Антимикробную эффективность производных гуанидина рассмотрим на примере полигексаметиленбигуанида, как наиболее исследованного вещества этой группы химических соединений.

Общая информация

Полигексамеленбигуанидин (PHMB) эффективен против различных патогенных микроорганизмов, в том числе таких как бактерии, амебы и одноклеточные грибы. Также все большее число научных сообщений доказывает то, что PHMB обладает активностью против вируса HIV.  Это соединение является температуро- (не разлагается до температуры 200-220 °С) и свето- (в том числе УФ-) стабильным. Достоинством полигексанидов является то, что они в процессе использования не создают хлорированные побочные продукты (CBP) или тригалометаны (THMs), которые обнаруживаются при обработке продуктами на основе хлора. Рекомендуемая доза составляет 20-40 мг/л 20 % раствора PHMB, т.е. 4-8 мг/л активного вещества (US-EPA, 2004, General water treatment). По сравнению с продуктами на основе хлора, PHMB при использовании в рекомендуемых дозах, не раздражает глаза или кожу, токсических эффектов не наблюдалось даже в случаях случайного воздействия, когда дозы достигали от 10 до 14 мг/л активного вещества.

Однако следует заметить, что в соответствии с Директивой по биоцидным продуктам от 16 февраля 1998 года (Directive 98/8/EC, также известной как BPD), PHMB, на основании трех исследований, проведенных во время обзора досье BPD, классифицируется как канцероген Carc. cat. 2 + H351 (подозревается как причина рака), категория 3; R40 (Ограниченное доказательство канцерогенности).

Зависимость антимикробной эффективность от pH

Полигексаметиленбигуанид активен в широком диапазоне рН от 3 до 10 единиц pH.

Исследования с использованием лазерного микропланшетного нефелометра показали повышенную бактерицидную эффективность полигексанида против S.aureus и P.aeruginosa при повышении рН. PHMB оказалася более эффективной против грамположительных бактерий S.aureus по сравнению с грамотрицательными бактериями P.aeruginosa. Эти различия в бактерицидной способности можно объяснить различиями в свойствах клеточной стенки грамположительных и грамотрицательных бактерий. В тесте Кирби-Бауэра (ADT) полигексанид показал тренд увеличения антибактериальной активности против S.aureus в диапазоне рН 5,0-9,0; для P.aeruginosa более высокая эффективность наблюдалась также от 7 до 9 ед. pH, однако наибольшие зоны ингибирования были обнаружены при рН 5,0 и рН 6,0 по сравнению с рН 7,0. (см. графики ниже для Polihexanide 0,04 %)

Это может быть связано как с различиями в диффузионной способности полигексанида при соответствующих значениях рН, и так же может быть вызвано особенностями отзыва P.aeruginosa при соответствующих значениях рН. В целом можно отметить более высокую антимикробную эффективность полигексанида при рН более 5 ед. pH. Общее повышение эффективности полигексанида против обоих видов организма с ростом рН можно объяснить его поликатионным характером. При физиологическом рН (ок. 7,4) положительно заряженные группы полигексанида могут быстро связываться с отрицательно заряженной поверхностью бактерий. Это вызывает повреждение клеточной мембраны и гибель бактерий. В щелочном растворе присутствующие бигуанидные группы всё еще могут протонироваться из-за значения константы диссоциации кислоты (-lg Ka = pKa = 10,96), что приводит к более высокой плотности заряда, усиливающего связывание с поверхностью бактериальной клетки и, как следствие, более высокой антимикробной активности. Проведенные исследования влияния рН на антимикробную эффективнность растворов полигексанида в отношении Escherichia Coli показали максимум при pH несколько выше 6.

На основании выше изложенного, можно сделать вывод, что наибольшую эффективность средства на основе производных гуанинидинов имеют при рН более 5.