Actiunea agentilor chimici asupra bacteriilor: alcoolii, sarurile, sapunurile si detergentii

ACTIUNEA AGENTILOR CHIMICI ASUPRA BACTERIILOR

Pentru a putea intra in uzul curent, se impune intrunirea urmatoarelor conditii generale pe care trebuie sa le indeplineasca un agent chimic dezinfectant:

- sa aiba o puternica actiune antimicrobiana (bactericida), in concentratii relativ reduse;

- sa prezinte un grad inalt de solubilitate in apa;

- sa nu fie foarte toxic pentru organismul uman, chiar in aplicatii externe;

- sa nu se combine cu materii organice de pe tegumente, care sa-l inactiveze;

- sa-si exercite efectele bactericide cu intensitate apropiata atat la temperatura camerei, cat si la cea a corpului uman;

- sa aiba capacitate mare de penetrare; pe cat posibil, sa nu degaje un miros neplacut; sa aiba un cost relativ scazut.

1. AGENTI CHIMICI CU ACTIUNE ANTIBACTERIANA

1.1. FENOLUL SI DERIVATII FENOLICI

Fenolul (C₆H₅OH) sau acidul carbolic

este un bun denaturant al proteinelor precum si un detergent. Actiunea sa bactericida presupune liza celulelor bacteriene. El se poate folosi ca dezinfectant in concentratie de 2,5% la decontaminarea bailor, a podelelor de spital, a plostilor etc., fiind insa iritant. Este activ fata de majoritatea bacteriilor, inclusiv fata de bacilul tuberculozei si spori. In concentratie de 1%, se foloseste pentru conservarea vaccinurilor.

(4-alil-2- methoxifenol). Ultimul este folosit in stomatologie.

1.2. ALCOOLII

Desi dezinfectanti cu putere mai slaba decat a fenolilor, alcoolii, prin gruparea alkyl (R-CH₂OH) actioneaza bactericid, dar numai asupra formelor vegetative. S-a demonstrat, de pilda, ca sporii de bacil carbunos rezista timp de 20 de ani in alcool absolut..

1.3. HALOGENII SI COMPUSII HALOGENATI

Halogenii cei mai utilizati ca antiseptice si dezinfectante sunt clorul si iodul, ambele cu actiune puternic bactericida si sporicida. Mecanismul de actiune al halogenilor se bazeaza pe proprietatile lor oxidante.

Clorul a fost introdus ca dezinfectant de O.W. Holmes la Boston in anul 1835 si de Semmelweis la Viena in 1847 pentru a preveni transmiterea febrei puerperale prin mainile medicilor.

- clorul gazos in concentratie de 2-3⁰/₀₀ este folosit pentru potabilizarea apei, dar concentratia trebuie sa fie mai mare daca apele au continut crescut de substante organice, deoarece acestea fixeaza si inactiveaza clorul;

hipocloritul de sodiu se foloseste tot pentru dezinfectia apei, a veselei si a WC-urilor, la curatirea suprafetelor in industria alimentara, in unitati de alimentatie publica etc.;

- cloramina este folosita ca dezinfectant pentru vesela, lenjerie, in concentratie de 2-3% si ca antiseptic in concentratie de 1%;

Iodul este un oxidant puternic si se combina ireversibil cu proteinele bacteriene. Se foloseste sub forma de:

- solutie alcoolica 1-2% ca antiseptic cutanat;

- tinctura de iod care contine 4-5% iod si 2-5% iodura de potasiu se utilizeaza tot ca antiseptic cutanat pentru antiseptizarea pielii inainte de interventii chirurgicale. Atat solutia alcoolica cat si tinctura nu pot fi aplicate direct pe plagi deoarece au efect distructiv asupra tesuturilor;

- iodoforii, care contin iod complexat cu un detergent anionic, au o serie de avantaje: au o penetrabilitate foarte buna a pielii, nu sunt iritanti, deoarece iodul este eliberat treptat din combinatie si nu pateaza lenjeria. Un exemplu este betadina, un complex hidrosolubil al iodului cu polivinilpirolidina. Preparatul poate fi folosit pentru antiseptizarea plagilor superficiale.

Dezavantajul antisepticelor cu iod este alergizarea pe care o produc la unele persoane.

1.4. ACIZII SI BAZELE

Efectul bactericid al acizilor si bazelor se datoreaza denaturarii brutale a proteinelor bacteriene.

Acizii. Actiunea dezinfectanta a unui acid creste, in general, paralel cu gradul de disociere electrolitica. Cei mai bactericizi acizi in ordine descrescatoare a activitatii lor sunt: acidul azotic, clorhidric, persulfuric si permenganic. Acizii organici au o actiune bactericida mai slaba. Acizii minerali se folosesc mai rar in dezinfectie. Astfel, in laboratoare se utilizeaza amestecul sulfocromic pentru dezinfectia si degresarea pipetelor.

