Какие основные классы действующих веществ существуют в дезинфицирующих средствах? Каковы их сильные и слабые стороны?

Антимикробное действие, направленное на уничтожение (удаление, умерщвление) микроорганизмов - возбудителей инфекционных и паразитарных болезней, является основным свойством дезинфицирующих средств (ДС). В их состав входят специальные биологические или химические соединения, которые обладают антимикробной активностью – это действующие вещества (ДВ)1

В настоящее время наиболее широко применяются действующие вещества из групп:
• хлорактивных соединений;
• кислородактивных соединений;
• катионных поверхностно-активных веществ (КПАВ), включая:
        o четвертичные аммониевые соединения (ЧАС), 
        o третичные алкиламины,
        o производные гуанидинов;
• альдегиды;
• спирты.

Хлорактивные соединения

Одни из самых первых ДВ, которые стали использовать. Делятся на неорганические и органические. Активны за счёт окислительного действия хлора («активный хлор»). С повышением температуры  растворов антимикробная активность хлорактивных соединений возрастает.

Недостатки
Высокая коррозионная активность, запах, нестабильность многих соединений при хранении, особенно в жидком виде. В присутствии органических веществ антимикробное действие хлорактивных ДС снижается за счет взаимодействия хлора с органическим субстратом.

Хлорактивные ДС проявляют высокую эффективность и демонстрируют широкий спектр антимикробной  активности в отношении всех видов бактерий (в том числе образующих споры), а также вирусов и грибов. Бактерицидную активность большинство соединений этой группы проявляют уже при концентрациях 0,02-0,08% по активному хлору и экспозиции в 15 минут, спороцидную 2-5% по активному хлору и времени воздействия 3-6 часов.

Среди неорганических хлорактивных соединений наибольшее распространение в качестве ДВ получил гипохлорит натрия. ДС на основе гипохлорита натрия обладают высокой антимикробной активностью. При изменении pH рабочих растворов в кислую сторону антимикробная активность гипохлорита натрия возрастает, однако стабильность данного соединения падает.

Из органических хлорактивных соединений широкое применение получили средства на основе ДХЦК, ТХЦК в виде таблеток и гранул, как наиболее удобных в применении форм выпуска. Не теряют актуальности ДС на основе дихлордиметилгидантоина, хлорамина.


Кислородактивные соединения

Считаются одним из наиболее перспективных классов ДВ, представлены перекисью водорода, 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.

Применительно к ДС кислородактивные соединения – это соединения, высвобождающие активный кислород, обеспечивающий гибель микроорганизмов. Наиболее эффективными из них являются надкислоты.

Повышение температуры рабочих растворов ДС и кислая среда (оптимально рН 3,1-4,32) приводит к усилению антимикробного действия. Присутствие органических веществ снижает антимикробную активность кислородактивных соединений. Кислородактивные соединения имеют различную антимикробную  активность.

Как и хлорактивные соединения обладают высокой противомикробной активностью и недостатками группы окислителей (коррозионное водзействие).

Перекись водорода, несмотря на высокие действующие концентрации (от 2% в бактерицидном режиме) уникальна тем, что разлагается на безопасные компоненты, не накапливается в почве, широко используется в медицине. Так же 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)3.

Катионные поверхностно-активные вещества (КПАВ)

Наиболее распространенными в рецептурах ДС являются КПАВ. Важнейшими представителями КПАВ являются соединения ЧАС, производные гуанидинов, третичные алкиламины (триамины). Активность КПАВ связана с их способностью адсорбироваться на поверхности микроорганизма и биоплёнок. С одной стороны это даёт пролонгированный эффект воздействия с другой высокую чувствительность к температуре4 (практически теряют активность при температурах ниже 5⁰С) КПАВ характеризуются следующими физико-химическими свойствами: не летучи, не имеют резкого запаха, хорошо растворяются в воде, некоторые из них имеют моющие свойства, стабильны, не повреждают объекты обеззараживания. КПАВ обладают бактерицидной активностью, фунгицидной и избирательной вирулицидной активностью. Они не проявляют спороцидного, а также туберкулоцидного (исключая слабое у триаминов в высоких концентрациях) действия.

