El dietilenglicol es muy similar al etilenglicol en cuanto a su toxicidad, si bien no produce ácido oxálico y es más directamente tóxico para los riñones que el etilenglicol. Los síntomas característicos de la ingesta de dosis excesivas consisten en diuresis, sed, pérdida de apetito, narcosis, hipotermia, insuficiencia renal y muerte, dependiendo del grado de exposición. Ratones y ratas expuestos a concentraciones de dietilenglicol de 5 mg/m3 durante períodos de entre 3 y 7 meses experimentaron cambios en los sistemas nervioso central y endocrino y en sus órganos internos, así como otros cambios patológicos. Aunque el dietilenglicol no plantea problemas para la salud en la práctica, los animales alimentados con altas dosis de etilenglicol presentaron litiasis vesical y tumores, probablemente secundarios a las litiasis. Las litiasis podrían deberse al monoetilenglicol presente en las muestras. Al igual que el etilenglicol, el dietilenglicol no parece comportar un riesgo importante por inhalación de vapores a temperatura ambiente, ni por contacto cutáneo u oral en condiciones industriales razonables.
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