Guanidinium-Containing Oligomer as an Inhibitor of Microbial Corrosion of Metal
Guanidinium-containing oligomers, a poorly studied class of organic compounds, have attracted attention due to their bactericidal properties. A guanidinium-containing oligomer based on an aliphatic oligoepoxide is a newly synthesized substance with bactericidal activity, which gives it the prospects...
Збережено в:
| Дата: | 2024 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , , , , , , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine
2024
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/133 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Microbiological Journal |
Репозитарії
Microbiological Journal| id |
oai:ojs2.ojs.microbiolj.org.ua:article-133 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Microbiological Journal |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
інгібітори мікробної корозії гуанідінійвмісний алкіл-замінний олігомер сульфат-відновлювальні бактерії microbial corrosion inhibitors guanidinium-containing alkyl substituted oligomer sulfate-reducing bacteria |
| spellingShingle |
інгібітори мікробної корозії гуанідінійвмісний алкіл-замінний олігомер сульфат-відновлювальні бактерії microbial corrosion inhibitors guanidinium-containing alkyl substituted oligomer sulfate-reducing bacteria Abdulina, D.R. Vortman, M.Ya. Kopteva, Zh.P. Iutynska, G.O. Kopteva, A.E. Lemeshko, V.N. Shevchenko, V.V. Biliavska, L.O. Абдуліна, Д.Р. Вортман, М.Я. Коптєва, Ж.П. Іутинська, Г.О. Коптєва, А.Є. Лемешко, В.Н. Шевченко, В.В. Білявська, Л.О. Guanidinium-Containing Oligomer as an Inhibitor of Microbial Corrosion of Metal |
| topic_facet |
інгібітори мікробної корозії гуанідінійвмісний алкіл-замінний олігомер сульфат-відновлювальні бактерії microbial corrosion inhibitors guanidinium-containing alkyl substituted oligomer sulfate-reducing bacteria |
| format |
Article |
| author |
Abdulina, D.R. Vortman, M.Ya. Kopteva, Zh.P. Iutynska, G.O. Kopteva, A.E. Lemeshko, V.N. Shevchenko, V.V. Biliavska, L.O. Абдуліна, Д.Р. Вортман, М.Я. Коптєва, Ж.П. Іутинська, Г.О. Коптєва, А.Є. Лемешко, В.Н. Шевченко, В.В. Білявська, Л.О. |
| author_facet |
Abdulina, D.R. Vortman, M.Ya. Kopteva, Zh.P. Iutynska, G.O. Kopteva, A.E. Lemeshko, V.N. Shevchenko, V.V. Biliavska, L.O. Абдуліна, Д.Р. Вортман, М.Я. Коптєва, Ж.П. Іутинська, Г.О. Коптєва, А.Є. Лемешко, В.Н. Шевченко, В.В. Білявська, Л.О. |
| author_sort |
Abdulina, D.R. |
| title |
Guanidinium-Containing Oligomer as an Inhibitor of Microbial Corrosion of Metal |
| title_short |
Guanidinium-Containing Oligomer as an Inhibitor of Microbial Corrosion of Metal |
| title_full |
Guanidinium-Containing Oligomer as an Inhibitor of Microbial Corrosion of Metal |
| title_fullStr |
Guanidinium-Containing Oligomer as an Inhibitor of Microbial Corrosion of Metal |
| title_full_unstemmed |
Guanidinium-Containing Oligomer as an Inhibitor of Microbial Corrosion of Metal |
| title_sort |
guanidinium-containing oligomer as an inhibitor of microbial corrosion of metal |
| title_alt |
Гуанідінійвмісний олігомер як інгібітор мікробної корозії металу |
| description |
Guanidinium-containing oligomers, a poorly studied class of organic compounds, have attracted attention due to their bactericidal properties. A guanidinium-containing oligomer based on an aliphatic oligoepoxide is a newly synthesized substance with bactericidal activity, which gives it the prospects for use as a microbial corrosion inhibitor. Aim. The goal of the study was to synthesize oligomeric alkyl substituted guanidinium bromide and study of its anticorrosive properties in the presence of steel under the influence of corrosive active sulfate-reducing bacteria. Methods. The guanidine-containing alkyl substituted oligomer was obtained by the reaction of the aliphatic oligoepoxide DEG-1 with guanidine, followed by interaction with alkyl bromide. The anticorrosive properties of the guanidine-containing oligomer were studied using collection strains of sulfate-reducing bacteria: UCM B-11503 Desulfovibrio sp.10, UCM B-11501 Desulfovibrio desulfuricans DSM642, and UCM B-11502 Desulfovibrio vulgaris DSM644. The sulfate-reducing bacteria were grown on