MODELING APPROACHES TO TESTING DISINFECTANTS DERIVATIVES OF GUANIDINE FOR DISINFECTION OF WATER IN
DOI:
https://doi.org/10.32782/2786-9067-2026-31-9Keywords:
testing of disinfectants, guanidine derivatives, water disinfection in swimming poolsAbstract
Currently, there are no regulatory documents that would regulate the scope and conditions for testing disinfectants for water disinfection in swimming pools. The purpose of the work is to model approaches to testing disinfectants of guanidine derivatives for water disinfection in swimming pools.
Materials and methods. The microbicidal activity of the product «THIS SILVER. The power of nanosilver», manufactured by PP «Termit», Ukraine, was tested. The active ingredient is polyhexamethyleneguanidine hydrochloride (PHMG GC). The studies were conducted on the basis of basic DSTU EN 1276:2019, DSTU EN 1650:2019 in «clean» conditions, at a temperature of 30 0С, exposure of 60 min, with prolongation of contact time - 120 min, 180 min, 240 min and 24 h. The strains of microorganisms used were: Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeriginosa, Enterococcus hirae, Candida albicans, Aspergillus niger.
Results and discussion. It was shown that prolonging the contact time allowed to establish active, close to the maximum permissible concentration (0,10 mg/dm3) product concentrations, with a sufficient microbicidal effect. Effective bactericidal (lg R > 5) and yeasticidal (lg R > 4) activity were obtained for the limiting strain at an exposure time of 240 min for a concentration of 7,0 mg/dm3 (0,0007%), fungicidal activity against Aspergillus niger - for 1050 mg/dm3 (0,105 %), lg R > 4. At 24 h. exposure revealed the lowest effective bactericidal concentration – 3,5 mg/dm3 (0,00035%), which demonstrated a reduction index of lg R = 4,78 with microbial contamination of the post-reaction substrate of 25 CFU/сm3, which met the requirements established for drinking water.
Conclusions. Effective concentrations for high-molecular cationic biocides should be considered those that, according to the total microbial count, allowed maintaining the purity of the water in the pool below 50 CFU/cm3 and demonstrated a reduction index for bacterial strains – lg R ≥ 4,7, for yeast-like fungi – lg R ≥ 3,6. Prolongation of contact to 180 min, 240 min showed 50-100 times lower, effective product concentrations than 60 min exposure.
References
Бусигіна М.В., Гевод В.С., Курінна Н.С., Смотраєв Р. Синтез і властивості похідних полігуанідинів та їх використання для очищення води : доповідь. Тези доповідей Х Ювілейної Міжнародної науково-практичної інтернет-конференції здобувачів вищої освіти та молодих учених «Хімія та сучасні технології». Дніпро, 2021. С. 115–117. URL: https://www.researchgate.net
Грегірчак Н.М. Biocidal action of combined agents based on polyhexamethylene guanidine. Technology Audit and Production Reserves. 2013. Т. 5, № 4(13). С. 28–30. https://doi.org/10.15587/2312-8372.2013.18231
ДСТУ EN 14885:2019. Засоби хімічні дезінфікувальні та антисептики. Застосування європейських стандартів для хімічних дезінфікувальних засобів та антисептиків (EN 14885:2018, IDT). Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2019. 69 с.
ДСТУ EN 1276:2019. Засоби хімічні дезінфікувальні та антисептики. Кількісний суспензійний метод оцінювання для визначення бактерицидної активності хімічних дезінфікувальних засобів та антисептиків, використовуваних у закладах харчування, промисловості, домашньому господарстві та суспільних закладах. Метод випробування та вимоги (етап 2, крок 1) (EN 1276:2009, IDT, з поправкою № 1:2019). Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2019. 44 с.
