CAS No: 52-51-7
EC No: 200-143-0
2-Bromo-2-nitropropane-1.3diol (bronopol) CAS NO: 52-51-7 SİNONİM: 1,3-Propanediol, 2-bromo-2-nitro-; Bronocot; Onyxide 500; 2-Bromo-2-nitro-1,3-propanediol; 2-Bromo-2- nitropropane-1,3-diol; Bronosol; 2-Nitro-2-bromo-1,3-propanediol; 2-Bromo-2-nitropropan-1,3-diol; β-Bromo-β- nitrotrimethyleneglycol; Bronopolu; Bronotak; 2-Bromo-1-nitro-1,3-propanediol; Bioban BNPD-40; Bronidiol; Bronopol-boots; Broponol; Canguard 409; Lexgard bronopol; Myacide AS plus; Myacide S-1, S-2
Бронопол (2-бром-2-нитропропан-1,3-диол) — вещество, обладающее высокой антибактериальной биоцидной активностью и используемое как консервант в фармацевтической и косметической промышленности.
По внешнему виду бронопол представляет собой белый или почти белый порошок без запаха или со слабым характерным запахом.
Получение
Бронопол получают путём реакции нитрометана с параформальдегидом в щелочной среде с последующим бромированием.
Применение
Бронопол применяется как консервант в фармацевтических препаратах, косметических средствах и средствах личной гигиены. Бронопол используется как индивидуально, так и в сочетании с
другими консервантами в концентрациях 0,01 — 0,1 % w/v[1][2], чаще всего концентрация бронопола составляет 0,02 % w/v.
Бронопол эффективен как в отношении грамположительных, так и грамотрицательных бактерий, включая синегнойную палочку (Pseudomonas aeruginosa), но относительно малоактивен против
дрожжевых и плесневых грибов и практически не активен против бактериальных спор. На антимикробную активность бронопола не оказывает заметного влияния ни изменение pH в диапазоне
5,0 — 8,0, ни наличие анионных и неионогенных поверхностно-активных веществ, лецитина или белков.
Вещества, содержащие меркаптогруппы (-SH), снижают активность бронопола. Он несовместим с тиосульфатами, метабисульфитами, поверхностно-активными веществами, относящимися к аминооксидам
и белковым гидролизатам. Также бронопол несовместим с алюминием, что необходимо учитывать при выборе упаковки для конечного продукта. В щелочной среде бронопол нестабилен.
Безопасность
Несмотря на отдельные сообщения о раздражающем и сенсибилизирующем действии при местном применении, считается, что бронопол не является раздражителем и сенсибилизатором при концентрациях
до 0,1 % w/v , а при концентрации 0,02 % w/v используется в гипоалергенной косметике. Сам по себе бронопол не является канцерогеном, но при взаимодействии с некоторыми аминами бронопол
может образовывать нитрозамины, а при разложении выделять формальдегид.
Для уменьшения образования нитрозаминов целесообразно уменьшение концентрации бронопола до 0,01 % w/v и введение в рецептуру антиоксидантов, таких как альфа-токоферол или ионол.
Бронопол
CAS номер: 52-51-7
Брутто формула: C3H6BrNO4
Внешний вид: кристаллическое вещество белого или бежевого цвета.
Химическое название и синоним: 2-Bromo-2-nitro-1,3-propanediol, Bronopol.
Физико-химические свойства:
Молекулярный вес 199.99 г/моль
Температура плавления 124-129 ºC
Растворимость в воде 25 г / 100 мл (22 ºC)
Описание:
Бронопол - это белое кристаллическое вещество без запаха, плавящееся при температуре около 130 ºC. Он хорошо растворим в воде, низших спиртах, уксусной кислоте, диэтиловом эфире и этилацетате, но плохо растворим в хлороформе, ацетоне и практически нерастворим в углеводородных растворителях. Значения растворимости бронопола в некоторых растворителях следующие (мас. / об.% при 22-25 ° С): вода 28; метиловый спирт 89; этиловый спирт 56; изопропиловый спирт 41; этиленгликоль 61; метилкарбитол 54; 1,2-пропиленгликоль 52; дипропиленгликоль 48; полиэтиленгликоль 300; диэтилсебацинат 10; изопропилмиристат, минеральное масло и растительные масла менее 0,5. Водные растворы чистого соединения имеют рН 5,0-5,5, что объясняется подвижностью гидроксильных атомов водорода. Соединение в твердом состоянии может храниться в течение 3 лет и дольше, на него не влияют такие факторы, как дневной свет, влажность воздуха (до 90%) и температура (до 45 ° C). Тем не менее, водный раствор бронополя устойчив только на холоде при условии, что кислотность достаточно высока. Увеличение рН и температуры приводит к разложению соединения в результате расщепления формальдегида. Первоначальный процесс разложения бронопола , по-видимому, представляет собой ретроальдольную реакцию с выделением формальдегида и образованием бромнитроэтанола.