Postgate В medium for 14 days at a temperature of 28 ± 2 °C. The number of bacteria was determined by the method of tenfold dilution. The corrosion rate was determined by the gravimetric method. The physicochemical parameters of pH and redox potential of the bacterial culture liquid were studied by the potentiometric method. The accumulation of hydrogen sulfide in the culture liquid was determined by the iodometric method. Lipolytic activity was studied spectrophotometrically using a KFK-3 device by reaction with p-nitrophenyl palmitate, catalase activity — using 0.03% hydrogen peroxide, which formed a stable colored complex with a 4% molybdenum diphosphate solution. The specific activity of the studied enzymes was expressed as unit ∙ mg-1 protein. Protein was determined in the supernatant by the conventional Lowry method. Results. It was shown that the oligomer based on aliphatic oligoepoxide has biocidal properties. A significant inhibition of the development of sulfate-reducing bacteria (SRB) was observed after the oligomer was added; only dozens of bacterial cells were detected in the medium after the exposure period. The corrosion rate of steel in the presence of SBR without addition of inhibitors was 0.15 — 0.35 mg/cm2∙h. The addition of DPC (a quaternary ammonium compound based on N-decylpyridinium chloride) (Kyiv Polytechnic Institute (KPI), Ukraine) to the culture medium led to a decrease in the steel corrosion rate to 0.032 — 0.047 mg ∙ cm-2 h-1 (by 6.5—10.6 times). In the presence of Armohib CI-28 inhibitor (based on Diamine Ethoxylate) (Akzonobel, Holland), the corrosion rate was reduced to 0.02—0.039 mg ∙ cm-2 h-1 (by 4.2 — 12.7 times). The addition of guanidinium-containing oligomer to the medium with bacteria reduced the corrosion rate to 0.075—0.079 mg/cm2 ∙ h (by 2.5—2.7 times). According to the mass loss of steel samples, the degree of metal protection against microbial corrosion in the presence of guanidinium-containing oligomer was 60.15—63.17%. Conclusions. The obtained data indicate that the guanidinium-containing oligomer based on aliphatic oligoepoxy has biocidal and anticorrosive properties and is promising for use as a means of combating microbially induced corrosion. |
| publisher |
PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine |
| publishDate |
2024 |
| url |
https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/133 |
| work_keys_str_mv |
AT abdulinadr guanidiniumcontainingoligomerasaninhibitorofmicrobialcorrosionofmetal AT vortmanmya guanidiniumcontainingoligomerasaninhibitorofmicrobialcorrosionofmetal AT koptevazhp guanidiniumcontainingoligomerasaninhibitorofmicrobialcorrosionofmetal AT iutynskago guanidiniumcontainingoligomerasaninhibitorofmicrobialcorrosionofmetal AT koptevaae guanidiniumcontainingoligomerasaninhibitorofmicrobialcorrosionofmetal AT lemeshkovn guanidiniumcontainingoligomerasaninhibitorofmicrobialcorrosionofmetal AT shevchenkovv guanidiniumcontainingoligomerasaninhibitorofmicrobialcorrosionofmetal AT biliavskalo guanidiniumcontainingoligomerasaninhibitorofmicrobialcorrosionofmetal AT abdulínadr guanidiniumcontainingoligomerasaninhibitorofmicrobialcorrosionofmetal AT vortmanmâ guanidiniumcontainingoligomerasaninhibitorofmicrobialcorrosionofmetal AT koptêvažp guanidiniumcontainingoligomerasaninhibitorofmicrobialcorrosionofmetal AT íutinsʹkago guanidiniumcontainingoligomerasaninhibitorofmicrobialcorrosionofmetal AT koptêvaaê guanidiniumcontainingoligomerasaninhibitorofmicrobialcorrosionofmetal AT lemeškovn guanidiniumcontainingoligomerasaninhibitorofmicrobialcorrosionofmetal AT ševčenkovv guanidiniumcontainingoligomerasaninhibitorofmicrobialcorrosionofmetal AT bílâvsʹkalo guanidiniumcontainingoligomerasaninhibitorofmicrobialcorrosionofmetal AT abdulinadr guanídíníjvmísnijolígomerâkíngíbítormíkrobnoíkorozíímetalu AT vortmanmya guanídíníjvmísnijolígomerâkíngíbítormíkrobnoíkorozíímetalu AT koptevazhp guanídíníjvmísnijolígomerâkíngíbítormíkrobnoíkorozíímetalu AT iutynskago guanídíníjvmísnijolígomerâkíngíbítormíkrobnoíkorozíímetalu AT koptevaae guanídíníjvmísnijolígomerâkíngíbítormíkrobnoíkorozíímetalu AT lemeshkovn guanídíníjvmísnijolígomerâkíngíbítormíkrobnoíkorozíímetalu