Метка: бигуанид

Это базовая, основополагающая статья цикла о полигуанидиновых дезинфектантах в моем блоге. Все последующие публикации стоит читать и понимать под углом зрения, заданным в этой статье.

Что такое ПГМГх

ПГМГх (полигексаметиленгуанидина гидрохлорид), в РФ известный под торговой маркой Биопаг, БиопаК, Полисепт, Анавидин, Дезавид, Акватон, Биоцид-С_(аква), Аквадез, Неотабс, МультиДез, Акваведин и другими названиями, это неокисляющие биоцидные дезинфектанты синтетического происхождения, общим для которых является присутствие гуанидиновой группы в полимерной молекуле основного действующего вещества. Так же это соль полигексаметиленгуанидина (ПГМГ), в которой полимерная часть несет положительный заряд и является катионом, а анион представлен частью кислоты. В случае ПГМГх, это соляная кислота. Гуанидин, имеющий общую формулу (Н₂N)₂С =NН, и его производные — одни из наиболее перспективных биоцидных препаратов. Гуанидин — структурный фрагмент нуклеиновых кислот, входит в состав гуано.

Одна из характерных особенностей производных гуанидина — бактерицидная и фунгицидная активность их водных и спиртовых растворов. Важно, что свойства гуанидина, указанные выше, сохраняются и при включении его в состав полимерных композиций.

Об интересе в мире к теме гуанидинов говорит цитата из статьи: Исследование тематики патентов на тему гуанидинов показало, что около 70% из них касаются новых препаратов на их основе и около 30% — посвящены совершенствованию технологии. Свыше 60% патентов посвящены разработке новых лекарственных препаратов, 26% — препаратам антимикробного действия, 10% — использованию в области химической технологии, остальное — косметике, ракетному топливу, пищевой промышленности. В области медицины патентуются различные препараты противовоспалительного, противоопухолевого, сердечно-сосудистого, антишокового, иммуностимулирующего, анальгетического, нейрозащитного действия. Основная часть патентов принадлежит фирмам США (42%), Японии (40%), Германии (15%).

 

Положение с ПГМГх на Западе

На Западе история применения гуанидиновых дезинфектантов оттолкнувшись от общего с российскими исследователями применения производных гуанидина в основном для дезинфекции поверхностей, для дезинфекции воды развивалась по другой ветке. На Западе для дезинфекции воды пошли в направлении изучения родственных соединений того же класса – бигуанидов — производных того же гуанидина, которые были синтезированные в 1918–1920 годах. Молекулы бигуанидов состоят из полиметиленовой цепочки и гуанидиновой группы на обеих (две группы) её концах в отличие от одной группы в полигуанидинах. Их посчитали менее токсичными, хотя и с меньшей бактерицидной активностью.

Касательно ПГМГ Википедия сообщает, что 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 водоочистки 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.

Основным мотивом движения в сторону бигуанидов было то, что в воде в реальной практике применения в ходе дальнейшей трансформации они давали меньше опасных и токсичных побочных продуктов в сравнении с ПГМГ. В РФ же посчитали, что основным токсичным компонентом препаратов на основе достаточно устойчивых и нетоксичных молекул ПГМГ, являются остаточные молекулы мономера (недостаточная степень очистки основного вещества от исходных продуктов синтеза), из которого и синтезируют ПГМГх. Сам же ПГМГх установлено не токсичен. С этого момента существуют две точки зрения (Западная и распространенная на пост советском пространстве) на возможность применения ПГМГ для очистки воды и тем более оценки возможных областей их применения.

 

Положение с ПГМГх в России

Из вышесказанного видно, что существует большое количество производных гуанидина с довольно широким спектром полезных свойств, но исторически сложилось так, что в российском мире бассейнов самым известным оказался ПГМГх (полигексаметиленгуанидина гидрохлорид), а конкретнее средство с коммерческим названием Биопаг (Бассейн без хлора! Возможно ли это? Снова о ПГМГх). На Украине это был Акватон 10, в Белоруссии Приалин. Подробнее в В чем различие между Гуанполисептом, Акватон 10, Биопагом и другими биоцидами на основе ПГМГгх? Со скрипом и с большими оговорками Биопаг стали применять для очистки различных вод, в том числе и питьевой. Это вызвало продолжающуюся и сегодня волну дискуссий о правомерности такого применения.

