectos tóxicos del 2-etoxietanol en roedores incluyen teratogenicidad, fetotoxicidad, hematotoxicidad y atrofia testicular.
En términos de mecanismo, a pesar de la vasta colección de estudios de toxicidad realizados internacionalmente, el mecanismo exacto de la toxicidad para el desarrollo y la reproducción no se comprende bien. Un mecanismo potencial para la toxicidad reproductiva masculina es la acción directa sobre las células de Sertoli y/o las células germinales por parte del ácido etoxiacético.
En estudios en animales, el recuento espermático y el porcentaje de morfología normal disminuyeron en las semanas 5 y 6, y la motilidad espermática disminuyó en la semana 6. Estos datos, junto con otros estudios, indicaron que el espermatocito paquiténico era el objetivo más sensible para el 2-etoxietanol. Estudios in vitro monitorearon el consumo de O₂ y las concentraciones de ATP en espermatocitos paquiténicos aislados tratados con 10 mM de 2-etoxietanol o 1 o 10 mM de ácido etoxiacético (EAA), el metabolito activo reportado del 2-etoxietanol. Se observó una disminución en la concentración de ATP solo con 10 mM de EAA. Estos resultados indicaron que el EAA interfería con el metabolismo energético en el espermatocito paquiténico. Este efecto podría, en parte, explicar la toxicidad testicular producida por este compuesto.
Los investigadores han encontrado que el ácido etoxiacético puede causar degeneración de los espermatocitos in vitro, y el daño a los espermatocitos observado in vivo puede suprimirse cuando se inhibe el metabolismo del 2-etoxietanol.
Evidencia Ocupacional en Humanos
Para evaluar si la exposición a largo plazo al 2-etoxietanol puede afectar la calidad del semen, se realizó un estudio transversal entre hombres expuestos al 2-etoxietanol utilizado como lechada aglutinante en un proceso de fundición de metales. Las exposiciones en la zona de respiración durante el turno completo al 2-etoxietanol variaron desde no detectable hasta 24 ppm (media geométrica 6.6 ppm).
El recuento espermático promedio por eyaculado entre los trabajadores expuestos al 2-etoxietanol fue significativamente más bajo que el del grupo no expuesto (113 versus 154 millones de espermatozoides por eyaculado, respectivamente; p = 0.05) tras considerar la abstinencia, la antigüedad de la muestra, la edad de los sujetos, el uso de tabaco, alcohol y cafeína, los trastornos urogenitales, la fiebre y otras enfermedades. No se detectó ningún efecto de la exposición sobre el volumen seminal, la viabilidad espermática, la motilidad, la velocidad, la morfología normal o el volumen testicular.
Los autores del estudio concluyeron que existe un posible efecto de la exposición al 2-etoxietanol sobre el recuento espermático entre estos trabajadores, pero que otros factores podrían estar afectando la calidad seminal tanto de los trabajadores expuestos como de los no expuestos. El diseño transversal y la baja tasa de participación (50% de los trabajadores expuestos) limitan la inferencia causal de este estudio.
En trabajadores de manufactura, la exposición a éteres de etilenglicol se ha relacionado con un mayor riesgo de aborto espontáneo, defectos congénitos, fertilidad reducida y ciclos menstruales prolongados. En particular, la exposición al 2-metoxietanol y al 2-etoxietanol se ha asociado con una calidad seminal reducida en pintores de astilleros, fundidores de metales, trabajadores de la industria química y trabajadores de las industrias de semiconductores.
Se encontró que los glicol éteres utilizados previamente (2-alcoxietanoles, principalmente el 2-metoxietanol y el 2-etoxietanol) causaban múltiples efectos adversos para la salud, incluyendo efectos hematológicos, oligospermia y azoospermia, problemas reproductivos y efectos inmunotóxicos, por lo que han sido sustituidos por solventes menos peligrosos con estructuras químicas rediseñadas.
Toxicidad para el Desarrollo / Teratogenicidad (Evidencia en Animales: Sólida; Datos en Humanos: Indirectos)
Los estudios experimentales en animales demuestran claramente que el 2-etoxietanol induce efectos adversos reproductivos, del desarrollo y hematológicos. Varias especies (por ejemplo, ratas, conejos y ratones) expuestas a través de varias vías de exposición (por ejemplo, oral, dérmica e inhalatoria) han mostrado consistentemente estos efectos.
Se ha demostrado que el 2-etoxietanol es un teratógeno en estudios con animales, y es un posible teratógeno humano.