AT shevchenkovv guanídíníjvmísnijolígomerâkíngíbítormíkrobnoíkorozíímetalu AT biliavskalo guanídíníjvmísnijolígomerâkíngíbítormíkrobnoíkorozíímetalu AT abdulínadr guanídíníjvmísnijolígomerâkíngíbítormíkrobnoíkorozíímetalu AT vortmanmâ guanídíníjvmísnijolígomerâkíngíbítormíkrobnoíkorozíímetalu AT koptêvažp guanídíníjvmísnijolígomerâkíngíbítormíkrobnoíkorozíímetalu AT íutinsʹkago guanídíníjvmísnijolígomerâkíngíbítormíkrobnoíkorozíímetalu AT koptêvaaê guanídíníjvmísnijolígomerâkíngíbítormíkrobnoíkorozíímetalu AT lemeškovn guanídíníjvmísnijolígomerâkíngíbítormíkrobnoíkorozíímetalu AT ševčenkovv guanídíníjvmísnijolígomerâkíngíbítormíkrobnoíkorozíímetalu AT bílâvsʹkalo guanídíníjvmísnijolígomerâkíngíbítormíkrobnoíkorozíímetalu |
| first_indexed |
2024-09-01T17:43:24Z |
| last_indexed |
2024-09-01T17:43:24Z |
| _version_ |
1809016532664057856 |
| spelling |
oai:ojs2.ojs.microbiolj.org.ua:article-1332024-03-22T16:20:36Z Guanidinium-Containing Oligomer as an Inhibitor of Microbial Corrosion of Metal Гуанідінійвмісний олігомер як інгібітор мікробної корозії металу Abdulina, D.R. Vortman, M.Ya. Kopteva, Zh.P. Iutynska, G.O. Kopteva, A.E. Lemeshko, V.N. Shevchenko, V.V. Biliavska, L.O. Абдуліна, Д.Р. Вортман, М.Я. Коптєва, Ж.П. Іутинська, Г.О. Коптєва, А.Є. Лемешко, В.Н. Шевченко, В.В. Білявська, Л.О. інгібітори мікробної корозії гуанідінійвмісний алкіл-замінний олігомер сульфат-відновлювальні бактерії microbial corrosion inhibitors guanidinium-containing alkyl substituted oligomer sulfate-reducing bacteria Guanidinium-containing oligomers, a poorly studied class of organic compounds, have attracted attention due to their bactericidal properties. A guanidinium-containing oligomer based on an aliphatic oligoepoxide is a newly synthesized substance with bactericidal activity, which gives it the prospects for use as a microbial corrosion inhibitor. Aim. The goal of the study was to synthesize oligomeric alkyl substituted guanidinium bromide and study of its anticorrosive properties in the presence of steel under the influence of corrosive active sulfate-reducing bacteria. Methods. The guanidine-containing alkyl substituted oligomer was obtained by the reaction of the aliphatic oligoepoxide DEG-1 with guanidine, followed by interaction with alkyl bromide. The anticorrosive properties of the guanidine-containing oligomer were studied using collection strains of sulfate-reducing bacteria: UCM B-11503 Desulfovibrio sp.10, UCM B-11501 Desulfovibrio desulfuricans DSM642, and UCM B-11502 Desulfovibrio vulgaris DSM644. The sulfate-reducing bacteria were grown on Postgate В medium for 14 days at a temperature of 28 ± 2 °C. The number of bacteria was determined by the method of tenfold dilution. The corrosion rate was determined by the gravimetric method. The physicochemical parameters of pH and redox potential of the bacterial culture liquid were studied by the potentiometric method. The accumulation of hydrogen sulfide in the culture liquid was determined by the iodometric method. Lipolytic activity was studied spectrophotometrically using a KFK-3 device by reaction with p-nitrophenyl palmitate, catalase activity — using 0.03% hydrogen peroxide, which formed a stable colored complex with a 4% molybdenum diphosphate solution. The specific activity of the studied enzymes was expressed as unit ∙ mg-1 protein. Protein was determined in the supernatant by the conventional Lowry method. Results. It was shown that the oligomer based on aliphatic oligoepoxide has biocidal properties. A significant inhibition of the development of sulfate-reducing bacteria (SRB) was observed after the oligomer was added; only dozens of bacterial cells were detected in the medium after the exposure period. The corrosion rate of steel in the presence of SBR without addition of inhibitors was 0.15 — 0.35 mg/cm2∙h. The addition of DPC (a quaternary ammonium compound based on N-decylpyridinium chloride) (Kyiv Polytechnic Institute (KPI), Ukraine) to the culture medium led to a decrease in the steel corrosion rate to 0.032 — 0.047 mg ∙ cm-2 h-1 (by 6.5—10.6 times). In the presence of Armohib CI-28 inhibitor (based on Diamine Ethoxylate) (Akzonobel, Holland), the corrosion