Но несмотря на эту сохраняющуюся неопределенность наш рынок заполнен множеством разноименных средств в том числе предлагаемых для очистки воды в бассейнах. Составы и качества этих средств как, впрочем, и производители, часто вызывают сомнения. Если учесть, что у нас не принято честно указывать составы средств (вопреки имеющимся требованиям), а инструкции к ним пишут порой неграмотные копирайтеры (пример в Что можно сказать о Hülse, средстве очистки воды в бассейне), то такие средства просто опасно использовать без должного понимания как это делать и чего можно ожидать. Вот неполный перечень средств на базе ПГМГх в сочетании с различными добавками или без, заполнивших сегодня российский рынок. Магнетарс-Аква, Mr.Pool, PurePool (бренд) Антибактериальная обработка, CEMMIX Clean Pool, BREEZY POOL, Яркое лето, Средство от ECOPROM, Анавидин Аква, Април Бас, PEROXID 5 в 1, Hülse 5 в 1 и т.д. Даже МаркоПул Кемикалс отличился, выпустив МАСТЕР-ПУЛ, бесхлорное жидкое средство “4 в 1”. И все это базируется по аналогии на Инструкция №4/10 по применению «Препарата антимикробного «БИОПАГ» для дезинфекции поверхностей и воды», пробитой для Биопага и утвержденной Главным врачом ФГУЗ "Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора.

 

Цель этой публикации

Подробнее о ПГМГх и средствах на и его основе прочтите в статье Бассейн без хлора! Возможно ли это? Снова о ПГМГх. Задачей же этого материала является показать читателю настоящее положение дел со средствами на основе ПГМГх в РФ и на Западе на сегодня (2025г) вообще и в частности в отношении их применения для бассейнов; объяснить причины такого положения; и для тех, кто использует подобные средства в своих бассейнах, дать практические советы для теоретически наиболее оптимального и наименее безопасного их использования.

 

Мнение ИИ

DeepSeek: ПГМГ (полигексаметиленгуанидина гидрохлорид), известный под торговой маркой «Биопаг» и другими, действительно запрещен для дезинфекции питьевой воды в большинстве развитых стран. Его основное разрешенное применение — это дезинфекция поверхностей (в промышленности, медицине, общественных местах). Регулирование на Западе основано на оценке рисков для здоровья человека. Ключевая причина запрета на использование в воде — образование токсичных продуктов при дальнейшей химической трансформации, (т.к. полимерные молекулы ПГМГ сами по себе довольно устойчивы и не токсичны), и, как следствие, потенциальные долгосрочные риски для здоровья. В нашем случае надо говорить о совместимости и поведении ПГМГ с другими средствами, применяемыми в водоподготовке бассейнов, и в особенности с окислителями.

В этих странах действует принцип предосторожности. Перед  допуском любого дезинфицирующего средства для воды проводится тщательная экспертиза, которая изучает: острую и хроническую токсичность, канцерогенность, мутагенность, влияние на репродуктивную функцию, поведение вещества в воде, его стабильность и что образуется при его распаде (продукты деградации), взаимодействие с другими веществами в воде (например, с органическими соединениями). Именно по итогам таких исследований ПГМГ не получил одобрения для применения в воде.

Почему же в России продают «Биопаг» и тем более разрешают для воды?

1 Исторически сложившаяся нормативная база: В России и некоторых странах СНГ ПГМГ начали исследовать и применять несколько десятилетий назад. Были проведены собственные исследования (часто силами производителей или affiliated институтов, как ИЭТП), которые, по их утверждению, доказали безопасность и эффективность препарата при соблюдении регламентов применения.

2 Экономическая эффективность: ПГМГ — дешевый, эффективный и стабильный дезинфектант с пролонгированным действием. Для крупных объектов типа аквапарков это значительная экономия по сравнению с более дорогими и менее стабильными реагентами (например, гипохлоритом натрия).