Четвертичные аммониевые соединения (ЧАС)

По своим характеристикам ЧАС являются типичными представителями КПАВ. Наиболее эффективными ЧАС являются соединения, молекулы которых имеют длину цепи, состоящую из 10-16 атомов углерода. Отрицательное влияние на антимикробную активность ЧАС оказывают катионы металлов, кислая среда (pH<3), органические вещества, повышенная минерализация воды. ЧАС не проявляют туберкулоцидной и спороцидной активности, инактивируют липофильные вирусы, но избирательно и в высоких концентрациях − гидрофильные вирусы. Для повышения активности ЧАС в композиционных средствах их используют в сочетании с другими ДВ. 

Средства на основе ЧАС применяют для обработки поверхностей в помещениях при текущей и профилактической дезинфекции, приборов, оборудования. ЧАС входят в состав кожных антисептиков, а также разных по назначению ДС, в том числе многих композиционных препаратов для дезинфекции медицинских изделий и других объектов.

Производные гуанидинов

Производные гуанидинов также являются типичными представителями КПАВ по физико-химическим свойствам; проявляют хорошую бактерицидную и вирулицидную активность в отношении оболочечных (липофильных) и безоболочечных (гидрофильных) вирусов.

Особенностью полимерных производных гуанидина (полигуанидинов) является способность к образованию пленки на обработанной поверхности. Это может стать причиной фиксации органических загрязнений (пищевые продукты, кровь, слюна и др.) на поверхности рабочими растворами. 

Наиболее распространенными в рецептурах ДС являются следующие производные гуанидинов: хлоргексидины (мономерные производные гуанидина) и полимерные производные − полигексаметиленбигуанидин, полигексаметиленгуанидин гидрохлорид, полигексаметиленгуанидин фосфат и др.

Мономерные производные гуанидина и ЧАС нередко включают в состав кожных антисептиков.

Алкиламины

Алкиламины являются производными жирных кислот. Амины делятся на первичные, вторичные (диамины) и третичные (триамины), в зависимости от количества атомов водорода, замененных алкильными радикалами.

Дезинфицирующие средства, содержащие третичный амин или диамин, проявляют высокую бактерицидную, фунгицидную и вирулицидную активность, слабую , туберкулоцидную и не обладают спороцидным действием. Из перечисленных выше КПАВ третичный амин обладает наиболее высокой активностью и широким спектром антимикробного действия.

Альдегиды

Альдегиды являются одними из важнейших ДВ, которые обладают бактерицидной, в том числе туберкулоцидной, спороцидной, фунгицидной и вирулицидной активностью.

Альдегиды характеризуются наличием в молекуле одной или нескольких альдегидных групп. Химическая характеристика альдегидов выражается формулой R-СОН. Если группа -СОН повторяется один раз, то такие альдегиды являются одноатомными. Если группа -СОН повторяется дважды, то такие альдегиды называют многоатомными или диальдегидами. Представителями одноатомных альдегидов являются уксусный, валерьяновый, пропиловый альдегиды.

Применительно к ДС наибольший интерес представляют диальдегиды. Основными соединениями этой группы являются глутаровый альдегид (ГА), альдегид янтарной кислоты, ортофталевый альдегид, глиоксаль. Различные альдегиды отличаются друг от друга антимикробной активностью. Самым распространенным в рецептурах ДС является ГА. Антимикробная активность ГА в значительной степени зависит от pH рабочих растворов. Наиболее активен ГА в пределах значений pH от 7,5 до 8,5. Глиоксаль и альдегид янтарной кислоты имеют широкий спектр антимикробного действия, но их активность значительно ниже, чем ГА.

