Ветеринарномедицинска фармакология

Антисептици и дезинфектанти

Учебни цели С усвояването на материала в тази тема ще се получат знания относно:

Видове антисептици и дезинфектанти, и механизмите им на действие; Различията между антисептици и дезинфектанти; Предимства и недостатъци, показания и сфери на приложение във ветеринарномедицинската практика; Избора на правилно вещество за провеждане на дезинфекция в зависимост от желания ефект: антибактериален, антимикотичен или антивирусен; Условия на намаляване или увеличаване на ефективността на дезинфектантите от отделните групи; Дезинфектанти, използвани в млечното животновъдство.

Темата включва:

1. Антисептици, отделящи кислород.
2. Халогенни антисептици.
3. Йод и йодофори.
4. Фенол и фенолни производни.
5. Алдехиди.
6. Натриев хидроксид.
7. Хлорхексидин.
8. Алкохоли.
9. Повърхностно-активни вещества.
10.  Багрилни антисептици.

Провеждането на дезинфекцията цели намаляване на броя на микроорганизмите в желани граници. За дезинфекция се говори, когато се обработват неживи предмети, докато с антисептика се обозначава приложението на вещества с дезинфекционни свойства върху животни или хора (пре-оперативна подготовка). Ефективността на дезинфекцията е обратно пропорционална на съществуващия органичен материал: с отстраняване на органичната материя се повишава ефективността. Отстраняването на замърсяванията преди дезинфекция на дадена повърхност е от съществена важност. Времето за контакт на дезинфектанта с повърхността, концентрацията му, степента му на йонизиране и температурата също са от значение за ефективността на процеса. При извършването на дезинфекция се изисква спазване на препоръките за опазване на околната среда. Почистването и дезинфекцията допринасят за поддържането на  биологичната безопасност в една ферма. [4] Дезинфектантите принадлежат към различни химични групи: алдехиди, хидроксиди, субстанции, отделящи хлор, четвъртични амониеви соли, пероксиди, фенолни производни, алкохоли, както и с разнообразен химичен произход. Много често активните субстанции се комбинират с детергенти. Повечето дезинфектанти имат бактерицидни свойства, някои от тях оказват и вирусоциден и антимикотичен ефект. Регистрирани са антисептици за ветеринарномедицинската практика, използвани в пре-оперативната подготовка при хирургически интервенции и за приложение върху кожни участъци и лигавици (млечна жлеза преди и след доене). Механизмът на действие на антисептици и дезинфектанти e разнообразен: действат бактерицидно или бактериостатично чрез преципитиране на протеините; нарушаване на липидите на микроорганизмите; чрез промяна на повърхностното напрежение или осмотичното равновесие на бактериалните клетки; чрез блокиране на ензимната активност на микроорганизмите, чрез окисление или хидролиза на жизненоважни структури в микробните клетки.

1. [3] Антисептиците, отделящи кислород (водороден пероксид, калиев перманганат) се използват като бързо действащи антисептици за раневи повърхности и дезинфектанти. Ефектът им се дължи на отделянето на атомен кислород, поради което са активни и спрямо анаероби. Водородният пероксид (перхидрол) е безцветна течност без мирис и в тъканите се разлага от  каталазата и пероксидазата. Нарушава окислителните процеси в микроорганизмите и утаява протеините. Разтворите на калиевият перманганат в зависимост от концентрацията са от бледорозови до тъмно лилави.  Имат добра терапевтична ширина в използваните концентрации. Калиевият перманганат се използва като антисептик в концентрация от 0.03%, максимално до 1-2%. Водородният пероксид може да се използва за антисептична обработка на рани в концентрации от 3%. Почиства раните и механично. Прилага се като дезинфектант в по-високи концентрации. Активни са спрямо Gr⁺ и Gr- бактерии, пиогенни коки и спори. По-слабо ефективни са спрямо стафилококи, стрептококи, микобактерии и антраксни спори. Наличието на протеини и органична материя може да намали ефективността им. Могат да предизвикат временно дразнене на лигавици и кожа. Пероцетната киселина е течност със силни окислителни свойства. Бързо се разпада до водороден пероксид, кислород и оцетна киселина. Праявява корозивно действие спрямо метали и бетонни повърхности, и агресивно разяждащ ефект спрямо гумени предмети. Използва се за дезинфекция на повърхности при оптимално pH 3-5.5. Има много тесен терапевтичен индекс. Алкалните вещества намаляват активността й. Ефективна е спрямо Gr⁺ и Gr- бактерии, включително микобактерии, гъбички, вируси и спори. Често се комбинира с водороден пероксид. Действието й не се променя в присъствието на органична материя. Не оказва остатъчен ефект. Попаднала вътрешно при преживни потиска микрофлората в предстомашията и предизвиква тимпания. Калиевият хлорат, попаднал във водна среда, отделя кислород и калиев хлорид. Действа по-слабо от водородния пероксид. Стимулира зарастването на рани със забавена гранулация.

