Полигексаметиленгуанидин

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Полигексаметиленгуанидин
Polyhexamethylene guanidine.svg
Общие
Систематическое наименование
Poly (iminocarbonimidoylimino-1,6-hexanediyl)
Сокращения
  • Полигексаметиленгуанидин
  • Полисепт
  • ПГМГ
  • ПГМГ-Ф
Хим. формула (C7H15N3)n
Классификация
Номер CAS 31961-54-3
Фосфат: 89697-78-9
Гидрохлорид: 57028-96-3
Моногидрохлорид (Россия): 57029-18-2
Приводятся данные для стандартных условий (25 ℃, 100 кПа), если не указано иное.

Полигексаметиленгуанидин (ПГМГ) — производное гуанидина, в основном используемого в качестве биоцидного дезинфектанта, в основном в форме его солей полигексаметиленгуанидин фосфата (ПГМГ-Ф) или полигексаметиленгуанидин гидрохлорида (ПГМГ-ГХ, метацид).

Исследования показали, что раствор ПГМГ проявляет фунгицидное и бактерицидное свойство, активность в отношении и грамотрицательных и грамположительных бактерий[1]. Это вещество имеет моющие, анти-коррозионные и флокулирующие свойства и эффективно против биоплёнок[2]. Соли ПГМГ представляют собой белый порошок[3] и как все соли полигуанидинов хорошо растворимы в воде[2].

История синтеза[править | править код]

Полигексаметиленгуанидин гидрохлорид был синтезирован из цианидных производных гуанидина фирмой Schering Kahlbaum AG (патент DE 494918 °C «Verfahren zur Darstellung von Guanidinen» от 31 марта 1930 года), автор изобретения Dr. Herbert Schotte, приоритет от 29 октября 1926 года. Усовершенствованная технология синтеза конденсацией гексаметилендиамина (ГМДА) с гексаметилендицианамидом разработана сотрудниками фирмы DuPont (Bolton, Coffman, Lucius) (патент US2325586 A «Polymeric Guanidines and process for preparing the same» от 3 августа 1943 года, приоритет от 21 марта 1940 года). В СССР в 70-е годы разработана технология получения на основе конденсации ГМДА с гуанидином (Гембицкий и соавторы, 1974).[4]

Токсичность[править | править код]

В отличие от связанного полимера полигексаметилен бигуанидина[en] (ПГМБ), ПГМГ был описан как новое вещество со свойствами и потенциальным эффектами с мало изученными отдалёнными последствиями его применения. Предварительные выводы указывают на то, что ПГМГ и его производные, в первую очередь наносят повреждения клеточным мембранам путем ингибирования активности клеточных дегидрогеназ[1].

ПГМГ при аэрозольном и ингаляционном воздействии повреждает лёгкие, вызывая гибель клеток слизистой оболочки бронхиол и приводит к повреждению альвеол с сопутствующим облитерирующим бронхиолитом[5][6], часто со смертельным исходом как следствие необратимого обструктивного заболевания легких, при котором бронхиолы сжимаются и сужаются с фиброзом (рубцовой ткани) и/или воспалением[7].

Использование[править | править код]

ПГМГ используется в России с 2001 года в больницах для дезинфекции[6] и был широко использован в Южной Корее в качестве дезинфицирующего средства для предотвращения микробного загрязнения в бытовых увлажнителях воздуха[8]. ПГМГ был «изначально предназначен для обработки резервуара воды увлажнителя, но вместо этого в нарушении инструкции использовался населением в качестве добавки в воду для увлажнителя воздуха, с целью подавления роста микроорганизмов»[5].

Роспотребнадзор в Инструкции по проведению дезинфекционных мероприятий для профилактики заболеваний, вызываемых коронавирусами, рекомендовал использовать для дезинфекции одним из средств полимерные производные гуанидина (ПГМГ) в концентрации в рабочем растворе не менее 0,2% [9].