ДСТУ EN 1650:2019. Засоби хімічні дезінфікувальні та антисептики. Кількісний суспензійний метод оцінювання для визначення фунгіцидної або еластичної активності хімічних дезінфікувальних засобів та антисептиків, використовуваних у закладах харчування, промисловості, домашньому господарстві та суспільних закладах. Метод випробування та вимоги (етап 2, крок 1) (EN 1650:2008 + A1:2013, IDT). Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2019. 48 с.
Інструкція-вкладка щодо застосування засобу дезінфікуючого «ЦЕ СРІБЛО. Сила наносрібла» для знезараження води у відкритих та закритих басейнах. 2025. 2 с.
Зміни до Методів випробувань дезінфекційних засобів, контролю за їх відповідніст вимогам стандартів, інших нормативних документів : Наказ Міністерства охорони здоров’я України від 02 грудня 2024 р., № 1998.
Лисиця А.В. Механізми бактерицидної дії полігексаметиленгуанідину : електронний ресурс. Наукові доповіді Національного університету біоресурсів і природокористування України. 2011. Т. 25, № 3. URL: http://www.nbuv.gov.ua/ejournals/Nd/2011_3/11lav.pdf
Методи проведення досліджень специфічної активності, безпечності, якості (ефективності) дезінфекційних засобів та їх випробування на практиці : Наказ Міністерства охорони здоров’я України від 03 вересня 2020 р., № 2024. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0694-24#Text
Про затвердження Технічного регламенту щодо безпечності хімічної продукції : Постанова Кабінету Міністрів України від 23 липня 2024 р., № 847. URL: https://zakon.rada.gov.ua
Про затвердження Гігієнічних нормативів якості води водних об’єктів для задоволення питних, господарсько-побутових та інших потреб населення : Наказ Міністерства охорони здоров’я України від 02 травня 2022 р., № 721 (із змінами, внесеними згідно з Наказом МОЗ № 77 від 13.01.2023). URL: https://zakon.rada.gov.ua
Про затвердження Державних санітарних норм та правил «Гігієнічні вимоги до води питної, призначеної для споживання людиною» (ДСанПіН 2.2.4-171-10) : Hаказ МОЗ України від 12.05.2010 № 400. База даних «Законодавство України» / Верховна Рада України. URL: https://zakon.rada.gov.ua/go/z0452-10
EN 12353:2013. Chemical disinfectants and antiseptics – Preservation of test organisms used for the determination of bactericidal (including Legionella), mycobactericidal, sporocidal, fungicidal and virucidal (including bacteriophages) activity. Brussels, Belgium : Management Centre, 2013. 33 p.
Lachenmeier D.W. (2015). Chapter 24. Antiseptic Drugs and Disinfectants. Side Effects of Drugs Annual, 37, 273–279. DOI: 10.1016/bs.seda.2015.06.005.
Lee J.-H., Kim Y.-H., Kwon J.-H. Fatal misuse of humidifier disinfectants in Korea: Importance of screening risk assessment and implications for management of chemicals in consumer products. Env. Sci. Technol, 2012. 46, 2498–2500.
Mandygra M.S., Lysytsya A.V. Some aspects of the polyhexamethyleneguanidine salts effect on cell cultures. Agricultural Science and Practice, 2014. 1(1), 62–67.
Paliienko K.O., Veklich T.O., Shatursky O.Y., Shkrabak O.A., Pastukhov A.O., Galkin M.O., Krisanova N.V., Chunikhin A.J., Rebriev A.V., Lysytsya A.V., Borisova T.A., Kosterin S.O. Membrane action of polyhexamethylene guanidine hydrochloride revealed on smooth muscle cells, nerve tissue and rat blood platelets: a biocide driven pore-formation in phospholipid bilayers. Toxicol. In Vitro, 2019. 60, 389–399. DOI: 10.1016/j.tiv.2019.06.008.
Walczak M., Richert A., Burkowska-But A. The effect of polyhexamethylene guanidine hydrochloride (PHMG) derivatives introduced into polilactide (PLA) on the activity of bacterial enzymes. J. Ind. Microbiol. Biotechnol, 2014. 41(11), 1719–1724.