rate was reduced to 0.02—0.039 mg ∙ cm-2 h-1 (by 4.2 — 12.7 times). The addition of guanidinium-containing oligomer to the medium with bacteria reduced the corrosion rate to 0.075—0.079 mg/cm2 ∙ h (by 2.5—2.7 times). According to the mass loss of steel samples, the degree of metal protection against microbial corrosion in the presence of guanidinium-containing oligomer was 60.15—63.17%. Conclusions. The obtained data indicate that the guanidinium-containing oligomer based on aliphatic oligoepoxy has biocidal and anticorrosive properties and is promising for use as a means of combating microbially induced corrosion. Гуанідiнійвмісні олігомери, малодосліджений клас органічних сполук, привертають увагу завдяки їхнім бактерицидним властивостям. Гуанідінійвмісний олігомер на основі аліфатичного олігоепоксиду є новосинтезованою речовиною з бактерицидною дією, що надає йому перспектив використання як інгібітора мікробної корозії. Мета. Синтез олігомерного алкіл-замісного гуанідинброміду та дослідження його протикорозійних властивостей щодо сталі за наявності корозійно активних сульфат-відновлювальних бактерій. Методи. Гуанідінійвмісний алкіл-замісний олігомер отримували реакцією аліфатичного олігоепоксиду DEG-1 з гуанідином з подальшою взаємодією з алкілбромідом. Протикорозійні властивості гуанідінійвмісного олігомеру вивчали за допомогою колекційних штамів сульфат-відновлювальних бактерій: Desulfovibrio sp.10, Desulfovibrio desulfuricans DSM642 та Desulfovibrio vulgaris DSM644. Сульфат-відновлювальні бактерії вирощували на середовищі Посгейта «В» впродовж 14 діб за температури 28 ± 2°C. Чисельність бактерій визначали методом десятикратних розведень. Швидкість корозії визначали гравіометричним методом. Фізико-хімічні показники рН та окисно-відновний потенціал культуральної рідини бактерій визначали потенціометричним методом. Накопичення сірководню бактерій у культуральній рідині визначали йодометричним методом. Ліполітичну активність визначали спектрофометрично на приладі КФК-3 по реакції з n-нітрофенілпальмітатом, каталазну активність — з використанням 0.03% пероксиду водню, що утворював з 4% розчином молібденортофосфату стійкий забарвлений комплекс. Питому активність досліджуваних ферментів виражали в од ∙ мг-1білку. Білок визначали в надосадовій рідині загальноприйнятим методом Лоурі. Результати. Показано, що олігомер на основі аліфатичного олігоепоксиду має біоцидні властивості. Після внесення олігомеру спостерігали значне пригнічення розвитку сульфат-відновлювальних бактерій (СВБ), а після експозиції в середовищі виявлено лише десятки клітин бактерій. Швидкість корозії сталі за наявності СВБ без додавання інгібіторів становила 0.15 — 0.35 мг/см2 · год. Внесення до культурального середовища ДПХ (четвертинна амонійна сполука на основі N-децилпиридіній хлориду) (Київський політехнічний інститут, Україна) приводило до зниження швидкості корозії сталі до 0.032—0.047 мг/см2 · год (у 6.5—10.6 разів). За наявності інгібітору Armohib CI-28 (на основі Diamine Ethoxylate) (Akzonobel, Holland) швидкість корозії знижувалась до 0.027—0.039 мг/см2 · год (у 4.2—12.7 разів). Додавання до середовища з бактеріями нового гуанідінійвмісного олігомеру зменшувало швидкість корозії до 0.075—0.079 мг/см2 · год (в 2.5—2.7разів). За даними втрати маси зразків сталі ступінь захисту металу від мікробної корозії за наявності гуанідiнійвмісного олігомеру складав 60.15—63.17%. Висновки. Отримані дані вказують, що гуанідінійвмісний олігомер на основі аліфатичного олігоепоксиду має біоцидні та протикорозійні властивості і є перспективним для використання як засіб боротьби з мікробноіндукованою корозією. PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine 2024-02-23 Article Article application/pdf https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/133 10.15407/microbiolj86.01.014 Mikrobiolohichnyi Zhurnal; Vol. 86 No. 1 (2024): Mikrobiolohichnyi Zhurnal; 14-25 Мікробіологічний журнал; Том 86 № 1 (2024): Мікробіологічний журнал; 14-25 2616-9258 1028-0987 10.15407/microbiolj86.01 en https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/133/47 Copyright (c) 2024 Mikrobiolohichnyi Zhurnal https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |