Полигексаметиленгуанидин ПГМГ PHMG — 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).
Наименование ПГМГ-ГХ по классификации IUPAC: поли(имнокарбонимидоилимино-1,6-гександиил)гидрохлорид. На английском языке: Poly(iminocarbonimidoylimino-1,6-hexanediyl), monohydrochloride, poly(hexamethyleneguanidine)hydrochloride. Структурная формула: (C7H16N3Cl)n, где n=4—50, молекулярный вес: 700—10000 а. е. м.
Соли ПГМГ представляют собой белый порошок и, как все соли полигуанидинов, хорошо растворимы в воде или спирте. Чистое вещество не имеет цвета и запаха, химически не активно, пожаро-взрыво безопасно, сохраняет свои свойства от минусовых температур до +120 °C, образовывает прочные комплексы с солями тяжелых металов, не является окислителем и не вызывает коррозию, имеет моющие и анти-коррозионные свойства, является флокулянтом и коагулянтом дисперсной среды и коллоидных растворов, что дает эффективность против биоплёнок, но может спровоцировать выпадение пигментов красок в осадок.
Раствор ПГМГ проявляет антигрибковое фунгицидное и бактерицидное свойство, активность в отношении и грамотрицательных и грамположительных бактерий, возможно подавляет плесень, однако спороцидное действие не заявлено, обладает длительным действием, сохраняя бактерицидный эффект от 3 дней до 8 месяцев. Предварительные выводы указывают на то, что ПГМГ и его производные в первую очередь наносят повреждения клеточным мембранам путем ингибирования активности клеточных дегидрогеназ..
Бактерицидные свойства группы гуанидиновых веществ, обусловлены разрушительным электрохимическим воздействием на оболочку клетки (клеточную мембрану), которая играет роль молекулярного фильтра, защищающего цитоплазматическую мембрану от разрушающих токсинов. 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 (пептидогликановым) 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.
Производится в России (2 предприятия), Южной Корее, (1 предприятие), Китае (5 основных предприятия). Китайская продукция содержит 99,3 % ДВ. Поставляется в жидкой форме 20 % и 50 %, и сухой 50 % и кристаллы 100 %. Значение рН 1%-го водного раствора по одним источникам pH 6—8, у других производителей pH 8—10.
История синтеза 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).
Токсичность В отличие от связанного полимера (ПГМБ), свободный ПГМГ был описан как новое вещество со свойствами и потенциальным эффектами с мало изученными отдалёнными последствиями его применения. ПГМГ (неизвестно, какая именно его соль), стала причиной тяжелых заболеваний и смертей в Южной Корее, связанных с его неправильным длительным использованием в увлажнителях воздуха, что и привело к некротической смерти клеток лёгких, ввиду их особой чувствительности при концентрациях более 2 ppm (2 мг/м³ = 0,002 г/м³ = 0,0002 % м³).
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 — при аэрозольном и ингаляционном воздействии вызывет гибель клеток слизистой оболочки бронхиол, и приводит к повреждению альвеол с сопутствующим облитерирующим бронхиолитомCummings KJ, Kreiss K Occupational and environmental bronchiolar disorders. Semin Respir Crit Care Med. 2015 Jun;36(3):366-78. Epub 2015 May 29. PMC 4610354 (Available on 2016-06-01) , часто со смертельным исходом как следствие необратимого обструктивного заболевания легких, при котором бронхиолы сжимаются и сужаются с фиброзом (рубцовой ткани) и/или воспалением.Merriam-Webster Medical Dictionary > bronchiolitis obliterans Retrieved on August, 2010
Внутренне PHMG накапливается в печени при употреблении суррогатного алкоголя, типа спиртовой антисептик с содержанием ПГМГ-ГХ, или при постоянном употреблении воды очищенной ПГМГ - в одной из работ установили, данное соединение является биологической матрицей для оседания солей желчных кислот и гемоглобиногенных пигментов, умеет присоединять эндогенное железо как комплексообразователь. Медленно разрешающийся холестаз обуславливает гепатонекрозы, развитие токсического гепатита с гипербилирубинемией и желтухой, они в свою очередь приводят к формированию характерной клинической и морфологической картины отравления, сопровождающей токсический гепатит..
С 1 февраля 2013 года Европейская комиссия запретила использование PHMG во всех его предыдущих областях применения в странах Европейского Союза. Европейская комиссия запретила размещение на рынке и использование PHMG для всех видов биоцидных применений, включая системы водоочистики бытовой и питьевой воды. Директивы Европейского Парламента и Совета Европейского Союза 98/8/EC от 16 февраля 1998 г. о размещении на рынке биоцидных средств" директивами: 2011/391/EU от 01.07.2011г и 2012/78/EU от 09.02.2012 г.