Вспышка болезней лёгких со смертельными исходами в Южной Корее[править | править код]

Высокая токсичность ПГМГ для лёгких была зафиксирована во время вспышки тяжелых заболеваний в Южной Корее, обнаруженных у детей весной 2006—2011 гг. и у взрослых весной 2011 г.; смертность среди детей составила 58 %, в то время как среди взрослого населения 53 % умерли или им потребовалась пересадка лёгких[5]. Вскрытия и санитарно-эпидемиологические мероприятия, проведённые южнокорейским CDC, а также исследования на животных показали, что причиной стало использование ПГМГ в увлажнителях воздуха[5][6]. Он был запрещён в 2011 году и заболевания прекратились[5][6].

Ответственность за произошедшее в мае 2016 года взяла на себя Reckitt Benckiser как одна из компаний, которые продавали этот продукт в Южной Корее. Руководитель корейского подразделения на пресс-конференции извинился перед пострадавшими и их семьями. Предложил денежную компенсацию семьям погибших и всем пострадавшим. Это был первый в истории случай, когда компания признала, что её продукты содержащие ПГМГ, были вредны[10].

Соли ПГМГ[править | править код]

ПГМГ-ГХ (полигексаметиленгуанидин гидрохлорид)[править | править код]

Molecular Structure PHMG CAS 57028-96-3.gif

химическая формула = (C7H15N3)nх(HCl)

ПГМГ-ГХ (PHMG) — полигексаметиленгуанидин гидрохлорид является солью полигексаметиленгуанидина (ПГМГ) и используется как биоцид и дезинфицирующее средство в широком диапазоне рН.

Антидот[править | править код]

Поскольку ПГМГ и его соли, как и другие хлорорганические соединения ингибируют фермент цитохромоксидазу, отвечающий за клеточное дыхание, целесообразнее всего использовать Янтарную кислоту и её соли совместно с Аскорбиновой в качестве антидота. И в частности Реамберин в течение двадцати дней, в зависимости от степени поражения (включая ингаляционную форму введения).

Описание[править | править код]

Бактерицидные свойства гуанидиновых веществ обусловлены разрушительным электрохимическим воздействием на оболочку клетки (клеточную мембрану), которая играет роль молекулярного фильтра, защищающего цитоплазматическую мембрану от разрушающих токсинов[11]. Чтобы подействовать на клетку, антибактериальный препарат должен проникнуть через этот слой.

Вследствие своих электрохимических свойств, контактируя с поверхностью клеточной оболочки, молекулы ПГМГ вызывают отток компонентов, обеспечивающих целостность клеточной мембраны. Можно сказать, что молекулы ПГМГ «обманывают» компоненты наружного слоя оболочки клетки и вместо того, чтобы связываться с внутренним (пептидокликановым) слоем, связываются с находящимся снаружи молекулами, тем самым образуя бреши, через которые остаточные количества ПГМГ проникают к цитоплазматической мембране. Далее, молекулы ПГМГ нарушают целостность цитоплазматической мембраны.

На первом этапе наблюдается утечка молекул с низким молекулярным весом, в первую очередь ионов калия (К+). Уже при бактериостатических количествах ПГМГ из клетки уходит около 40 % содержащегося в ней калия (К+).

С увеличением концентрации ПГМГ содержимое клетки с большим молекулярным весом (например, нуклеотиды) поступает в надсадочную жидкость вокруг неё. Клетки со значительной (более 15 % выше нормального уровня) утечкой нуклеотидов оказываются неисправимо поврежденными.

Клетки бактерии более чувствительны к ПГМГ, чем грибковая плесень. Клетки млекопитающих ещё более чувствительны к ПГМГ, чем микробные. Перорально ПГМГ обладает низкой токсичностью, но при принудительном вдыхании вызывает как у экспериментальных животных так и у людей некротические поражения бронхов, что приводит к воспалению и фиброзу лёгких. ПГМГ (неизвестно, какая именно соль), стала причиной тяжелых заболеваний и смертей в Южной Корее, связанных с его неправильным длительным использованием в увлажнителях воздуха[12][13], что и привело к некротической смерти клеток лёгких, ввиду их особой чувствительности при концентрациях уже менее 2 ppm (2 мг/м³). Для уничтожения грибков требуется концентрация от 50 до 200 промилле.