2. Халогенни антисептици. Хлорът и хлор-отделящите съединения (натриев хипохлорит, хлорна вар, калциев хипохлорит, натриев дихлор изоцианурат, хлорамин-Т, хлорамин В) се използват като антисептици и дезинфектанти. Солната киселина е силен окислител с бързо дезинфекциращо действие. Хлор-отделящите съединения са с по-бавно настъпващ ефект. Хлорната вар оказва антимикробно действие поради отделяне предимно на хлор и атомен кислород. Има дезодориращи свойства. Натриевият хипохлорит оказва дезинфекционен ефект поради отделяне на хлор (особено в присъствие на силни киселини и амониеви соли) и натриев хидроксид. Хлорамин-Т е с максимална ефективност при pH 6, а при покачване на pH над 8 тя се понижава от 10 до 20 пъти. Тази група дезинфектанти са изключително токсични при инхалиране и поглъщане. Разтворите им не са стабилни, особено при алкално pH. Остатъчната им активност е 6-8 h. Терапевтичният индекс на органичните хлор-отделящи съединения (натриев дихлор изоцианурат, хлорамин-Т) е достатъчно голям. Влизат в състава на сапуни (0.1-1% хлорамин-Т) и се използват за дезинфекция в обори, превозни средства и обувки (1-2% хлорамин-Т). Спрямо тях са чувствителни Gr⁺ и Gr- бактерии (1 ppm активен хлор). Гъбички (100-500 ppm активен хлор), вируси и спори са по-малко чувствителни. Сред нежеланите ефекти са дразнене на кожата и проява на свръхчувствителност (да се избягва инхалация). Те не са подходящи за метални повърхности поради корозивното им действие. Избелват тъкани и други материали. Ефективността им се намалява от органични материи и алкални вещества.

3. Йодът и йодофорите (спиртен разтвор на йод 2.5%, известен като йодна тинктура, луголов разтвор <0.2%, повидон 10% със съдържание на йод 1%) са окисляващи вещества. Съединенията на йода са с по-слаба активност от хлор-отделящите дезинфектанти, докато йодофорите са с по-силно действие. Съединенията от групата се използват за антисептична обработка на кожа, лигавици и рани. Те проявяват ефекта си бързо, особено при pH 3. Имат остатъчна активност в рамките на 6-8 h. Йодофорите са относително стабилни и безопасни, и най-често са комплексни съединения с нейонни ПАВ. Прилагат се за дезинфекция на млечните папили в разтвори с 0.5% съдържание на йод. Влизат в състава на унгвенти, кремове и алкохолни разтвори, предназначени за дезинфекция на кожа (пациент, хирург). Активността им спрямо Gr⁺ и Gr- бактерии е добра. Гъбички, вируси и спори са по-малко чувствителни. Могат да предизвикат дразнене на кожата, поради което се комбинират с глицерол или ланолин. Не се прилагат при изгаряния от трета степен. Имат синергично действие с алкохола. Антагонистично спрямо съединенията на йода действат алкалните вещества, минералните вещества (Ca) и храната. Йодофорите се прилагат в месо- и млекопреработвателната промишленост.

4. Фенолите и крезолите (ортофенилфенол, бензилхлорфенол, лизол, хексахлорфен) денатурират липопротеините и лизират клетките. Използват се като дезинфектанти на повърхности на предмети. Имат специфична миризма и малък терапевтичен индекс. Изключително токсични са за котки. Бързо проникват през кожата и оказват невротоксичен ефект. Спрямо тях са чувствителни Gr⁺ и Gr- бактерии, микобактерии, гъбички и капсулирани вируси. Спорите и другите вируси са устойчиви. Имат и насекомо отпъждащ ([1] репелентен) ефект. Активни са в присъствие на органична материя. Нафталанският нефт сдържа фенол и оказва антисептично, акарицидно, противосърбящо и кератопластично действие. Ихтиолът не съдържа чисти фенолни производни, но има ефекти, подобни на предходното вещество.