Бромонитроэтанол сам по себе значительно менее стабилен, чем бронопол, и в диапазоне исследованных условий его максимальная концентрация не превышала 0,5% от исходных концентраций бронопола. Одновременно происходит реакция второго порядка с участием бронопола и формальдегида с получением 2-гидроксиметил-2-нитро-1,3-пропандиола. Антимикробная активность бронопола в основном обусловлена наличием в молекулах электронодефицитных атомов брома, которые проявляют окислительные свойства, а не способность выделять формальдегид. Механизм антимикробного действия бронопола состоит из сшивания сульфогидридных групп ферментов дегидрогеназы, происходящих на поверхности микробных клеток. Дисульфидные мостики блокируют метаболизм микроорганизмов.
Применение:
Бронопол используется в качестве консерванта в различных косметических, бытовых продуктах из-за его высокой активности против грамотрицательных бактерий, особенно Pseudomonas aeruginosa и других псевдомонад. Эти организмы являются обычными обитателями воды и могут вызывать проблемы загрязнения и порчи. Бронопол является эффективным антибактериальным консервантом в широком диапазоне рН. Он стабилен при кислотных значениях рН, а также полезен в качестве лабильного антибактериального консерванта в щелочной среде. Из-за своей антибактериальной активности широкого спектра действия Bronopol также может быть использован в качестве активного агента, например, в аэрозольных препаратах.
Получение:
Способ получения бронопола включает загрузку реакционного сосуда водой, бромпикрином, нитрометаном и параформальдегидом, постепенную подачу основания в реакционный сосуд при перемешивании, доведение реакции до завершения и отделение бронопола от водной реакционной смеси.
Продукция Bronopol в настоящее время зарегистрирована для использования в нефтепромысловых системах, системах очистки воздуха, промышленных системах очистки воды, в водяных банях лабораторного оборудования, покрытиях, эмульсиях, системах кондиционирования / увлажнения, системах целлюлозно-бумажной промышленности, смазочно-охлаждающих жидкостях для металлообработки, а также потребительских / институциональных продуктах.
Действие на организм:
Бронопол (2-бром-2-нитропропан-1,3-диол) является бактерицидом, который имеет ограниченную эффективность в отношении грибковых организмов. Он активен против видов Pseudomonas и должен использоваться при pH от 5 до 8,8, ниже температуры применения 45 ° C. Бронопол обладает сложным механизмом действия, который атакует тиоловые группы в клетках, подавляя дыхание и клеточный метаболизм.
Исследования показывают, что бронопол является разъедающим раздражителем для глаз и раздражителем кожи от умеренной до тяжелой у кроликов. Судьба окружающей среды и экологические последствия от использования бронопола являются умеренно-высокотоксичным для устьевых / морских беспозвоночных; слегка токсичными для морской рыбы; слабо токсичными для птиц при остром оральном приеме. Однако количественная оценка риска не проводилась. Риск для водной среды рассматривается в рамках программы выдачи разрешений NPDES Управлением по водным ресурсам. В настоящее время требуется, чтобы этикетки на всех продуктах, содержащих бронопол, соответствовали требованиям NPDES.
Токсикологические данные:
Острая токсичность:
LD50 перорально- крыса - 180 мг / кг
LD50 кожный - крыса - 1.600 мг / кг
Перорально (LD50): 270 мг / кг [Мышь].
Перорально (LD50): 250 мг / кг [Собака].
Экотоксичность:
Токсичность для рыб LC50 - Oncorhynchus mykiss (радужная форель) - 20 мг / л - 96 ч
Токсичность для дафнии и других водных беспозвоночных.