3 Разные подходы к оценке рисков: Российская система регуляции, к сожалению, не всегда успевает за международными тенденциями и зачастую более лояльна. Инструкция, согласованная с Роспотребнадзором, является главным разрешительным документом для производителя. Факт, что она существует, означает, что на предоставленных данных препарат был признан соответствующим действующим российским санитарным нормам (СанПиН).

Разрешение на использование «Биопага» для дезинфекции воды в бассейнах — это специфика нормативной базы России и некоторых стран СНГ, которая расходится с международной практикой.

Международное научное сообщество и регуляторы развитых стран, основываясь на принципе предосторожности и данных о потенциальных рисках (особенно долгосрочных), не считают применение ПГМГх в воде безопасным.

Таким образом, наличие официальной инструкции, согласованной с Роспотребнадзором, говорит не об абсолютной безопасности препарата, а о его соответствии текущим российским нормам, которые, по мнению многих международных экспертов, устарели и либо не учитывают всех современных данных о рисках, либо относятся к ним не достаточно требовательно.

Концептуальный вывод о разных подходах к оценке опасности применения тех или иных химических веществ в повседневной практике иронично с долей сарказма можно сформулировать так: Запад действует по принципу «докажи, что безопасен», в то время как в РФ часто действует принцип «докажи, что опасен». Это фундаментальное различие в подходах. Как видим российский принцип позволяет существовать на рынке продуктам сомнительной природы и качества с безответственными заклинаниями типа, «совершенно безопасен для детей».

Естественно, наш читатель должен сделать самостоятельный вывод для себя применять для бассейнов или нет средства, содержащие ПГМГ. Если же вам показалась логика российских производителей убедительной, то читайте дальше о том, как лучше использовать эти средства, если вы ими все же пользуетесь...

 

Бигуаниды и их применение для воды бассейнов.

Как уже было сказано выше, на Западе существуют методики водоподготовки в бассейнах с использованием бигуанидов. В чем различие и общее в использовании для дезинфекции воды ПГМГ-гх и бигуанидов? ПГМГ — это один из представителей класса бигуанидов, но не все бигуаниды одинаковы, и именно ПГМГ вызывает наибольшие споры при использовании в воде. Тем не менее, экстраполирование опыта применения бигуанидов для очистки воды на ПГМГ позволяет надеяться, что эта методика так же даст наиболее оптимальный результат.

Вставка для справки. Бигуанид — органическое соединение с формулой HN (C (NH) NH₂)₂. Это бесцветное твёрдое вещество, которое растворяется в воде, образуя сильнощелочной раствор. Эти растворы медленно гидролизуются до аммиака и мочевины.^[2] Дезинфицирующие_средства хлоргексидин, полиаминопропилбигуанид (ПАПБ), полигексанид и алексидин содержат бигуанидные функциональные группы.^[8]

 

Какие бигуаниды разрешены в Европе и США для дезинфекции воды в бассейнах

В Европе и США бигуаниды НЕ разрешены для использования в качестве основного дезинфицирующего средства в общественных и коммерческих бассейнах. Системы на основе PHMB позиционируются как альтернатива для людей с повышенной чувствительностью к хлору или для тех, кто хочет избежать типичных недостатков хлорирования в частных бассейнах. Надо понимать, переход на PHMB имеет смысл, если недостатки и ограничения самого метода для вас не превышают более высокую эффективность и меньшую цену хлорной методики.

Применение PHMB допустимо только для небольших частных бассейнов (условно до 70м³), спа-бассейнов и джакузи и то с серьезными оговорками. Причинами таких ограничений являются:

1. Медленное действие. Они работают намного медленнее, чем хлор или бром, что недопустимо для общественного бассейна, где возможна быстрая передача патогенов.
2. Несовместимость с окислителями. Они категорически не совместимы с хлором, бромом и считается что и с активным кислородом.
3. Трудность контроля. Нет простых и надежных тест-систем для быстрого измерения концентрации бигуанида в воде. Хотя AquaChek Байрол выпускают тест-полоски, а у Байрола есть и кюветный тестер на PHMB.

