кислородактивные дезинфицирущие средства

КИСЛОРОДАКТИВНЫЕ ДЕЗИНФИЦИРУЩИЕ СРЕДСТВА
Авторы: Федорова Л.С., Цвирова И.М., Левчук Н.Н., Белова А.С.
2
Кислородактивные соединения, применяемые в составах дезинфицирующих средств представлены перекисью водорода (ПВ), пероксогидратом фторида калия (ПФК), перборатами, персульфатами, перкарбонатами и
др., а также надкислотами, получаемыми при соединении перекиси водорода с кислотами.
Кислородактивные соединения относятся к группе окислителей. Под
воздействием ПВ и содержащих ее ДС происходит окислительная инактивация липидов и белков жизненно важных элементов микроорганизмов:
цитоплазматических мембран у бактерий и споровых оболочек – у спор.
Перекисное окисление липидов, наиболее выраженное в отношении ненасыщенных жирных кислот, приводит к уменьшению гидрофобности и повышению проницаемости мембран. Претерпевают изменения и мембраносвязанные белки за счет образования белково-липидных комплексов, окисления и денатурации белков, содержащих -SH группы, и возможного образования сшивок по аминогруппам (NH2). Угнетение окислительновосстановительных ферментов приводит к нарушению дыхания микробной
клетки [1-4].
Изучение влияния кислородсодержащих препаратов на клетки бактерий и спор бацилл показало, что все исследованные микроорганизмы
утрачивают белок до 90%; ДНК – до 30-50% и РНК – до 30%, а споровые
формы утрачивают также 20-25% дипиколиновой кислоты. Столь значительное вымывание внутриклеточных компонентов свидетельствует о
быстром нарушении целостности бактериальных клеток и спор. Изучение
структурных изменений, происходящих в бактериальных клетках
F.tularensis, L.pneumophila, Y.pestis, P. mallei и спорах B.anthracis после
воздействия кислородсодержащих ДС, под электронным микроскопом методом ультратонких срезов показало, что уже после нескольких минут воздействия отмечаются необратимые структурные повреждения – разрыв
оболочек и фрагментация цитоплазматической мембраны, деструкция цитоплазмы и нуклеоида, аутолиз клеток F.tularensis и L. pneumophila. У клеток Y.pestis и P.mallei внешняя мембрана и структура изменяются меньше,
что связано, по мнению автора, с более сложным строением их клеточной
оболочки, ее тесным контактом с протопластом и множеством внутриклеточных структур. Повреждения спор происходят от воздействия более вы-
3
соких концентраций и выражаются в разрушении экзоспориума, разрыве
споровых оболочек, разрушении спор и деструктивных изменениях в сердцевине [4,5].
Таким образом, первичной “мишенью” воздействия кислородсодержащих ДС в бактериальных клетках большинство авторов считает белки и
липиды цитоплазматических мембран.
Основным представителем кислородсодержащих соединений, широко применяемым в здравоохранении в качестве ДС, является перекись водорода медицинская с содержанием ДВ 30-40%. Это средство имеет универсальное назначение и рекомендовано для дезинфекции почти всех объектов внутрибольничной среды, поверхностей в герметически замкнутых
помещениях малого объема, воздуха и пр. при бактериальных, вирусных и
грибковых инфекциях; для дезинфекции, предстерилизационной очистки и
стерилизации изделий медицинского назначения, в том числе гемосорбентов [6-10].
Находят применение в медицине пероксосольваты (пероксосульфаты, пероксофосфаты, пероксокарбонаты, пероксогидрат фторида калия и
др.), в основном, в композиционных составах дезинфицирующих и отбеливающих средств, а также комплекс ПВ с мочевиной (гидроперит) и ацильные производные – надкислоты [2,3,11-13].