Ca antiseptice se folosesc mai frecvent:

- acidul boric: 2-3% in solutii apoase, 10% in unguente si 0,005-l,6% pentru colire. Nu se aplica sugarilor (este toxic) si nu se aplica pe plagi intinse;

- acidul acetil glacial: diluat 28-32% se utilizeaza in dermatologie si stomatologie ca antiseptic, astringent, cauterizant si antifungic.

Bazele, ca si acizii, sunt active in functie de gradul de disociere. Bazele cu proprietati puternic bactericide sunt: KOH, NaOH, LiOH, NH₄OH. Se pare ca actiunea bazelor se datoreaza nu numai radicalilor rezultati prin disociere, ci si bazelor nedisociate (cu efect bactericid) care patrund in celula bacteriana. Dintre baze, Ca(OH)₃ este folosit la varuirea incaperilor, iar solutia calda de NaOH 5%, ca dezinfectant.

Sensibilitatea la acizi si baze este diferita de la specie la specie. Astfel, mycobacteriile sunt relativ rezistente la acizi si baze, NaOH si H₂SO₄ fiind folosite pentru lichefierea sputei in scopul izolarii bacilului tuberculos.

1.5. SARURILE

Dintre saruri, cele ale metalelor grele au efectul bactericid cel mai puternic. Astfel, ionii de Hg si Ag sunt activi intr-o proportie de 1/1000000. Actiunea lor bactericida se datoreaza combinarii lor cu grupari active ale enzimelor pe care le inactiveaza. Eficienta lor depinde, insa, mai degraba de densitatea culturii bacteriene decat de concentratia lor, deoarece ei sunt absorbiti repede si preferential de bacterii, atingand in bacterii concentratii mari in defavoarea concentratiei de mediu.

- clorura de mercur (sublimatul) 1⁰/₀₀ se foloseste in laboratoare ca dezinfectant pentru pipete si lame;

- merthiolatul care este un compus organic al mercurului, este folosit drept conservant pentru seruri si vaccinuri in concentratie de 1/10.000 si ca dezinfectant in concentratie de 1/1.000;

- nitratul de argint in concentratie de 1% se folosea in profilaxia oftalmiei gonococice la nou-nascut inainte de introducerea penicilinei in terapie;

- colargolul, protargolul si argirolul sunt compusi de argint care se folosesc sub forma de colire si unguente in concentratie de 1-l,5%;

- compusii organici ai arsenului, bismutului, antimoniului au fost utilizati in trecut in tratamentul sifilisului si a unor infectii produse de unele protozoare;

- sulfatul de cupru este folosit cu succes ca fungicid, dar nu in medicina, ci in agricultura;

- oxidul de zinc se foloseste ca antiseptic, astringent si caustic in dermatologie.

1.6. FORMALDEHIDA SI GLUTARALDEHIDA

Formaldehida inlocuieste atomii labili de H din gruparile NH₂ sau OH, frecvente in nucleoproteine si din gruparile COOH si SH ale proteinelor. Este la fel de activa fata de spori ca si fata de formele vegetative, probabil pentru ca poate patrunde usor in celula bacteriana datorita dimensiunilor reduse ale moleculei si pentru ca reactioneaza in lipsa apei.

Formaldehida este un gaz, forma obisnuita de prezentare fiind o solutie de 37% numita formalina. In concentratie de 0,1% a fost utilizat mult timp in prepararea vaccinurilor prin detoxifierea toxinelor.

Se poate utiliza sub forma gazoasa sau lichida pentru sterilizarea diferitelor suprafete. Formaldehida gazoasa este pusa in libertate dintr-un polimer, paraformaldehida si este folosita la dezinfectia incaperilor, a mobilierului si in general a obiectelor care nu pot fi sterilizate prin caldura. Ea nu deterioreaza obiectele supuse dezinfectiei (imbracaminte, obiecte de matal, lemn, piele etc.), dar are o actiune iritanta asupra conjunctivei si cailor respiratorii.

Glutaraldehida 2% in solutie apoasa este mai activa decat formolul si mai putin iritanta. Este mai activa in mediu alcalin fiind bactericida, sporicida si virulicida. Este indicata in sterilizarea unor instrumente medicale ce nu pot fi supuse sterilizarii prin caldura, ca, de pilda, citoscoape, echipament de anestezie, materiale plastice si termometre.