Поскольку рынок бигуанидов для воды очень нишевый, то на нем доминируют всего несколько крупных брендов. Активным действующим веществом почти всегда является полигексаметиленбигуанид (ПГМБ или PHMB). Поли (гексаметилен бигуанидин) гидрохлорид, это быстродействующий бактерицид широкого спектра действия. Это 20% водный раствор полигексаметиленбигуанидин гидрохлорида (PHMB). Именно о нем мы будем дальше говорить применительно к бассейнам.

Вот несколько примеров средств на базе PHMB.

1. Baquacil (ранее известный как Aquaguard). Производитель Arxada (ранее часть Lonza), Швейцария / международный концерн. Это самый известный бренд на этом рынке. Их система включает несколько продуктов: Baquacil Sanitizer (собственно бигуанид, дезинфектант), Baquacil Oxidizer (нехлорный окислитель на основе пероксида для шоковой обработки), Baquacil Algistat (средство против водорослей).
2. Soft Swim, производитель Recreational Water Products (RWP), США. Продукты: Аналогичная система продуктов под этим брендом для обработки воды в спа.
3. AquaSilk, производитель Various (часто это продукты частных брендов для крупных сетей магазинов).

 

Схема применения бренда Baquacil 

1. На первом шаге применяют препарат BAQUACIL® Algistat. Фактически, это ударная доза альгицида для уничтожения и профилактики водорослей. Используемое средство кроме альгицидного действия обладает и некоторым флокулирующим эффектом. Фактически первый препарат выполняет противоводорослевое действие и грубое осаждение примесей в стартовой воде. Его задача расчистить поле для следующего препарата, который не обладает достаточными альгицидными свойствами. Основное действующее вещество: алькиламин поли(оксиэтилен) этанол (Alkylamine poly (oxyethylene) ethanol). Это поверхностно-активное вещество (ПАВ), которое разрушает защитную оболочку (липидный слой) водорослей, делая их уязвимыми для основного дезинфектантов на втором и третьем шаге. Так же Algistat используется для «шоковой» обработки при первых признаках помутнения воды или появления водорослей, а также для еженедельной профилактики.
2. На втором шаге применяют BAQUACIL® Oxidizer. Это шоковая обработка окислителем, роль которого выполняет 27% перекись водорода со стабилизаторами. Это НЕ хлорный шоковый окислитель. Ключевая функция в системе Baquacil — окисление (сжигание) органических загрязнений, которые накапливаются в воде (пот, масла, косметика, моча). Oxidizer их разрушает, «освобождая» PHMB для его прямой работы — дезинфекции. Что значит «освобождает» PHMB? Если предварительно не вывести из воды окисляемые соединения (грязи), то PHMB будет расходоваться на них либо вступая с ними в непредсказуемые реакции, либо будет работать с ними как флокулянт. Он сам по себе обладает заметными флокулирующими свойствами.

Назначение BAQUACIL® Oxidizer, это еженедельное шоковое обслуживание для осветления воды и восстановления эффективности основного препарата Baquacil CDX. Напомню, что перекись водорода в сравнении с хлором плохой дезинфицирующий агент. А в бассейновых концентрациях она работает только как окислитель.

3. На третьем шаге применяют Baquacil CDX. Это основа системы. Средство выполняет дезинфекцию (убийство бактерий) + коагуляцию (сбор мелких частиц). Основное действующее вещество: полигексаметиленбигуанид гидрохлорид (Polyhexamethylene biguanide hydrochloride, сокращенно PHMB или ПГМБ). Концентрация обычно составляет 20% водный раствор. Это современный полимерный антисептик, эффективно уничтожающий бактерии, вирусы и другие микроорганизмы. Он принципиально отличается от хлора по химической структуре и механизму действия, но уступает хлору по широте спектра дезинфицирующего действия. BAQUACIL® CDX — это средство «два в одном»: дезинфекция + коагуляция.

Вспомогательные (но важные!) компоненты CDX, это поликватерниум-42 (Polyquaternium-42), полимерный флокулянт. Он не дезинфицирует, но выполняет критически важную функцию очистки. Мы уже говорили, что PHMB обладает свойствами флокулянта, тогда чтобы не тратить его на флокуляцию, средство сбалансировано с другим, более дешевым и более эффективным флокулянтом.