5. Алдехидите (формалдехид, параформалдехид, глиоксал, глутаралдехид, нокситиолин и тауролидин) са алкилиращи вещества, използвани за дезинфекция на повърхности. Те променят свойствата на протеините, свързват се с липидите, адсорбират се върху микроорганизмите. Ефектът им е бавен и повърхностен, особено при ниски температури. Необходим е поне 1 h при приложение на 10% разтвор на формалдехид при температура 4°C. Разтворът на формалин (10%) съдържа 40% формалдехид като газ, който има дразнешо действие и специфична, неприятна миризма. Нокситиолинът и тауролидинът са вещества, освобождаващи формалдехид, с по-малко дразнещо действие. Терапевтичният индекс на групата е много малък. Прилагат се за дезинфекция на сгради и предмети, включително облекло, чрез [2] фумигация. Обори се дезинфекцират с 2% разтвор на глутаралдехид с алкално pH и добавка на четвъртични амониеви съединения. Хирургически инструменти могат да се обработват в продължение на поне 10 минути при температура 20°C с 2% разтвор на глутаралдехид с алкално pH (8-8.5%). Алдехидите са активни спрямо Gr⁺ и Gr- бактерии и микобактерии, гъбички, вируси и спори. Ефективни са и при наличие на протеини. Недостатък е тяхната висока токсичност, мутагенния и канцерогенния им потенциал. Парите на формалдехида се неутрализират с амоняк. Метенаминът (уротропин) също принадлежи към групата на формалдехида има преди всичко антисептични свойства. При резорбция прониква през всички бариери в организма и в среда с кисело pH отделя формалдехид.

6. Натриевият хидроксид под формата на разтвор (2-4%) е агресивен дезинфектант, с разяждащо и корозивно действие. Разгражда протеините, осапунява мазнините и по този начин лизира клетките. Разтворите му не са стабилни при престояване на въздух. Активността им се повишава с покачване на температурата и при добавка на натриев хлорид. Терапевтичният му индекс е тесен. Най-честото му приложение е за дезинфекция на товарни платформи, транспортни средства и предмети. Активен е спрямо Gr⁺ и Gr^- бактерии, гъбички и обвити вируси. При ниска температура се понижава ефективността му спрямо вируси. Силно токсичен е при инхалиране. При работа с него се избягва контакт с очите и кожата.

7. Хлорхексидинът предизвиква лизиране на клетките чрез потискане на мембранно свързаната АТФосфатаза. Има антисептично действие (кожа и раневи повърхности). Проявява ефекта си бързо и има остатъчно действие от 6-8 h. Терапевтичният му индекс е висок. Прилага се върху кожа и млечни папили в 0.5-1% разтвори в алкохол. При изгаряния и рани се използват 0.02-0.1% разтвори. Дезинфекциращи сапуни се приготвят с 4% хлорхексидин. Високо ефективен е спрямо Gr⁺ и Gr^- бактерии (1-10 ppm). По-малко чувствителни са Pseudomonas spp. и Streptococcus pyogenes. Гъбички, вируси и спори са нечувствителни. Невротоксичен е след локално приложение в слуховия канал. Може да се наблюдава и свръхчувствителност. Антагонизира се с анионни детергенти. Действието му в комбинация с етанол (70%) е синергично. Запазва действието си в присъствие на гной и телесни течности.

8. Алкохолите преципитират протеините и денатурират липидите. Използват се като антисептици (кожа) и дезинфектанти (хирургически инструменти и повърхности). Имат бърз ефект, без остатъчно действие. За осигуряване на остатъчна активност се комбинират с хлорхексидин (0.5%) или четвъртични амониеви съединения. При приложение върху кожа се комбинира с глицерол (0.5-1%). Терапевтичният им индекс е добър. Активни са спрямо Gr⁺ и Gr- бактерии. Ефектът им е по-слаб спрямо капсулирани вируси (80-90% етанол) и спори. Използват се етанол (70%), метанол (70-80%), изопропил-алкохол (60%) и N-пропанол (50%).

