Антиоксидантна активність полімерного біоциду полігексаметиленгуанідин гідрохлориду
Cationic polymer polyhexamethylene guanidine hydrochloride (PHMG-Cl) is promising biocide that combines a broad spectrum of antimicrobial activity, moderate toxicity, as well as reasonable cost. It is widely used as an effective disinfectant in cooling systems, swimming pools, and hospitals, persona...
Gespeichert in:
| Datum: | 2020 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine
2020
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/27 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Catalysis and petrochemistry |
Institution
Catalysis and petrochemistry| _version_ | 1859471901325262848 |
|---|---|
| author | Kamenieva, Т.М. Tarasyuk, O.P. Derevianko, K.Yu. Aksenovska, O.A. Shybyryn, O.V. Metelytsia, L.O. Rogalsky, S.P. |
| author_facet | Kamenieva, Т.М. Tarasyuk, O.P. Derevianko, K.Yu. Aksenovska, O.A. Shybyryn, O.V. Metelytsia, L.O. Rogalsky, S.P. |
| author_sort | Kamenieva, Т.М. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2021-12-10T12:27:19Z |
| description | Cationic polymer polyhexamethylene guanidine hydrochloride (PHMG-Cl) is promising biocide that combines a broad spectrum of antimicrobial activity, moderate toxicity, as well as reasonable cost. It is widely used as an effective disinfectant in cooling systems, swimming pools, and hospitals, personal hygiene products, etc. Recently PHMG-Cl was found to have pronounced anti-inflammatory and wound healing properties and therefore may be used for the treatment of chronic wounds and thermal burns. This may indicate the antioxidant activity of polymeric biocide.
In this study, PHMG-Cl has been synthesized by melt polycondensation of guanidine hydrochloride and 1,6-hexamethylenediamine. The structure of the cationic polymer was confirmed by 1H NMR and IR spectroscopy. The viscosity-average molecular weight of PHMG-Cl was found to be 10700. The antioxidant activity of PHMG-Cl has been studied by using different methods. In the methylene blue (MB) dye test, the oxidation of MB by hydroxyl radicals generating in Fenton’s system was found to decrease in the presence of PHMG-Cl in a molar ratio to MB of 5:1 and 10:1 (by 26 % and 38 %, respectively). At the same time, complete dye oxidation was observed when guanidine hydrochloride was used instead of PHMG-Cl.
The antioxidant activity of PHMG-Cl has also been studied in the model system of radical chain oxidation of benzyl alcohol (BA). In this system, alkyl and peroxyl radicals are formed. The antioxidant activity was determined by a decrease of the initial rate of oxygen absorption during the initiated oxidation of BA. The introduction of PHMG-Cl into the oxidized system in the concentrations ranged from 1.3·10-3 - 1.6·10-2 mol/l decreased the oxidation rate of BA by 4.5–88 %. This result demonstrates that PHMG-Cl effectively inhibits radical chain oxidation of BA. However, further research is needed to elucidate the mechanism of free radical deactivation by a polymer biocide. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:49:53Z |
| format | Article |
| id | oai:katalizorgua:article-27 |
| institution | Catalysis and petrochemistry |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2026-03-12T15:49:53Z |
| publishDate | 2020 |