Пероксиды обладают широким спектром антимикробного действия в
отношении всех видов бактерий, в том числе микобактерий туберкулеза,
грибов, вирусов и спор бацилл, но проявляется оно в значительно более
высоких концентрациях, чем у хлорактивных соединений, особенно, в отношении бактерий [14-18]. Гибель P.aeruginosa, P.vulgaris, P.alcalifaciens,
P. stuarti, E.coli и S.aureus достигается под воздействием растворов ПВ в
1% концентрации в течение 5-30 мин [19]. Для гибели спор бацилл требуется воздействие растворов, содержащих 6% ПВ [2,13,20].
Воздействие кислородсодержащих соединений на микроорганизмы
усиливается в кислой среде - рН 3,07-4,3 [3].
Повышение температуры растворов до 50оС приводит к усилению
спороцидной активности персольватов в 10 раз [3]. Другие исследователи
сообщают, что увеличение температуры до 500С позволяет снизить концентрацию рабочих растворов ПВ для дезинфекции с 3-6% до 1-3%, а для
4
стерилизации – сократить время воздействия 6% раствора ПВ с 6-ти до З-х
часов, т.е. в 2 раза [11-14].
Присутствие органических веществ снижает антимикробную активность кислородсодержащих соединений [2,5,21].
Весьма существенным недостатком ПВ является ее способность вызывать ожоги при попадании на кожу и выраженная токсичность при ингаляционном воздействии. Как и все окислители, ПВ обладает выраженной
коррозионной активностью, в связи с чем, ее нельзя применять для обработки большинства инструментов и других объектов из металлов.
Попадая на одежду, ткани, белье ПВ повреждает и обесцвечивает их.
Необходимость применения ПВ для дезинфекции в высоких концентрациях приводит к неэкономичному расходу средства. В последнее время появились средства на основе твердых перекисей (Перкарбонат натрия и др.),
предназначенные для профессиональной стирки, дезинфекции и отбеливания белья в стиральных машинах прачечных. Использование программ
стирки белья при повышенной температуре (до 900С) позволяет значительно снизить рабочие концентрации, расход средства и минимизировать повреждающее действие на ткани.
Для стерилизации изделий из термолабильных материалов в плазменных стерилизаторах системы СТЕРРАД в качестве стерилизующего
агента использована перекись водорода (в виде паров) – плазменный метод
стерилизации (22-25).
Значительно превосходят ПВ по своей антимикробной активности
средства на основе надкислот, которые также обладают антимикробной активностью в отношении бактерий, включая микобактерии туберкулеза, вирусов, грибов и спор микроорганизмов, но обеспечивают их гибель на объектах в низких концентрациях и в короткие сроки [11,14, 26-28]. Оптимальная среда воздействия для этих соединений – кислая, рН 2,03 [3].
В России хорошо изучены средства на основе надуксусной кислоты
(НУК). Для дезинфекции объектов окружающей среды, обсемененных бактериями, микобактериями, грибами и вирусами, они рекомендованы в концентрации 0,05-0,1%, а спорами бацилл - 1% по надуксусной кислоте
(НУК) [11,12]. Вместе с тем, несмотря на высокую активность, широкого
применения для дезинфекции эти средства не нашли из-за присущего им
резкого раздражающего и стойкого запаха, низкой стабильности и резко
5
выраженной коррозионной активности [2,3]. В основном, средства на основе НУК используются для дезинфекции изделий медицинского назначения (включая эндоскопы) и контура циркуляции гемодиализирующей жидкости гемодиализных аппаратов [9,17,26]. Кроме того, применяются для
дезинфекции белья в процессе стирке в стиральных машинах прачечных
(«Ариэль Профешнл Систем Аддитив Супер Б 2.1»).
Таким образом, кислородактивные соединения (ПВ, ГП, ПФК и др.)
несмотря на широкий спектр действия в отношении бактерий, микобактерий В5, грибов и спор бацилл, имеют низкий общий уровень антимикробной активности (эффективные концентрации составляют 3-6% ПВ или
10-20% по препарату); высокую токсичность при ингаляционном воздействии, резко выраженное раздражающее действие на кожу и слизистые
оболочки; низкую стабильность при хранении; оказывают повреждающее
действие на объекты.