1.7. DEZINFECTANTII GAZOSI

Succesul obtinut in prevenirea toxiinfectiilor alimentare nu a putut fi nici pe departe reeditat in infectiile ce se transmit pe cale aeriana. Pulverizarea fenolului in salile de operatie introdusa de Lister a fost rapid abandonata. Pulverizarea propilenglicolului sau a dietilenglicolului in concentratii mici, netoxice pentru om, reduc mult numarul de bacterii din aer, dar acesti produsi sunt foarte sensibili la umiditate pe de o parte, iar pe de alta parte nu distrug bacteriile de pe mobilier, suprafete ce constituie de fapt una din sursele bacteriilor din aer.

- Oxidul de etilen este un gaz foarte solubil in apa, fiind cel mai potrivit dezinfectant gazos pentru suprafete uscate. Este insa destul de costisitor si are o toxicitate reziduala. Se utilizeaza la sterilizarea materialelor care nu suporta temperaturi ridicate: obiecte din plastic, echipament chirurgical, carti, obiecte din piele care au foat contaminate de pacienti contagiosi. Fiind explosiv, se utilizeaza in amestec de 90% cu CO₂.

1.8. SAPUNURILE SI DETERGENTII (AGENTI TENSIOAC-TIVI)

Sapunurile au o actiune moderat bactericida datorita acizilor grasi nesaturati pe care ii contin (acizii oleic, linoleic si linolenic) mai ales asupra florei Gram pozitive. Flora Gram negativa, mai ales cea din grupa coliformilor, este mai sensibila la sapunuri ce contin acizi grasi saturati. Nu se cunoaste exact mecanismul bactericid al sapunurilor, ele fiind folosite mai ales pentru indepartarea mecanica a microbilor de pe piele, prin spalare. In sapunuri se pot incorpora diferite antiseptice care intensifica actiunea antibacteriana a acestora.

Detergentii sunt substante tensioactive sintetice. Din punct de vedere chimic, ei se impart in: detergenti anionici (ce includ alcooli sulfatati, alkilaril sulfonati etc.), detergenti cationici (care sunt compusi cuaternari de amoniu, in care cei 4 atomi de hidrogen sunt inlocuiti prin radicali organici), detergenti neionici (care sunt poliesteri si eteri formati din condensarea unor acizi grasi, alcooli si fenoli) si, in sfarsit, detergenti amfoteri (care contin atat grupari anionice cat si cationice). Dintre detergenti, importanti ca antiseptice si dezinfectante, sunt cei anionici, cationici si amfoteri.

1.9. ANTOGONISTII METABOLICI

Reprezinta agentii chimici care interfera cu o reactie normala intre o enzima specifica si substratul respectiv, in procesul metabolic. Antagonistul actioneaza prin combinarea cu o parte a enzimei (cu apoenzima-suportul proteic, cu coenzima-partea activa, sau cu activatorul mineral), impiedicand atasarea enzimei pe substrat. Combinarea antagonistului cu enzima se face datorita marii afinitati a acesteia fata de anumite situsuri (regiuni) din molecula proteinei enzimatice. Exemple: oxidul de carbon sau cianurile se combina cu atomul de fier din enzimele porfirinice, blocand rolul acestora in respiratia celulara bacteriana.

Antagonistii metabolici pentru bacterii se impart in:

- antagonisti ai proceselor energetice: oxid de carbon, cianuri, dinitrofenol;

- antagonisti ai biosintezelor: p-fluorofenilalanina, care inlocuieste competitiv fenilalanina din lantul proteic normal, cu aparitia unei proteine modificate, nefunctionale.

1.10. COLORANTII

Colorantii trifenilmetanici, cum sunt cristal-violetul, metil-violetul si verdele briliant, sunt substante puternic bacteriostatice, slab bactericide, active mai ales pe bacteriile Gram pozitive. Violetul de gentiana se poate folosi ca antiseptic in concentratie de 0,2%.

Colorantii tiazinici, cum este albastrul de metilen, se folosesc ca antiseptici externi in concentratii de 0,2-0,5%. Albastrul de metilen poate fi administrat ca antiseptic intern in infectiile urinare (urodezinfectante).

Dintre colorantii acridinici, cel mai utilizat este rivanolul (lactat de metacridina) in concentratii de 1-2%, la antiseptizarea plagilor chirurgicale si traumatice.

1.11. ALTI DEZINFECTANTI

Peroxidul de hidrogen intr-o concentratie de 3% este folosit ca antiseptic, dar nu este recomandabil, susceptibilitatea bacteriilor fiind diferita.

Permanganatul de potasiu (KMnO₄) este un antiseptic uretral sau vaginal in concentratie de 1/1.000.

Acidul peracetic (CH₃-CO-O-OH), agent puternic oxidant, este folosit sub forma de vapori pentru sterilizarea camerelor unde cresc animale germ-free, pentru care este insa toxic.