EC50 - Daphnia magna (большая дафния) - 1,6 мг / л - 48 ч
Очень токсично для водных организмов.
Бактерии: Phytobacterium phosphoreum: EC50 = 0,41-0,90 мг / л; 5,15,30 минут; Микротоксический тест; 15 градусов по Цельсию.
Бронопол
Бронопол – довольно популярный консервант широкого спектра действия, что позволяет использовать его в некоторых составах в качестве единственного консерванта. Он эффективен в низких концентрациях; как правило, применяемые в косметике дозировки ниже максимально допустимого предела в 0,1%, установленного законодательством.
Механизм антимикробного действия бронопола достаточно сложен, и, как правило, его не связывают с выделением формальдегида. Именно поэтому считается, что классифицировать этот консервант как типичный донор формальдегида – ошибка. Тем не менее, нельзя отрицать, что формальдегид при разложении бронопола все же образуется, и наличие перекрестной чувствительности к бронополу при установленной аллергии на формальдегид имеет место. Однако выделение формальдегида происходит не с одинаковой скоростью и не в одинаковом количестве в различных условиях.
Основные факторы, влияющие на деструкцию бронопола – рН, солнечный свет и температура. Установлено, что при добавлении лимонной кислоты, снижающей рН, разложение бронопола в водных растворах замедляется, что вполне закономерно, а повышение температуры и воздействие солнечного света увеличивает скорость разложения. Эти факты учитываются при составлении рецептур.
Количественных данных по деструкции бронопола немного – куда меньше, чем по типичным донорам формальдегида, но они все же есть; выше всего концентрации формальдегида в щелочных составах, что вполне закономерно, но и они не настолько высоки, чтобы вызывать опасения или выносить в маркировку предупреждающую надпись о наличии формальдегида. Диапазон рН от 5 до 6 можно считать вполне благоприятным и для поведения консерванта, и для кожи.
Бронопол, как и другие консерванты, может стать причиной развития симптомов контактного дерматита, но к числу лидеров он в большинстве случаев не относится, скорее к аутсайдерам. Иная ситуация наблюдается разве что при серьезных кожных заболеваниях – таких, как хроническая экзема или атопический дерматит, при которых нарушена нормальная барьерная функция кожи, а частота использования специальных косметических средств, предназначенных для облегчения симптомов, увеличена, что приводит к повышению риска развития сенсибилизации. Но специфика аллергических реакций на бронопол обусловлена не формальдегидом, а другими продуктами его распада – такими, как 2-бромэтанол, 2-бром-2-нитроэтанол и бромнитрометан.
Связь между использованием бронопола в косметике и потенциальной возможностью образования канцерогенных нитрозаминов теоретически существует (а при несоблюдении установленных мер предосторожности может и реализоваться практически), но для того и вводятся ограничения, чтобы минимизировать эти риски[1]. Нитрозамины встречаются в окружающей среде чуть ли не повсюду; более того, они образуются в пищеварительном тракте человека в результате реакции между вторичными аминами или амидами и нитрит-ионами. Бронопол сам по себе не является нитрозирующим агентом, но в условиях, при которых он разлагается (щелочная среда и/или повышенная температура) он может высвобождать нитрит-ионы, потенциально способные продуцировать нитрозамины – если будет из чего, потому что для этой реакции одного лишь нитрита недостаточно. Соответственно, бронопол не используется там, где существует риск образования нитрозаминов, а косметическое сырье, которое может содержать следовые количества вторичных аминов или амидов, проходит тщательную очистку и жесткий контроль. Исследования показывают, что эти меры достаточны для обеспечения безопасности: современные лаборатории располагают очень чувствительными методами обнаружения нитрозаминов.
Bulunduğu Yerler Kozmetik ürünlerinde koruyucu olarak su ve su sirkülasyon sistemleri, kağıt endüstrisi, sıva malzemelerinde kullanılır. Bronopol, antimikrobiyel olarak kullanılan organik bir bileşiktir. Beyaz- sarımtırak arası bir renge sahiptir. Bronopol, düşük memeli toksite değeri nedeniyle kozmetik formülasyonlarında başarıyla kullanılır. Bronopol, kağıt sanayinde ve petrol çıkarma kimyasallarında da kullanılır.