Учитывая свойства кислородсодержащих соединений основными
направлениями их совершенствования являются повышение антимикробной активности, снижение токсичности, улучшение физико-химических
свойств.
ЛИТЕРАТУРА
1. Самойленко И.И., Васильева Е.И., Павлова И.Б., Туманян М.А.
Механизмы бактерицидного действия перекиси водорода // ЖМЭИ. – 1983,
№12. - 30-33 с.
2. Герасимов В.Н., Голов Е.А., Бабич И.В. и др. Физико-химические
и антимикробные свойства перекисных композиций Грилен и Дезоксон-4 //
Дезинфекционное дело. - 1998, № 2. - 10-18 с.
3. Титова К.В., Никольская В.П., Буянов В.В. Координационные соединения пероксида водорода. - Черноголовка, 2000. - 148 с.
4. Досанов К.Ш. Изучение ультраструктуры и дыхательной активности стафилококка под воздействием перекиси водорода // Докл.
ВАСХНИЛ. - т. 3. - 1979. - 32-45 с.
5. Герасимов В.Н., Голов Е.А., Бабич И.В. и др. Особенности механизма воздействия перекисного дезинфектанта ПВК-2 на микробные клетки и споры // Дезинфекционное дело. - 1998, № 1. - 12-19 с.
6
6. Рамкова Н.В., Рысина Э.М. Изучение возможности стерилизации
гемосорбентов химическим методом - раствором перекиси водорода // Сб.
науч. тр.: Теория и практика дезинфекции и стерилизации. - М., 1983. 37-40 с.
7. Рамкова Н.В., Рысина Э.М. Изучение возможности и условий деконтаминации некоторых декоративно-отделочных материалов, используемых в герметичных помещениях малого объема // Сб. науч. тр.: Основные
направления развития науки и практики дезинфекционного дела. - М.,
1981. - 40-43 с.
8. В.Н. Герасимов. Экспериментальный отбор перекисных дезинфицирующих средств для включения в перечень оперативного резерва препаратов и средств для ликвидации последствий биотерраризма. Мат. Всероссийской научно-практической конф. «Актуальные вопросы теории и практики дезинфектологии. М.,2008г., 97-99 с.
9. Соколова Н.Ф., Захарова Т.Б. Современные дезинфицирующие
средства для лечебно-профилактических учреждений // Приложение к
журналу «Сестринское дело». – №4 (8), 2003- 64 с.
10. Alfa M.J., Jackson M. A new hydrogen peroxide-based medicaldevices detergent wish germicidal properties: Comparison wish enzimatic cleaners // Am. J. Infect. Control. - 2001. - 29. - p. 168-77.
11. Крученок Т.Б., Соколова Н.Ф., Рамкова Н.В., Лиманов В.Е. Состояние и перспективы использования в медицине дезинфицирующих
средств на основе перекиси водорода и ее производных // Материалы. конференции: Химия и технология дезинфицирующих средств для медицины,
пищевой промышленности и сельского хозяйства на основе перекиси водорода и ее производных. - Горький, 1982. - 4-6 с.
12. Овнанян Г.В., Платонов Г.И., Рубинов Г.Е. и др. Дезинфицирующая активность препарата Дезоксон-4 // Сб. науч. тр.: Вопросы дезинфекции и стерилизации. - М., 1986. - 12-15 с.
13. Буянов В.В., Пудова В.П., Никольская В.П. и др. Оценка спороцидных свойств перхлоратов карбамида, тиокарбамида меди и меди двухвалентной // Материалы Всероссийской конференции: Актуальные проблемы дезинфектологии в профилактике инфекционных и паразитарных
заболеваний. - М.: ИТАР-ТАСС, 2002. - 110-111 с.
7
14. Абрамова И.М., Готье Т.М. Изучение устойчивости спорообразующих культур к растворам перекиси водорода и Дезоксона 1 // Сб. науч.
тр.: Актуальные вопросы дезинфекции и стерилизации. - М., 1984. - 40-42
с.
