Полигексаметиленгуанидин

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]

В отличие от связанного полимера полигексаметилен бигуанидина (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].

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 подавления роста микроорганизмов»[5].

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.

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].

Высокая токсичность ПГМГ для лёгких была зафиксирована во время вспышки тяжелых заболеваний в Южной Корее, обнаруженных у детей весной 2006—2011 годов и у взрослых весной 2011 года; смертность среди детей составила 58 процентов, в то время как среди взрослого населения 53 процента умерли или им потребовалась пересадка легких[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].

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).

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 легких. 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.

• ChemBlink: Полигексаметиленгуанидин гидрохлорид (англ.)

• 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.