способ получения полиалкиленгуанидина и полиалкиленгуанидин на основе высшего моноамина "гембицид"

Формула изобретения

1. Способ получения полиалкиленгуанидина путем поликонденсации гуанидингидрохлорида с гексаметилендиамином, отличающийся тем, что поликонденсацию гуанидинхлорида осуществляют со смесью двух аминов, один из которых гексаметилендиамин, а другой - высший моноамин, при этом мольное соотношение гексаметилендиамина к высшему моноамину составляет (10-20) : 1.

2. Полиалкиленгуанидин, полученный способом по п.1, в качестве антисептического средства.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области химической технологии, а именно к способу получения антисептического средства, полигексаметиленгуанидина, который может быть использован в медицине, ветеринарии и сельском хозяйстве.

Известен способ получения полигексаметиленгуанидина (ПГМГ), включающий смешение гексаметиленгуанидина в твердом виде и расплава гуанидингидрохлорида, последующее нагревание смеси при 150-160^oC в течение 10-15 час и охлаждение. (Химическая промышленность. 1984 г., N 2, стр. 82).

К недостаткам известного способа относится неоптимальная величина гидрофильно-гидрофобного баланса молекулы, приводящее к снижению биоцидных свойств.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ получения ПГМГ, включающий взаимодействие гексаметилендиамина и расплава гуанидингидрохлорида при нагревании. При этом гексаметилендиамин предварительно расплавляют и процесс ведут при молярном соотношении гексаметилендиамина и гуанидингидрохлорида 1:(0,85-0,95) при равномерном добавлении полученного расплава гексаметилендиамина к расплаву гуанидингидрохлорида при 180^oC в течение 2,5 час с последующим повышением температуры до 240^oC и выдержкой при этой температуре в течение 5 час. (Авт. св. СССР N 1616898 кл. C 07 C 279/00, Б.И. N 48, 1990 г.).

В результате получается полигуанидиновый антисептик, представленный солями полигексаметиленгуанидина. Такие антисептики обладают высокой активностью, неагрессивностью, стабильностью и малой токсичностью.

К недостаткам известного способа относится недостаточная высокая биоцидность конечного продукта, обусловленная неоптимальным соотношением гидрофильного и гидрофобного фрагментов молекулы.

Технический результат, достигаемый предлагаемым изобретением, заключается в повышении гидрофобности и антисептических свойств конечного продукта.

Для достижения технического результата в способе получения полиалкиленгуанидина путем поликонденсации гуанидингидрохлорида с гексаметилендиамином, поликонденсацию гуанидингидрохлорида осуществляют со смесью двух аминов, один их которых гексаметилендиамин, а другой высший моноамин, при этом мольное соотношение гексаметилендиамина к высшему моноамину составляет (10-20):1.

Получается вещество - полиалкиленгуанидин на основе высшего моноамина с повышенными антисептическими свойствами и повышенной гидрофобностью.

Сущность изобретения поясняется следующим образом: антибактериальная активность химических соединений определяется сочетанием двух факторов: наличие в молекуле активного вещества физиологически активных функциональных группировок того или иного типа, а также гидрофильно-гидрофобным балансом молекулы. Последний обеспечивает быстрое проникновение активного вещества через фосфолипидные клеточные мембраны микроорганизмов.

В результате применения данного способа достигается оптимизация гидрофильно-гидрофобного баланса макромолекул полиалкиленгуанидинов (ПАГ) для реализации максимальной антибактериальной активности.

Отношение гексаметилендиамина (ГМДА) к высшему моноамину выбрано на основании многочисленных экспериментов, является оптимальным и составляет (10^oC20):1.

Если отношение ГМДА к высшему моноамину будет менее 10:1, то получаемый продукт теряет водорастворимость, что существенно снижает область его применения.

Если отношение ГМДА к высшему моноамину будет более 20:1, то наблюдается снижение антисептических и гидрофобных свойств препарата.

В таблице 1 представлены соотношения компонентов в заявленных пределах и соотношения компонентов, выходящих за заявленные пределы.

Способ осуществляется следующим образом: нагревают смесь ГМДА 116 г (1 моль) и октадециламина 27 г (0,1 моль) при мольном соотношении 10:1 с гуанидингидрохлоридом (ГГХ) 90,8 г (0,95 моль) при мольном соотношении ГМДА: ГГХ (1: 0,95) сначала при температуре 120^oC в течение 3,5 часов, затем при температуре 150^oC в течение 5 часов. Протекание процесса сопровождается выделением аммиака - второго продукта поликонденсации. После этого смесь выдерживают при температуре 180^oC в течение 2-х часов до завершения процесса.

В процессе выдержки реакционной смеси по указанной схеме реакция поликонденсации полностью прекращалась.

Реакцию, протекающую при этом способе, можно представить в виде:



где R = C₁₈H₃₇, C₁₇H₃₃; n = 10-20.

Полученный продукт "ГЕМБИЦИД" представляет собой полиалкиленгуанидинхлорид, на основе высшего моноамина, формулы



n=10-20,

обладает повышенными антисептическими свойствами и повышенной гидрофобностью.

Он представляет собой стеклообразный, водорастворимый полимер.

Пример.

Нагревают смесь ГМДА 116 г (1 моль) и бензиламина 21 г (0,2 моль) при мольном соотношении 5:1 с гуанидингидрохлоридом 115 г (1,2 моль) при мольном соотношении ГМДА к ГГХ 1:0,95 и бензиламин к ГГХ 1:1. Нагревают тройную смесь сначала при 120^oC в течение 3-х часов, затем при t^o 150^oC в течение 5-ти часов. За этот период практически заканчивается выделение аммиака - побочного продукта поликонденсации. Реакционную смесь выдерживают 1 час при температуре 180^oC и получают продукт с характеристической вязкостью 0,04 дл/г и минимальной задерживающей концентрацией для E.Coli 0,001%.

Еще одним примером гидрофобного моноамина, изученным нами, является бензиламин с 7 углеродными атомами, при содержании 20 мол.% которого в полимере отмечается антимикробная активность (МЗК для E.Coli 0,001%), сравнимая с полимером.