Токсичность гидрогеля полигексаметиленгуанидин гидрохлорида по отношению к гидробионтам

2011/3

с выходом более 90%. Строение полученных соединений I, II подтверждено совокупностью методов ИК-, ЯМР- 13С и 1Н спектроскопии.

Таким образом, в работе продемонстрирован эффективный метод синтеза 2-фенилбензимидазола окислительной дегидроциклизацией N-фенилбензамидина. Последний образуется с хорошим выходом при сравнительно мягких условиях в ионной жидкости гептахлордиалюминат 1-бутил-3-метилимидазолия.

Литература

1. Шельцын В.К., Масленникова Т.А., Волкова В.А. Синтез 2-фенилбензимидазолов из 1,2-фенилендиаминов и бензойных кислот // Основной органический синтез и нефтехимия. - 1982. - №17. - С. 43-46.

2. Кустов Л.М., Белецкая И.П. «Green chemistry» - новое мышление // Российский химич. журн. - 2004. - Т.48, №6. -С. 3-12.

3. Зильберман Е.Н. Реакции нитрилов. - М.: Химия, 1972. - 448 с.

Холхоев Бато Чингисович, аспирант, лаборатория синтетических и природных полимеров, Байкальский институт природопользования СО РАН, 670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 8, holh bat@mail.ru

Бурдуковский Виталий Федорович, кандидат химических наук, старший научный сотрудник, лаборатория синтетических и природных полимеров, Байкальский институт природопользования СО РАН, 670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 8, тел. 8(3012)434258

Могнонов Дмитрий Маркович, доктор химических наук, профессор, зав. лабораторией синтетических и природных полимеров, Байкальский институт природопользования СО РАН, 670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 8

Луцкая Мария Руслановна, магистрант, Бурятский государственный университет, 670000, Улан-Удэ, ул. Смолина, 24а

Kholhoev Bato Chingisovich, postgraduate student, laboratory of synthetic and natural polymers, Baikal Institute of Nature Management SB RAS. 670047, Ulan-Ude, Sakhyanova str, 8.

Burdukovskiy Vitaliy Fyodorovich, candidate of chemistry, senior researcher, laboratory of synthetic and natural polymers, Baikal Institute of Nature Management, SB RAS. 670047, Ulan-Ude, Sakhyanova str, 8.

Mognonov Dmitriy Markovich, doctor of chemistry, professor, head of laboratory of synthetic and natural polymers, Baikal Institute of Nature Management, SB RAS. 670047, Ulan-Ude, Sakhyanova str, 8.

Lutskaya Marina Ruslanovna, graduate student, Buryat State University. 670000, Ulan-Ude, Smolin str., 24a.

УДК 541.64:547.304.2

ТОКСИЧНОСТЬ ГИДРОГЕЛЯ ПОЛИГЕКСАМЕТИЛЕНГУАНИДИН ГИДРОХЛОРИДА

ПО ОТНОШЕНИЮ К ГИДРОБИОНТАМ

С.А. Стельмах, М.Н. Григорьева, Л. У. Базарон, С. Д. Жамсаранова, С.Н. Лебедева

Определена токсичность гидрогеля и водорастворимого полигексаметиленгуанидин гидрохлорида на гидробионтах.

Ключевые слова: поликонденсация, гидрогель, токсичность, гидробионты.

TOXICITY OF POLYHEXAMETHYLENEQUANIDINE HYDROCHLORIDE HYDROGEL

TOWARD HYDROBIONTS M.N. Grigorieva, S.A. Stel'makh, L.U. Bazaron, S.D. Zhamsaranova, S.N. Lebedeva

The toxicity of hydrogel and watersoluble polyhexamethylenequanidine hydrochloride on hydrobionts was determined.

Keywords: polycondensation, hydrogel, toxicity, hydrobionts.

Полигексаметиленгуанидин гидрохлорид (ПГМГ-гх) является водорастворимым полимером и обладает фунгицидными, антисептическими свойствами [1]. ПГМГ-гх образуется поликонденсацией гексаметилендиамина (ГМДА) и гуанидин гидрохлорида (ГГХ) в расплаве, причем синтез при экви-мольном соотношении приводит к образованию линейного полимера, а при избытке бифункционального ГМДА образуются разветвленные структуры. При увеличении мольного содержания ГМДА выше 0,1 моля при 180°С образуется сшитый полимер, или гидрогель. 1 г гидрогеля ПГМГ-гх способен поглотить до 200 мл воды. Анализ литературных данных свидетельствует о невысоком токсическом действии низкомолекулярного ПГМГ-гх на животных и человека, чем и обусловлено применение его растворов в качестве антисептика для обеззараживания бытовых помещений [2]. Данные о токсической активности сшитых гидрогелей ПГМГ-гх отсутствуют.