9. Повърхностно активните вещества (ПАВ) намаляват повърхностното напрежение между две фази и улесняват смесването на несмесващи се вещества. Тези, които във водна среда се дисоциират до йони се наричат детергенти и имат измиващи свойства. Нейоногенните ПАВ (перилни препарати) не се използват самостоятелно като дезинфектанти, а като добавка предимно към йодофорите. Йонизиращите ПАВ биват анионни (активен йон е аниона) и имат предимно измиващи свойства с по-добро действие в кисела среда. Катионните ПАВ са по-активни в алкална среда и се инактивират взаимно при смесване с анионните детергенти. Съществуват и амфотерни ПАВ. Активността им спрямо вируси, гъбички, микобактерии и пиоцианеус е по-слаба от тази спрямо други бактерии. Сапуните (медицински/натриев сапун, калиев сапун) са катионни детергенти. Калиевите са меки, а натриевите - твърди. Те емулгират мазнините, действат адсорбтивно и създават условия микроорганизмите да бъдат отмити. Проявяват инсектицидно и акарицидно действие, стимулират чревната перисталтика след вътрешно въвеждане. При дълга употреба изсушават кожата. Четвъртичните амониеви съединения (цетримид, бензалкониев хлорид, дидецилдиметиламониев хлорид, алкилдиметилбензиламониев хлорид, септонекс, абосанит) представляват катийонни детергенти. Имат измивно действие и силен антисептичен ефект, дължащ се на адсорбция и понижаване на повърхностното напрежение на микробите, водещи до лизис на клетките. Използват се като антисептици за кожа и лигавици и като дезинфектанти за повърхности. Те са топлоустойчиви, недразнещи вещества, без мирис и горчив вкус. Лизират бактериалните клетки, особено в алкална среда. Имат добър терапевтичен индекс. Най-чувствителни спрямо тях са Gr⁺ и Gr^- бактерии, с изключение на нечувствителните микобактерии, гъбички, вируси и спори. Те са с ниска ефективност спрямо Pseudomonas spp. Ефектът им се намалява значително в присъствие на органична материя, калциеви, магнезиеви и железни йони и препарати за почистване. Показани са за дезинфекция на помещения и инвентара в тях, облекло, за антисептична обработка на кожа и рани. Използват се масово и в млечното животновъдство. Амфотерните детергенти (додецин, тего-103, тагонин) са високомолекулни ПАВ, които имат дълъг остатъчен ефект. Приложими са предимно в месо- и млекопреработвателни предприятия.

10. Багрилните антисептици са синтетични вещества с антибактериално и антипротозойно действие. Акридиновите багрила (етакридинов лактат, риванол; акрифлавинов хлорид) действат силно антисептично, особено върху коки. Риванолът има остатъчен ефект до 24 h. Действието му се усилва в присъствие на протеини. Фотосензибилизира организма. Прилага се върху кожа и лигавици под формата на 0.05-0.2% разтвори. Трифенилметановите багрила (метилвиолет, брилянтово зелено) действат антисептично предимно спрямо Gr+ микроорганизми и имат остатъчен ефект. Действието им отслабва в присъствието на кръв. Тиазиновите багрила (метиленово синьо) имат антибактериално, антипротозийно и антинематодно действие. След резорбция метиленовото синьо стимулира окислителните процеси в организма. В ниски дози превръща метхемоглобина в хемоглобин. Към багрилните антисептици спадат азобагрилата (скарлатиново червено) и оксихинолиновите производни (ентероквин, дизентерол и др.).

Етиленовият окис, метиловият бромид и пропиолактонът се използват като газове или пари за дезинфекция на разнообразни тъкани и предмети, включително хирургически инструменти и облекло. Притежават бактерициден, вирусоциден, фунгициден и спороциден ефект. Първите две вещества имат и родентоцидно действие.

Ключови понятия

[3] Антисептик	Вещество, прилагано върху живи тъкани (кожа, лигавици), с цел намаляване на броя/унищожаване на микроорганизми и намаляване на риска от инфектиране.
[4] Дезинфектант	Вещество, прилагано върху неживи предмети, с цел намаляване на броя/унищожаване на микроорганизми.
[2] Дезинфекция чрез фумигация	Дезинфекция с помощта на вещества, отделящи пари.
[1] Репелентен ефект	Насекомоотпъждащ ефект.