Los estudios de desarrollo disponibles demuestran que el 2-etoxietanol es un teratógeno dérmico y que se puede establecer un LOAEL de desarrollo de 93 mg/kg/día para este químico.
En pruebas de embriotoxicidad en pez cebra, el ácido metoxiacético y el ácido etoxiacético aparecieron como los metabolitos de glicol éteres más potentes, induciendo retraso del crecimiento y malformaciones. Otros glicol éteres no mostraron toxicidad para el desarrollo.
En un estudio del Programa Nacional de Toxicología (NTP), se administró 2-etoxietanol (pureza del 99%) en agua desionizada para beber a treinta ratas F344/N machos de 6 semanas de edad por dosis, durante 60 días. Los animales fueron tratados con dosis de 0, 5,000, 10,000, o 20,000 ppm en agua de bebida disponible ad libitum. Los autores del estudio reportaron dosis diarias promedio de 0, 407, 792, o 2,390 mg/kg-día.
Toxicidad Hematopoyética (Sanguínea) (Evidencia en Animales: Sólida; Evidencia en Humanos: Documentada)
Exámenes de trabajadores masculinos y femeninos expuestos al etoxietanol revelan efectos hematopoyéticos manifestados como anemia y alteraciones en el número de glóbulos blancos. Las exposiciones se estimaron en, o por debajo de, 1 ppm.
Un estudio en humanos de 2017 realizado en una instalación de serigrafía encontró efectos hematológicos medibles. Se seleccionaron treinta y cuatro trabajadores de serigrafía que estaban expuestos al 2-butoxietanol y al 2-etoxietanol, y 37 trabajadores administrativos no expuestos. La prueba de chi-cuadrado mostró que los porcentajes de reticulocitos y los recuentos corregidos de reticulocitos eran significativamente más altos en el grupo expuesto. Las pruebas t mostraron un aumento significativo en los recuentos de glóbulos blancos, los porcentajes de reticulocitos y el recuento corregido de reticulocitos en el grupo expuesto, con valores p de 0.002, 0.004 y 0.002, respectivamente. El análisis multivariado mostró que la razón de probabilidades (odds ratio) para los recuentos corregidos de reticulocitos fue de 16.30 para el grupo expuesto en comparación con el grupo control.
Toxicidad Hepática y Renal (Evidencia en Animales)
En animales, el 2-etoxietanol produce irritación de los ojos y del sistema respiratorio; alteraciones sanguíneas; y daño hepático, renal y pulmonar, además de efectos reproductivos y teratogénicos. Los posibles efectos a largo plazo de la exposición al 2-etoxietanol incluyen daño renal, daño a las células sanguíneas, daño testicular en hombres y fertilidad reducida en hombres.
Neurotoxicidad y Efectos sobre el Sistema Nervioso Central
Las exposiciones a corto plazo al 2-etoxietanol pueden irritar los ojos, la nariz y la garganta. Niveles muy altos pueden causar mareos, sensación de desmayo y pérdida de la conciencia.
Sistemas Corporales Asociados con Efectos Toxicológicos
- Sistema reproductivo (masculino): La exposición puede dañar los testículos, resultando en fertilidad reducida.
- Sistema reproductivo (femenino y fetal): NIOSH ha recomendado que el 2-etoxietanol sea considerado en el lugar de trabajo como una sustancia con el potencial de causar efectos reproductivos adversos en trabajadores masculinos y femeninos, y efectos embriotóxicos, incluyendo teratogénesis, en la descendencia de las trabajadoras embarazadas expuestas.
- Sistema hematopoyético: Se ha documentado anemia, alteración en los recuentos de glóbulos blancos y reticulocitosis en trabajadores expuestos ocupacionalmente, como se señaló anteriormente.
- Hígado y riñones: El daño orgánico se ha demostrado consistentemente en estudios toxicológicos en animales a través de múltiples vías de exposición.
- Sistema nervioso central: La exposición aguda a niveles altos produce narcosis e irritación de las mucosas.
- Piel: La exposición repetida a los glicol éteres puede provocar dermatitis de contacto.
Formas de Dosificación y Niveles de Exposición Reportados en Estudios
Las siguientes cifras se derivan exclusivamente de la investigación toxicológica y de exposición ocupacional. Se presentan únicamente con fines de contexto científico, no como niveles de ingesta humana recomendados:
- Las exposiciones ocupacionales en la zona de respiración durante turnos completos al 2-etoxietanol en una instalación de fundición de metales investigada oscilaron entre no detectable y 24 ppm (media geométrica 6.6 ppm).