С.А. Стельмах, М.Н. Григорьева, Л.У. Базарон, С. Д. Жамсаранова, С.Н. Лебедева. Токсичность гидрогеля полигексамети-ленгуанидин гидрохлорида по отношению к гидробионтам

Таблица

Влияние гидрогелей и водорастворимых полимеров на основе гуанидин гидрохлорида ______________________________на гидробионты (мг/л)_____________________________________

Препарат Объект исследования Острая токсичность* Недействующая концентрация* Хроническая токсичность** Недействующая концентрация * *

ПГМГ-гх гидрогель Водоросль Scene-desmus quadricauda 1,0 0,01 0,01 0,0001

Инфузория Tetra-chyшena pyriforшis 0,1 0,001 0,01 0,0001

Дафния БарИта magna 1,0 0,01 - -

ПГМГ-гх среднемо- лекуляр- ный Водоросль Scene-desmus quadricauda 0,1 0,0001 0,01 0,0001

Инфузория Tetra-chymena pyriformis 1,0 0,01 0,1 0,001

Дафния БарИта magna 1,0 0,001 - -

ПГМГ-гх низкомоле- кулярный Водоросль Scene-desmus quadricauda 0,1 0,0001 0,01 0,0001

Инфузория Tetra-chymena pyriformis 0,1 0,0001 0,1 0,0001

Дафния БарИта magna 1,0 0,0001 - -

* - 3 суток биотестирования

Нами проведены исследования по определению токсичности образцов ПГМГ-гх на следующих тест-объектах - одноклеточные пресноводные водоросли Scenedesmus диа^саЫа, инфузория ТйгасЬушепа pyriformis и простейшие ракообразные - дафния БарИша magna по известным методикам [3-5]. Полученные результаты представлены в таблице.

Из данных таблицы следует, что наибольшей чувствительностью к действию изучаемых препаратов обладают одноклеточные водоросли (недействующая доза в хронических экспериментах для всех препаратов составляет 0,0001 мг/л, токсичная - 0,01 мг/л). В острых и хронических экспериментах большая токсичность отмечена у водорастворимых полимеров ПГМГ-низкомолекулярного и ПГМГ -среднемолекулярного, по сравнению с гидрогелем. Из водорастворимых полимеров меньшая токсичность характерна для ПГМГ-среднемолекулярного. Полученные экспериментальные данные согласуются с литературными данными [2].

Таким образом, показано, что с ростом молекулярной массы гуанидинсодержащего полимера токсичность его снижается.

Литература

1. Федорова Л.С., Цвирова И.М., Белова А.С. и др. Антимикробный лак. Интерцид - новая перспективная форма де-зинфикционных средств // Гигиена и санитария. 2000. - №5. - С. 17-19.

2. Воинцева И.И., Гембицкий П.А. Полигуанидины - дезинфекционные средства и полифункциональные добавки в композиционные материалы. - М.: ЛКМ-пресс, 2009. - 304 с.

3. Руководство по определению методом биотестирования токсичности вод, донных отложений, загрязняющих веществ и буровых растворов. - М.: РЭФИА, НИА-Природа. - 2002. - 27 с.

4. ФР.1.39.2007.03223. Методика определения токсичности воды и водных вытяжек из почв, осадков сточных вод и отходов по изменению численности клеток водорослей.

5. ФР.1.39.2007.03222. Методика определения токсичности вод, водных вытяжек из почв, осадков сточных вод, отходов по смертности и изменению плодовитости дафний.

Стельмах Сергей Александрович, инженер, лаборатория синтетических и природных полимеров, Байкальский институт природопользования СО РАН, 670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 8, 8(3012)434258

Григорьева Мария Николаевна, аспирант, лаборатория синтетических и природных полимеров, Байкальский институт природопользования СО РАН, 670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 8

Базарон Лариса Улзытовна, кандидат химических наук, научный сотрудник, лаборатория синтетических и природных полимеров, Байкальский институт природопользования СО РАН, 670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 8

Жамсаранова Сэсэгма Дашиевна, доктор биологических наук, профессор, зав. кафедрой биоорганической и пищевой химии, Восточно-Сибирский государственный технологический университет, 670013, Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40В

Лебедева Светлана Николаевна, доктор биологических наук, профессор, кафедра биоорганической и пищевой химии, Восточно-Сибирский государственный технологический университет, 670013, Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40В

2011/3

Stelmakh Sergey Alexandrovich, engineer, laboratory of synthetic and natural polymers, Baikal Institute of Nature Management, SB RAS. 670047, Ulan-Ude, Sakhyanova str, 8.

