Характеристика основных групп дезинфектантов и механизм их действия на микробную клетку
Альдегиды – глутаральдегид, янтарный альдегид, формальдегид и другие являются веществами с выраженными антимикробными свойствами, включающими активность в отношении всех видов микроорганизмов за счет алкилирования амино- и сульфгидрильных групп протеинов и подавления синтеза последних. Поэтому, несмотря на их токсичность, выраженное раздражающее действие и резкий запах, альдегиды по-прежнему широко используются в клинической практике.
Антимикробная активность формальдегида несколько ниже таковой глутаральдегида. Кроме того, считается, что пары формальдегида могут вызывать канцерогенный эффект. Комбинация формальдегида с 70% этиловым или изопропиловым спиртом является дезинфектантом высокого уровня. Водный раствор формальдегида обладает свойствами дезинфектанта среднего уровня .
Кислородсодержащие препараты, в частности перекись водорода, являются сильными окислителями, основой действия которых является образование свободных радикалов, повреждающих липиды клеточной мембраны, ДНК и другие важные компоненты микробной клетки.
Несмотря на продукцию многими микроорганизмами каталазы, которая защищает клетки от воздействия перекиси водорода путем разложения ее на воду и кислород, используемые при дезинфекции концентрации Н2О2 позволяют в большинстве случаев преодолеть данный механизм резистентности. Однако в высоких ее концентрациях на фоне таких положительных качеств, как широкий спектр активности, включающий споры бактерий, способность растворять кровь и многие другие биологические вещества, отсутствие запаха, быстрое разложение во внешней среде на нетоксичные продукты, выражены отрицательные качества – высокая тканевая токсичность (II класс) с выраженным местнораздражающим и резорбтивным действием. Перекись водорода вызывает коррозию некоторых металлов и обесцвечивает ткани.
Хлорактивные соединения (хлорная известь, хлорамин) – традиционные средства дезинфекции. Механизм уничтожения микроорганизмов свободным хлором окончательно не выяснен. К числу вероятных путей воздействия хлора относят подавление некоторых важнейших ферментных реакций в микробной клетке, денатурацию белков и нуклеиновых кислот.
Традиционные хлорсодержащие препараты обладают высокой антимикробной активностью, но имеют резкий запах, раздражающий слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей, вызывают коррозию металлов, обесцвечивают окрашенные изделия, имеют низкую стабильность при хранении, инактивируются органическими веществами и не обладают моющими свойствами.
Современные хлорсодержащие препараты – производные циануровых кислот – как правило, имеют либо композиционный состав, либо модернизированную форму выпуска, что позволяет значительно нивелировать их отрицательные качества.
Из соединений йода наиболее широко для дезинфекции используют йодофоры – комплекс йода с носителем, например с поливинилпирролидоном или этоксилированными неионными детергентами, который представляет собой резервуар постоянно высвобождающегося молекулярного йода.
Нежелательные эффекты, такие, как окрашивание обрабатываемых поверхностей, раздражающее действие и резорбция, при использовании йодофоров выражены меньше, чем при применении раствора йода. Точный механизм противомикробной активности йода не изучен. Предполагается, что он реагирует с аминокислотами и жирными кислотами, разрушая клеточные структуры и ферменты.
Препараты йода имеют выраженное антибактериальное, антивирусное и антигрибковое действие, но не обладают достаточной активностью в отношении спор бактерий. Их применяют в основном в качестве антисептиков. Наиболее известны иодопирон и иодонат, в которых носителями являются поливинилпирролидон и сульфонат.
Из группы спиртов для дезинфекции наиболее широко применяют этиловый и изопропиловый спирты. Механизм их действия заключается в денатурации микробных белков.
Спирты в концентрации 60–90% активны в отношении вегетативных форм бактерий и грибов, микобактерий и оболочечных вирусов. Однако они не обладают моющими свойствами, фиксируют органические загрязнения и могут повреждать изделия из пластмасс и резины.
В последние десятилетия большое распространение получили дезинфицирующие средства из группы поверхностно-активных веществ (ПАВ), которые разделяют на
· катионные,
· анионные,
· амфолитные и
· неионогенные.
Из них в качестве самостоятельных дезинфектантов используют только катионные и амфолитные ПАВ.
Катионные ПАВ – это прежде всего четвертичные аммониевые соединения (ЧАС). Противомикробное действие ЧАС обусловлено разрушением клеточных мембран, денатурацией белков и инактивацией ферментов. Обладая такими положительными особенностями, как отсутствие запаха, коррозионного действия и наличие моющих свойств, ЧАС, однако, активны лишь в отношении вегетативных форм бактерий, грибов и оболочечных вирусов. Часто они вызывают дерматиты.
Перспективно использование ЧАС в составе композиционных препаратов.
В течение нескольких десятилетий в медицине широко применяют хлоргексидина биглюконат – соединение, являющееся катионным бигуанидом. Цидные концентрации препарата приводят к разрушению клеточной мембраны и в конечном итоге – к коагуляции содержимого микробной клетки.
Антимикробный спектр хлоргексидина включает вегетативные формы бактерий, многие грибы и оболочечные вирусы. Кроме быстрой гибели микроорганизмов, хлоргексидин обеспечивает длительную персистирующую антимикробную активность, препятствующую размножению микроорганизмов как минимум в течение 6 ч после применения препарата.
Однако хлоргексидин не активен в отношении спор бактерий и грибов, безоболочечных вирусов. На микобактерии действует только бактериостатически. Его антимикробная активность не снижается в присутствии крови и других органических субстанций. В то же время анионы как неорганические, так и органические, например различные мыла, несовместимы с хлоргексидином.
Фенолсодержащие препараты применяются относительно ограниченно. Они обладают высокой активностью против вегетативных форм бактерий и грибов, микобактерий и оболочечных вирусов, умеренной активностью в отношении некоторых безоболочечных вирусов. Споры бактерий резистентны. Но такие недостатки фенолсодержащих препаратов, как неприятный едкий запах, раздражающее и сенсибилизирующее действие некоторых из них, канцерогенное действие в качестве отдаленного последствия, снижают их ценность.