15. Трубицына Л.А., Крученок Т.Б., Лиманов В.Е. О возможности
применения активированных растворов перекиси водорода для целей дезинфекции // Сб. науч. тр.: Вопросы дезинфекции и стерилизации. - М.,
1986. - 23-26 с.
16. Пудова О.Б., Никольская В.П., Буянов В.В. Титова К.В. Количественная оценка спороцидной активности различных модификаций пероксогидратов фторида калия, перекиси водорода, надуксусной кислоты //
Дезинфекционное дело. - 19992, № 3. - 19-22 с.
17. Griffiths P.A., Babb J.R., Fraise A.P. Микобактерицидная активность отдельных дезинфицирующих средств по результатам количественного суспензионного теста // J. of Hospital infection. - 1999. - 41. - p. 111121.
18. Vessoni Penna T.C., P.G.Mazzola, A.M.S.Martins. The efficacy of
chemical agents in cleaning and disinfection programs // BMC Infectious Diseases. - 2001. - 1:16.
19. Овнанян Г.В., Никифорова Е.Н. Сравнительная устойчивость
культур провиденций, псевдомонас аеругиноза, протеев к дезинфицирующим агентам // Сб. науч. тр.: Современные методы и средства дезинфекции
и стерилизации. - М., 1979. - 20-23 с.
20. Овнанян Г.В. Устойчивость возбудителей раневых инфекций к
физическим и химическим обеззараживающим агентам //Сб. науч. тр.: Современные методы и средства дезинфекции и стерилизации. - М., 1989. 50-52 с.
21. Spicher G., Peters J. Effect on the microbicidal efficacy of formaldegide, glutaraldehyde, peracetic, chloramines T (N-chloro-4-toluenesulfonamide), m-cresol, ethanol and benzyldimethildodecacilammonium bromide
by blood (model experiments for chemical disinfection of instruments // Zentralbl. Hyg. Umwelt. – 1998, Vol. 200. - p. 465-477.
22. Большакова Л.В., Дружинина Т.А. – Плазменная стерилизация
как метод профилактики нозокомиальных инфекций в многопрофильной
8
клинике // Тез. Докл. 2-го Международного Конгресса по внутрибольничным инфекциям – М.,2011, 12-13 с.
23. Корнев И.И., Логвинов Н.Л., Савенко С.М. Современные технологии низкотемпературной стерилизации в аспекте профилактики внутрибольничных инфекций// Тез. докл. 8-ой научно-практическоой конф. «Внутрибольничные инфекции в стационарах различного профиля, профилактика, лечение осложнений – М., 2011, 59-60 с.
24. Котченко Р.Г., Степных Ю.П. – Контроль качества стерилизации
в атмосфере оксида водорода, озона// Тез. Докл. 8-ой научнопрактическоой конф. «Внутрибольничные инфекции в стационарах различного профиля, профилактика, лечение осложнений – М., 2011, 60 с.
25. Абрамова И.М. Новое дезинфекционное и стерилизационное
оборудование// Тез. Докл. 4-го Ежегодного Всероссийского Конгресса по
ифекционным болезням. – М: МЦНиТИ, 2012. – 4с.
26. Мелихерчикова В. Дезинфекционный эффект “Перстерила” в смеси с моющими средствами // Журн. гиг., эпидемиол., иммунол. – 1989, - т.
33, № 1. - 19-28 с.
27. Spröβig M. Peressigsaure-25 Jahre Entwiecklung und Erfahrung. Microbielle Umwelt und antimicrobielle Mapnahmen // Schriftenreihe fur Theorie
und Praxis in Medizin, Pharmazie und Wirtschaft. - Leipzig, 1988, Bd 11. - S.
136-139.
28. Spröβig M., Mücke H. Antimicrobielle Wirkung von Peressigsaure in
Gegenwart von Blut.Microbielle Umwelt und antimicrobielle Mapnahmen //
Schriftenreihe fur Theorie und Praxis in Medizin, Pharmazie und Wirtschaft. Leipzig, 1988. - Bd 11. - S. 119-121.