Grigorieva Mariya Nikolaevna, postgraduate student, laboratory of synthetic and natural polymers, Baikal Institute of Nature Management, SB RAS. 670047, Ulan-Ude, Sakhyanova str, 8.

Bazaron Larisa Ulzytovna, candidate of chemistry, researcher, laboratory of synthetic and natural polymers, Baikal Institute of Nature Management, SB RAS. 670047, Ulan-Ude, Sakhyanova str, 8.

Zhamsaranova Sesegma Dashievna, doctor of biololgy, professor, head of department of bioorganic and food chemistry, East-Siberian State Technological University. 670013, Ulan-Ude, Kluchevskaya str, 40v.

Lebedeva Svetlana Nikolaevna, doctor of biology, professor, department of bioorganic and food chemistry, East-Siberian State Technological University. 670013, Ulan-Ude, Kluchevskaya str, 40v.

УДК 544.6

СУЛЬФИРОВАННЫЕ ПОЛИАМИДОБЕНЗИМИДАЗОЛЫ И ПЛЕНКИ НА ИХ ОСНОВЕ Д.М. Могнонов, М.С. Дашицыренова, Ж.П. Мазуревская, С.А. Бальжинов

Получены пленки на основе сульфированных полиамидобензимидазолов, измерена их протонная проводимость.

Ключевые слова: полиамидобензимидазолы, протонная проводимость.

SULFONATED POLYAMIDOBENZIMIDASOLES AND FILMS ON THEIR BASIS

D.M. Mognonov, M.S. Dashitsyrenova, Zh.P. Mazurevskaya, S.A. Bal’zhinov

Films on the basis of sulfonatedpolyamidobenzimidasoles were obtained, their proton conductivity had been measured.

Keywords: polyamidobenzimidasol, proton conductivity.

В работе [1] описан синтез сульфосодержащих полиамидобензимидазолов (СПАБИ), на их основе в комбинации с полиамидобензимидазолами (ПАБИ), полученными в расплаве [2], изготовлены пленочные материалы. Содержание СПАБИ составляет 10-25% масс. Полученные пленки имеют незначительную протонную проводимость (ПП) до 5,5х10-5 Sm/см. Для увеличения IIII пленки подвергли допированию 7М фосфорной кислотой в течение 3 ч и 3-х суток при комнатной температуре. Результаты приведены в табл. 1. Как видно, в результате допирования пленок в течение 3 ч ПП увеличилась на два порядка, и чем больше содержание серы, тем выше ПП. Однако пленки сильно набухли в фосфорной кислоте, их толщина увеличилась в 3-7 раз. Для повышения химической стойкости пленок, в частности по отношению к фосфорной кислоте, в полимерную смесь для изготовления пленок добавили сшивающий агент - полиаминоимидную смолу (ПАИС). Данные приведены в табл. 2. Результаты показали, что пленки на основе СПАБИ, сшитые ПАИС и допированные фосфорной кислотой, устойчивы к фосфорной кислоте, толщина пленок практически не изменилась. Пленки имеют достаточно высокую ПП. Согласно данным ТГА (воздух, скорость нагрева 5о/мин), термостойкость их довольно высока, 5%-я потеря массы наблюдается при температуре 400-430оС.

Таким образом, СПАБИ несомненно представляют интерес для изготовления пленочных материалов, использование которых возможно в качестве протонпроводящих мембран в топливных элементах.

Таблица 1

Протонная проводимость сульфосодержащих пленок, допированных фосфорной кислотой

п/п СПАБИ, % т, ч h, цкм протонная проводимость, Sm/см

1 10 3 100 7,4х10-3

2 15 3 150 6,7х10-3

3 20 3 200 7,4х10-3

4 25 3 100 9,1х10-3

5 0 72 190 1,2х10-2

6 15 72 550 5,3х10-2

7 20 72 500 8,3х10-2

S 25 72 200 1,9х10-1

5S