Точные даты окончательного законодательного изъятия PHMG (ПГМГ) в ЕС из различных областей применения (Producttype) : PT1 — Биоцид в сфере гигиены человека 01.07.2012 PT2 — Дезсредства и биоциды в здравоохранении и личном применении 01.02.2013 PT3 — Биоцид в сфере ветеринарии 01.02.2013 PT4 — Дезинфекция продуктов питания и кормов 01.02.2013 РТ5 — Дезсредства для питьевой воды 01.07.2012 PT6 — В составе консервантов 01.07.2012 РТ7 — Защита киноплёнки 01.02.2013 РТ9 — Защита кабелей, кожи, резины и полимерных материалов 01.02.2013 РТ10 — Защита в строительстве 01.02.2013 РТ11 — Консервант охлаждённых продуктов 01.02.2013 РТ12 — Противогрибковые средства 01.02.2013 PT13 — Защита металла от коррозии 01.07.2012 РТ20 — Консервант пищевых продуктов и сырья 01.02.2013 РТ21 — Средство против биологической коррозии 03.01.2008
Также есть информация об изъятии ПГМГ из разрешённых к применению биоцидов размещена в реестре уведомлений, опубликованных Комитетом по Техническим барьерам в торговле ВТО № G/TBT/N/ЕЕС/355/Add.1 от 13.03.2012 г., в том числе в базе данных уполномоченного лица от Комитета ТБТ ВТО в России ФГУП СТАНДАРТИНФОРМ.
Федеральный регистр потенциально опасных химических и биологических веществ — страница PHMG hydrochloride регистрационный номер ВТ-003245 :
ОБУВ м.р. атмосферный воздух 0,03 мг/м3 = 0,00003 г/м3 ОБУВ с.с. атмосферный воздух — не назначено для ПГМГ PHMG ПДК м.р. — не назначено для ПГМГ PHMG ПДК с.с. — не назначено для ПГМГ PHMG ПДК м.р. рабочая зона 2 мг/м3 = 0,002 г/м3 ПДК с.с. рабочая зона — не назначено для ПГМГ PHMG ПДК рыбохозяйственный 0,01 мг/л или 10 мг/м3 = 0,01 г/м3 ПДК водные объекты 0,1 мг/л или 100 мг/м3 = 0,1 г/м3 во всех разделах пометка — санитарно-токсикологический 3 класс опасности, требуется специальная защита кожи и глаз
ОБУВ м.р. - ориентировочно безопасный уровень, максимальной разовой концентрации, не должна влиять при кратковременном воздействии 20 минут атмосферных примесей ОБУВ с.с. - ориентировочно безопасный уровень, среднесуточной концентрации, не должна оказывать вредного воздействия при неограниченно долгом времени вдыхания ПДК м.р. - предельно допустимая, максимальная разовая концентрация, 20 минут — заменяет ОБУВ м.р. после принятия в ПДК ПДК с.с. - предельно допустимая, среднесуточная концентрация, годы — заменяет ОБУВ с.с. после принятия цифры как ПДК ПДК раб.з мр - предельно допустимая, максимально разовая в рабочей зоне, не должна вызывать рефлекторных реакций у человека в течение 20-30 минут ПДК раб.з сс - предельно допустимая, средне сменная в рабочей зоне, при ежедневной кроме выходных работе 8ч не более 40ч в неделю всего рабочего стажа, недолжна вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений
Применение Полигексаметиленгуанидин (ПГМГ, PHMG) свободно продают в составе дезинфицирующих средств: «Метацид», «Полисепт», «Фогуцид», «Демос», «Дезавид», «Дефлок», «Унико», «Биопаг», «Анавидин», «Антисептин», «Экстрасепт» и других дезинфицирующих средствах, а также в очень многих спиртосодержащих жидкостях, особенно аптечного происхождения, например, в обход акцизов как спиртовой концентрат для фармацевтики и косметологии. Разгадка проста, с 01.01.2006 года вступили в силу поправки в Налоговый кодекс РФ, вводящие акцизы на технический спирт, а с 01.07.2006 того же года ввели запрет на оптовую продажу спиртосодержащих жидкостей без акциза и оптовой лицензии, однако такой же спирт, содержащий лекарственные средства из Госреестра, акцизом совсем не облагается, а ПГМГ ранее включён в Государственный реестр лекарственных средств РФ.
ПГМГ используется в России с 2001 года в больницах для дезинфекции. Роспотребнадзор в Инструкции по проведению дезинфекционных мероприятий для профилактики заболеваний вызываемых коронавирусами, рекомендовал использовать для дезинфекции полимерные производные вещества гуанидина (ПГМГ) в концентрации рабочего раствора не менее 0,2%.
Плесневые споры являются одними из самых устойчивых к ПГМГ, а клетки бактерий более чувствительны к ПГМГ, чем грибковая плесень, клетки млекопитающих ещё более чувствительны к ПГМГ чем микробные.
Для уничтожения грибков требуется большая концентрация от 50 до 200 промилле (1‰=0.1%) – это от 5% до 20% чистого вещества. Для обработки кожи и дезинфекции медицинских инструментов концентрация ПГМГ-ГХ должна состоять от 200 до 5000 ppm (1ppm=0,001‰ и 1ppm=0,0001%) или от 0,02% до 0,5% чистого вещества.
Предельно допустимая дозировка в воздухе рабочей зоны и максимальная разовая концентрация при кратковременном воздействии 20 минут — ПДК-мр рабочая зона 2 мг/м3 или 0,002 г/м3. Предельно допустимая дозировка в воздухе рабочей зоны, средне сменная при ежедневной, кроме выходных, работе 8 ч. – не более 40 ч. в неделю всего рабочего стажа. ПДК-сс рабочая зона не назначена для ПГМГ (PHMG), что означает запрет полной рабочей смены в помещении с парами вещества.
Ориентировочно безопасный уровень в атмосферном воздухе населенных мест в максимальной разовой концентрации при кратковременном воздействии 20 минут — ОБУВ-м-р атмосферный воздух 0,03 мг/м3 или 0,00003 г/м3.