| publisher | V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:katalizorgua:article-272021-12-10T12:27:19Z Antioxidant activity of polymeric biocide polyhexamethylene guanidine hydrochloride Антиоксидантна активність полімерного біоциду полігексаметиленгуанідин гідрохлориду Kamenieva, Т.М. Tarasyuk, O.P. Derevianko, K.Yu. Aksenovska, O.A. Shybyryn, O.V. Metelytsia, L.O. Rogalsky, S.P. polyhexamethylene guanidine, polymeric biocide, antioxidant activity, methylene blue, radical chain oxidation, oxygen absorption полігексаметиленгуанідин, полімерний біоцид, антиоксидантна активність, метиленовий синій, радикально-ланцюгове окиснення, поглинання кисню Cationic polymer polyhexamethylene guanidine hydrochloride (PHMG-Cl) is promising biocide that combines a broad spectrum of antimicrobial activity, moderate toxicity, as well as reasonable cost. It is widely used as an effective disinfectant in cooling systems, swimming pools, and hospitals, personal hygiene products, etc. Recently PHMG-Cl was found to have pronounced anti-inflammatory and wound healing properties and therefore may be used for the treatment of chronic wounds and thermal burns. This may indicate the antioxidant activity of polymeric biocide. In this study, PHMG-Cl has been synthesized by melt polycondensation of guanidine hydrochloride and 1,6-hexamethylenediamine. The structure of the cationic polymer was confirmed by 1H NMR and IR spectroscopy. The viscosity-average molecular weight of PHMG-Cl was found to be 10700. The antioxidant activity of PHMG-Cl has been studied by using different methods. In the methylene blue (MB) dye test, the oxidation of MB by hydroxyl radicals generating in Fenton’s system was found to decrease in the presence of PHMG-Cl in a molar ratio to MB of 5:1 and 10:1 (by 26 % and 38 %, respectively). At the same time, complete dye oxidation was observed when guanidine hydrochloride was used instead of PHMG-Cl. The antioxidant activity of PHMG-Cl has also been studied in the model system of radical chain oxidation of benzyl alcohol (BA). In this system, alkyl and peroxyl radicals are formed. The antioxidant activity was determined by a decrease of the initial rate of oxygen absorption during the initiated oxidation of BA. The introduction of PHMG-Cl into the oxidized system in the concentrations ranged from 1.3·10-3 - 1.6·10-2 mol/l decreased the oxidation rate of BA by 4.5–88 %. This result demonstrates that PHMG-Cl effectively inhibits radical chain oxidation of BA. However, further research is needed to elucidate the mechanism of free radical deactivation by a polymer biocide. Катіонний полімер полігексаметиленгуанідин гідрохлорид (ПГМГ-Cl) є перспективним біоцидом, який має широкий спектр антимікробної активності, помірну токсичність, а також невисоку вартість. Він застосовується як дезінфектант в системах охолодження, плавальних басейнах і медичних закладах, засобах особистої гігієни і т. д. Нещодавно встановлено, що ПГМГ-Cl має виражені протизапальні та ранозагоювальні властивості і є ефективним для обробки хронічних ран та термічних опіків. Це може свідчити про антиоксидантну активність полімерного біоциду.В цій роботі синтезовано ПГМГ-Cl поліконденсацією гідрохлориду гуанідину та гексаметилендіаміну у розплаві. Будову катіонного полімеру підтверджено методами 1H ЯМР спектроскопії та ІЧ-спектроскопії. Визначено середнов’язкісну молекулярну масу ПГМГ-Cl, яка становить 10700.Вивчено антиоксидантну активність ПГМГ-Cl різними методами. Встановлено, що окиснення барвника метиленового синього (МС) гідроксильними радикалами, які генеруються в системі Фентона, суттєво сповільнюється за присутності ПГМГ-Cl у мольному співвідношенні до МС 5:1 і 10:1 (на 26 % і 38 % відповідно). В той же час, при використанні гідрохлориду гуанідину замість полімерного біоциду відбувалось повне окиснення барвника. Досліджено антиоксидантну активність ПГМГ-Cl в модельній системі радикальноланцюгового окиснення бензилового спирту (БС) під дією генерованих алкільних і пероксильних радикалів. Активність полімерного біоциду проти вільних радикалів визначали за зменшенням початкової швидкості поглинання кисню при ініційованому окисненні