Большим преимуществом альдегидов (так же как и у КПАВ) является щадящее действие на изделия из металлов, полимерных материалов, стекла.

Существенными недостатками альдегидов является их высокая токсичность и способность фиксировать органические загрязнения на поверхности, поэтому необходима их тщательная очистка перед использованием альдегидсодержащих средств и строгое соблюдение мер защиты персонала (обработка в присутствии людей запрещена).

Спирты

Эффективные концентрации спиртов в ДС и кожных антисептиках следующие (по массе): изопропилового спирта – не менее 60%; этилового спирта – не менее 70%. Наличие в рецептурах ДС разных спиртов   составляет их концентрации в итоговой сумме в таком же диапазоне – 60-70%. В отдельных случаях в рецептурах ДС используются многоатомные спирты: 1,3-бутандиол или этиленгликоль.

Спирты могут комбинироваться практически со всеми ДВ (ЧАС, производные гуанидина, йод, органические кислоты, перекись водорода, производные фенола). ДС на основе спиртов, как правило, выпускаются в виде готовых к применению растворов, которые используются в качестве кожных антисептиков. Спиртосодержащие ДС применяют также для обеззараживания небольших по  площади поверхностей способами  орошения или  протирания (не более 10% от общей площади помещения).

Спирты не теряют активность при отрицательных температурах, обладают бактерицидным, избирательным вирулицидным  и фунгицидным действием.

Изопропиловый спирт в концентрациях не ниже 60% вызывает гибель микобактерий туберкулеза. 

Вирулицидная активность спиртов неоднозначна Липофильные вирусы чувствительны ко всем перечисленным выше трем спиртам. Гидрофильные вирусы (например, вирус гепатита А,  полиовирус, энтеровирусы Коксаки и ЕСНО) инактивируются только этанолом. Спирты могут использоваться в рецептурах ДС как в качестве самостоятельных ДВ, так и в сочетании с другими ДВ.

Эффективные концентрации спиртов в кожных антисептиках следующие (по массе): изопропилового спирта – не менее 60%; этилового спирта – не менее 70%. Наличие в рецептурах ДС разных спиртов   составляет их концентрации в итоговой сумме в таком же диапазоне – 60-70%.  Это положение в равной степени относится как кожным антисептикам, так и к ДС, предназначенным для обработки небольших по площади поверхностей.

Итог:

Для обработки кожи лучше всего подходят антисептики на основе спиртов ( их должно быть 60-80% массовых), которые могут содержать и другие ДВ для усиления и пролонгации действия.

Наиболее длительным (пролонгированным) антимикробным действием обладают средства на основе ПГМГ.

Высокой антимикробной активностью обладают хлорсодержащие  ДС и средства (на основе/ включающие/ образующие) с НУК в рабочих растворах.

Выбирая ДС по антимикробному спектру, особое внимание следует помнить об отсутствии туберкулоцидного действия у ЧАС, ПГМГ, хлорамина (не активированные растворы) и отсутствии спороцидного действия у всех КПАВ (ЧАС, ПГМГ, третичные амины,), хлорамина (не активированные растворы), спиртов.

 

___________________________________________________________________________
  1 п 3.6 ГОСТ Р 56998-2016 Химические дезинфицирующие средства и антисептики. Средства для обеззараживания воды нецентрализованных систем питьевого водоснабжения. Показатели токсичности и опасности
  2 Титова К.В., Никольская В.П., Буянов В.В. Координационные соединения пероксида водорода. - Черноголовка, 2000. - 148 с.
  3 МУ 11-114/3323-1 по применению «дезоксона-4» для целей дезинфекции и стерилизации, 1992 год.
  4 Пересмотр документа «Федеральные клинические рекомендации по выбору химических средств дезинфекции и стерилизации для использования в медицинских организациях», в целях его совершенствования и актуализации http://www.niid.ru/press/anons/145793/

 

Горячая линия: 8 800 550-80-38