ПГМГ-ГХ в концентрациях 200-5000 ppm используется в растворах для обработки кожи и дезинфекции медицинских инструментов.

Производится в России (2 предприятия), Южной Корее, (1 предприятие), Китае (5 основных предприятия). Китайская продукция содержит 99,3 % ДВ.

ПГМГ-Ф (полигексаметиленгуанидин фосфат)[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. ↑ 1 2 Walczak et al, 2014.
  2. ↑ 1 2 Александр Чиркунов; Юрий Кузнецов. Ингибиторы коррозии в системах водяного охлаждения // [[1] в «Книгах Google» Mineral Scales and Deposits: Scientific and Technological Approaches] (англ.) / Zahid Amjad; Konstantinos D. Demadis. — Elsevier, 2015. — P. 85 ff., here: 99 f.. — ISBN 978-0-444-63228-9.
  3. ↑ Material Safety Data Sheet. SK Chemicals[en] (2 декабря 2002). Дата обращения: 3 мая 2016. Архивировано из оригинала 9 июня 2016 года.
  4. ↑ Полигексаметиленгуанидин гидрохлорид (рус.). https://nobel-group.by (6 мая 2016). Дата обращения: 29 июня 2021. Архивировано 29 июня 2021 года.
  5. ↑ 1 2 3 4 5 Cummings KJ, Kreiss K Occupational and environmental bronchiolar disorders. Semin Respir Crit Care Med. 2015 Jun;36(3):366-78. Epub 2015 May 29. PMID 26024345 PMC 4610354 (Available on 2016-06-01)
  6. ↑ 1 2 3 4 Dirk W. Lachenmeier. Chapter 24 – Antiseptic Drugs and Disinfectants // Side Effects of Drugs Annual. — 2015. — Т. 37. — С. 273—279. — doi:10.1016/bs.seda.2015.06.005.
  7. ↑ Merriam-Webster Medical Dictionary > bronchiolitis obliterans Архивная копия от 1 августа 2017 на Wayback Machine Retrieved on August, 2010
  8. ↑ Lee Hyun-jeong for the Korea Herald. April 24, 2016 Oxy suspected of watering down report Архивная копия от 13 апреля 2017 на Wayback Machine
  9. ↑ Роспотребнадзор. Инструкция по проведению дезинфекционных мероприятий для профилактики заболеваний, вызываемых коронавирусами (рус.). https://www.rospotrebnadzor.ru (23 января 2020). Дата обращения: 4 февраля 2022. Архивировано 27 января 2022 года.
  10. ↑ Reckitt Benckiser sold deadly sterilisers in South Korea, BBC News (2 мая 2016). Архивировано 5 июня 2017 года. Дата обращения: 30 мая 2017.
  11. ↑ Emilia Ţîmbalari. Современные дезинфицирующие cредcтва = Modern disinfectants remedy // Arta Medica. — 2012. — Вып. 48, № 1. — С. 24—27. — ISSN 1810-1879. Архивировано 29 марта 2023 года.
  12. ↑ H-K Ceong, M Ha, J-H Lee. Unrecognised bomb hidden in the babies room: fatal pulmonary damage related with use of biocide in humidifiers // Environmental Health and Toxicology. — 2012. — Вып. 27. — doi:10.5620/eht.2012.27.e2012001.
  13. ↑ Lee, J-H., Kim, Y-H., Kwon, J-H. Fatal misuse of humidifier disinfectants in Korea: Importance of screening risk assessment and implications for managment of chemicals in consumer products // Env. Sci. Technol.. — 2012. — Вып. 46. — С. 2498—2500.

См. также[править | править код]

Литература[править | править код]

  • Maciej Walczak; Agnieszka Richert; Aleksandra Burkowska-But. The effect of polyhexamethylene guanidine hydrochloride (PHMG) derivatives introduced into polylactide (PLA) on the activity of bacterial enzymes (англ.) // Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology : journal. — 2014. — Vol. 41, no. 11. — P. 1719—1724. — doi:10.1007/s10295-014-1505-5.
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Полигексаметиленгуанидин&oldid=128843536