БС. Встановлено, що введення ПГМГ-Cl в окиснювальну систему в області концентрацій 1.3.10-3 - 1.6.10-2 моль/л зменшує швидкість окиснення субстрату на 4.5-88 %. Отримані результати свідчать про здатність катіонного полімеру ефективно інгібувати радикально-ланцюговеокиснення БС. Однак для встановлення механізму дезактивації вільних радикалів полімерним біоцидом необхідне проведення наступних досліджень. V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine 2020-11-24 Article Article application/pdf https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/27 10.15407/kataliz2020.30.073 Catalysis and petrochemistry; No. 30 (2020): Catalysis and petrochemistry; 73-82 Каталіз та нафтохімія; № 30 (2020): Каталіз та нафтохімія; 73-82 2707-5796 2412-4176 10.15407/kataliz2020.30 en https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/27/18 |
| spellingShingle | полігексаметиленгуанідин полімерний біоцид антиоксидантна активність метиленовий синій радикально-ланцюгове окиснення поглинання кисню Kamenieva, Т.М. Tarasyuk, O.P. Derevianko, K.Yu. Aksenovska, O.A. Shybyryn, O.V. Metelytsia, L.O. Rogalsky, S.P. Антиоксидантна активність полімерного біоциду полігексаметиленгуанідин гідрохлориду |
| title | Антиоксидантна активність полімерного біоциду полігексаметиленгуанідин гідрохлориду |
| title_alt | Antioxidant activity of polymeric biocide polyhexamethylene guanidine hydrochloride |
| title_full | Антиоксидантна активність полімерного біоциду полігексаметиленгуанідин гідрохлориду |
| title_fullStr | Антиоксидантна активність полімерного біоциду полігексаметиленгуанідин гідрохлориду |
| title_full_unstemmed | Антиоксидантна активність полімерного біоциду полігексаметиленгуанідин гідрохлориду |
| title_short | Антиоксидантна активність полімерного біоциду полігексаметиленгуанідин гідрохлориду |
| title_sort | антиоксидантна активність полімерного біоциду полігексаметиленгуанідин гідрохлориду |
| topic | полігексаметиленгуанідин полімерний біоцид антиоксидантна активність метиленовий синій радикально-ланцюгове окиснення поглинання кисню |
| topic_facet | polyhexamethylene guanidine polymeric biocide antioxidant activity methylene blue radical chain oxidation oxygen absorption полігексаметиленгуанідин полімерний біоцид антиоксидантна активність метиленовий синій радикально-ланцюгове окиснення поглинання кисню |
| url | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/27 |
| work_keys_str_mv | AT kamenievatm antioxidantactivityofpolymericbiocidepolyhexamethyleneguanidinehydrochloride AT tarasyukop antioxidantactivityofpolymericbiocidepolyhexamethyleneguanidinehydrochloride AT dereviankokyu antioxidantactivityofpolymericbiocidepolyhexamethyleneguanidinehydrochloride AT aksenovskaoa antioxidantactivityofpolymericbiocidepolyhexamethyleneguanidinehydrochloride AT shybyrynov antioxidantactivityofpolymericbiocidepolyhexamethyleneguanidinehydrochloride AT metelytsialo antioxidantactivityofpolymericbiocidepolyhexamethyleneguanidinehydrochloride AT rogalskysp antioxidantactivityofpolymericbiocidepolyhexamethyleneguanidinehydrochloride AT kamenievatm antioksidantnaaktivnístʹpolímernogobíocidupolígeksametilenguanídingídrohloridu AT tarasyukop antioksidantnaaktivnístʹpolímernogobíocidupolígeksametilenguanídingídrohloridu AT dereviankokyu antioksidantnaaktivnístʹpolímernogobíocidupolígeksametilenguanídingídrohloridu AT aksenovskaoa antioksidantnaaktivnístʹpolímernogobíocidupolígeksametilenguanídingídrohloridu AT shybyrynov antioksidantnaaktivnístʹpolímernogobíocidupolígeksametilenguanídingídrohloridu AT metelytsialo antioksidantnaaktivnístʹpolímernogobíocidupolígeksametilenguanídingídrohloridu AT rogalskysp antioksidantnaaktivnístʹpolímernogobíocidupolígeksametilenguanídingídrohloridu |