Резюме: CDX вносят, чтобы создать санитарный уровень основного дезинфектанта (PHMB) в воде. Теперь, когда органические помехи устранены Oxidizer'ом, PHMB может эффективно выполнять свою работу по защите от бактерий. Одновременно коагулянт в его составе начинает собирать мелкую взвесь, оставшуюся после обработки, делая воду кристально чистой. Другими словами, BAQUACIL® CDX — это «рабочая лошадка» системы, которая обеспечивает постоянную защиту и механическую очистку воды. Oxidizer — это «спас-команда», которая периодически приходит и убирает мусор, мешающий CDX работать.

 

Те, кто в «танке», наверняка заметили, что вначале было сказано, что PHMB не совместим с окислителями. И вдруг перекись водорода. А те, кто знает химию, понимают, что окислительно-восстановительный потенциал (ОВП), показывающий силу окислителя, у перекиси выше хлора и гипохлорит иона как в кислой, так и нейтральной среде. Например, Е◦ в вольтах для нейтральной среды: Н₂О₂ (перекись водорода), 1,78 → НClО (хлорноватистая кислота), 1,63 → Cl₂ (хлор), 1,36 → О₃ (озон), 1,24 → ClО₂ (диоксид хлора), 0,85 → О₂ (кислород), 0,4 → ClO— (гипохлорит-ион) 0,4.

Для кислой среды последовательность уже другая: О₃ (озон), 2,07 → Н₂О₂ (перекись водорода), 1,78 → О₂ (кислород), 1,23 → НClО (хлорноватистая кислота), 1,49 → ClО₂ (диоксид хлора), 1,44 → Cl₂ (хлор), 1,36.

В бассейновой воде окислительный потенциал перекиси водорода выше на 23% в сравнении с хлором и на 10% в сравнении с гипохлорит ионом. Если ОВП перекиси выше хлора и гипохлорит иона, то почему существует методика для применения бигуанидов с перекисью, которая должна их окислять лучше, чем хлор?

Причина в том, что хотя перекись водорода (H₂O₂) термодинамически более сильный окислитель, но кинетически она окисляет бигуаниды (PHMB) чрезвычайно медленно по сравнению с хлором. Да, реакция между H₂O₂ и PHMB энергетически возможна. Но чтобы она началась и протекала быстро надо преодолеть некий энергетический барьер. В химии это достигается за счет катализаторов, которых нет в бассейне. Потому некоторое окисление PHMB все же происходит, но оно не катастрофично. И вовремя пополняя воду средством CDX эта потеря компенсируется.

Что касается реакции между хлором (HOCl/OCl⁻) и PHMB, то она протекает мгновенно и необратимо. Хлор агрессивно атакует и хлорирует или разрывает молекулу PHMB, полностью разрушая ее. Считается, что так же обстоит дело и с активным кислородом, точнее MPS. Но последнее утверждение вызывает сомнение в связи с фактом существованием комбинированного дезинфектанта ПГМГ с персульфатом аммония.

Можно ли в этой схеме заменить бигуанид на ПГМГ-гх или другую соль, например, ПГМГ-цитрат или ПГМГ-фосфат?

Если зададите подобный вопрос ИИ, то наверняка получите ответ: Нет, в готовой коммерческой системе Baquacil замена на другие производные бигуанида на ПГМГ-гх, -цитрат или –фосфат и т.п. непредсказуема, не рекомендована и, скорее всего, приведет к failure системы.

Попробуем взглянуть на этот вопрос иначе. Но сразу учтем, что это не методические рекомендации как научно доказанный факт, а научно обосновываемые суждения. Прежде всего оба вещества относятся к одному классу полимерных бигуанидов. Конечно, это разные химические соединения, но кроме некоторых различий между ними есть и общее. Уровень токсичности у них в исходном полимерном состоянии практически одинаков. Претензии к ПГМГ в основном сводятся к образующимся побочным продуктам реакции ПГМГ с потенциальным окружением в воде бассейна. Причем, существуют такие претензии в форме предположения о появлении таких продуктов. Это при условии использования чистого от мономера и побочных продуктов синтеза вещества. Однако открытых научных источников на эту тему очень мало. В борьбе с ПГМГ на Западе ссылаются преимущественно на исследования, проведенные частными фирмами и концернами и потому недоступные как коммерческая тайна. Чем-то это напоминает аргументы российских исследователей в отношении ПГМГ, не так ли? Так же исследования проводились заинтересованными коммерческими структурами. Самый весомый аргумент против ПГМГ у Запада, это включение этого соединения в различные заградительные директивы. А объективно ли оно, это уже не обсуждается.