- NIOSH recomendó que las exposiciones de los trabajadores al 2-etoxietanol y su acetato se limitaran a 0.5 ppm como promedio ponderado en el tiempo de 10 horas.
- En el estudio del NTP con ratas en agua de bebida, los autores reportaron dosis diarias promedio de 0, 407, 792, o 2,390 mg/kg-día.
- LOAEL de desarrollo establecido a partir de estudios de exposición dérmica en animales: 93 mg/kg/día.
- Un Nivel de Exposición de Referencia (REL) derivado de la EPA de 0.02 ppm (0.070 mg/m³) se basa en efectos sobre los sistemas reproductivo y hematopoyético.
Consideraciones de Seguridad y Estatus Regulatorio
Clasificación Regulatoria (ECHA / UE)
El 2-etoxietanol está clasificado bajo el Reglamento CLP de la UE (Reglamento CE No 1272/2008) y está indexado en la Lista de Candidatos SVHC bajo el Reglamento REACH. Cumple con los criterios para su clasificación como tóxico para la reproducción según el Reglamento 1272/2008/CE. Se aplican restricciones laborales bajo la Directiva de Protección a la Maternidad de la UE (92/85/CEE) para madres embarazadas o en período de lactancia.
NIOSH / OSHA (Estados Unidos)
El Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) recomienda que el 2-etoxietanol sea considerado en el lugar de trabajo como una sustancia con el potencial de causar efectos reproductivos adversos en trabajadores masculinos y femeninos. NIOSH también recomendó que se prohíba el contacto dérmico con el 2-etoxietanol y sus acetatos.
La Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA) propuso modificar su regulación existente sobre la exposición ocupacional al 2-etoxietanol y sus acetatos ("Glicol Éteres") contenida en el 29 CFR 1910.1000 Tabla Z-1.
Vías de Exposición y Absorción Cutánea
El 2-etoxietanol se absorbe fácilmente a través de la piel, los pulmones y el tracto gastrointestinal. La capacidad del compuesto para penetrar la piel intacta es motivo de particular preocupación: debido al potencial de absorción sustancial del 2-etoxietanol a través de la piel, se realizaron mediciones urinarias del metabolito ácido 2-etoxiacético como estrategia de biomonitoreo en estudios ocupacionales, mostrando niveles que oscilaron entre no detectable y 163 mg de 2EAA/g de creatinina.
Interacción con el Etanol
La adición de etanol retardará la activación metabólica del 2-etoxietanol como resultado de la inhibición competitiva de la alcohol deshidrogenasa. Un consumo de alcohol superior al ligero puede causar daño hepático. Beber alcohol puede aumentar el daño hepático causado por el 2-etoxietanol.
Disminución del Uso Debido a Riesgos Reconocidos
A finales de la década de 1970, comenzaron a publicarse numerosos estudios sobre efectos adversos, incluyendo atrofia testicular, infertilidad, fetotoxicidad y malformaciones fetales en animales de laboratorio expuestos a glicol éteres. Este cuerpo de evidencia impulsó acciones regulatorias y la sustitución industrial. La producción global ha estado en declive en años recientes con base en la toxicidad demostrada a través de las vías de exposición oral, dérmica e inhalatoria. El uso de los éteres de etilenglicol ha sido en gran medida sustituido por alternativas relativamente más seguras, principalmente los éteres de propilenglicol.
Evaluación Resumen
El 2-etoxietanol es un solvente industrial sintético sin uso documentado como suplemento dietético, nutracéutico, ingrediente alimentario (más allá de trazas de ésteres relacionados con sabores discutidos en patentes tempranas), o producto natural para la salud. Todos los organismos autorizados —NIOSH, OSHA, ECHA, EPA— lo clasifican como un peligro reproductivo y del desarrollo. La literatura científica es consistente al mostrar, a través de múltiples especies animales y múltiples vías de exposición, que el 2-etoxietanol y su metabolito primario, el ácido etoxiacético, causan toxicidad testicular, reducción del recuento espermático, embriotoxicidad, teratogenicidad, hematotoxicidad y daño orgánico. Los datos epidemiológicos limitados provenientes de trabajadores expuestos ocupacionalmente son consistentes en su dirección con los hallazgos en animales. No existe base de evidencia para ningún efecto beneficioso para la salud a partir de la exposición humana intencional a este compuesto.
Referencias