Уникальность сбалансированности Baquacil CDX, как сложного средства из PHMB и коагулянта Поликватерниум-42 выглядит надуманной. Почему нельзя ожидать того же для пары ПГМГ с Poliquat? Нет оснований считать, что относительно друг друга в паре с Poliquat они будут проявлять разную активность и совместимость.

Анализ научных источников показал, что исследования совместимости ПГМГ с перекисью водорода уже проводились. Так в работе «Биоцидные свойства комбинированных средств на основе полигексаметиленгуанидина», напечатанном в научном журнале «Технология органических и неорганических веществ» в 2013 году исследовано усиление дезинфицирующей активности ПГМГ в сочетании с перекисью водорода или пероксисульфатами (читайте MPS). А применение на практике таких дезинфицирующих средств как Оксидез Р: действующие вещества — перекись водорода 3.1 %, полигексаметиленгуанидин гидрохлорид (ПГМГ) 2 %, Вспомогательные компоненты, ПАВы и Эмиталь-комплит: действующие вещества: сополимер водорастворимых солей полигексаметиленгуанидина 5 %, Алкилдиметилбензиламмоний хлорид (АДБАХ) 15 %, Перекись водорода 20 %, Вспомогательные компоненты, говорит о возможности применения ПГМГ даже в устойчивом сочетании с перекисью водорода 20%.

Следовательно молекулы полимера ПГМГ так же устойчивы к действию перекиси водорода в условиях аналогичных с PHMB в методике Baquacil.

Для тех, кто все же заменяет PHMB на ПГМГ в методике Baquacil на свое усмотрение и ответственность, можно полагать, что такой подход имеет под собой химическое обоснование, основанное на родстве этой пары бигуанидов и существовании подобных средств. Назначение использования этих средств не касается воды бассейнов, поэтому это допущение нуждается в научной проверке.

Поэтому прочтите Как применять Биопаг для дезинфекции бассейна, инструкция под углом зрения об аналогичности применения с PHMB в апробированной для дезинфекции воды бассейнов методике Baquacil . Другими словами, данная инструкция, это совет на случай, что если вы используете ПГМГ, то как стоит теоретически оптимальнее поступить.

В этом блоге есть цикл статей о ПГМГ и в частности о Биопаге. Читать их имеет смысл в представленной ниже очередности (ссылки активные для перехода):

1. Биопаг Полисепт и другие ПГМГх можно ли применять в бассейне
2. Возражения и аргументы к применению Н2О2/ПГМГ для бассейнов 
3. Бассейн без хлора! Возможно ли это? Снова о ПГМГх
4. Как применять Биопаг для дезинфекции бассейна. Инструкция
5. В чем различие между Биопаг, Биопак и Биопаг Д
6. Дезинфектанты или биоциды для бассейнов? 
7. Что лучше Биопаг или перекись водорода

 

Попробуйте оценить сколько времени вам потребуется чтобы разобраться в химии водоподготовки в бассейне. Затем потратить время и деньги, а вмести с ними и нервы, на экспериментальную проверку на сколько хорошо вы все поняли и можете уже применить. Наверняка станет ясно, что лучше заработать деньги тем, что вы уже хорошо делаете, а освоение новой для себя темы и ускоренное получение желаемого результата выполнить вместе со специалистом в этом деле. Поэтому поступите рационально – закажите (e-mail obasseyne@yandex.ru) онлайн сопровождение решения интересующего вас вопроса. В разделе Давайте знакомиться https://obasseyne.info/obo-mne/davayte-znakomitysya/ в комментариях прочтите отзывы тех, кто уже этим воспользовался.