Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Современные антисептики и дезинфицирующие вещества. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

08.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 74 5 6 7 > Следующая >>>

Окончание таблицы 2.4

12 3 Калия перманганат

Консерванты вводят в состав как стерильных, так и нестерильных лекарственных средств для предотвращения роста микроорганизмов, попадающих в них во время технологического процесса, или при неоднократном употреблении. Основные консерванты, применяемые в фармацевтическом производстве, приведены в табл. 2.5.

Консервант Лекарственные

123

0,1–0,5 %-ный раствор 0,010,1 %-ный раствор

Консерванты лекарственных средств

формы и средства

Для промывания ран для полоскания полости рта и горла

Таблица 2.5

Концентрация,

Альдегиды

Формальдегид Парентеральные

Дерматологические

Ронгалит Парентеральные 0,05

Гуанидина производные

Хлоргексидина диацетат Мази

глазные, назальные, уш-

ные капли Хлоргексидина дигидрохлорид

Кислоты неорганические и их соли

Кислота борная Глазные и назальные

Натрия метабисульфат Парентеральные 0,2

Кислоты органические и их натриевые соли

Глазные и назальные ПС 0,005–0,01

капли в многоразовых

контейнерах

0,005–0,01

0,05–0,2

до 0,1

0,1–0,2

Кислота бензойная Оральные 0,1–0,5 Кислота дегидроацетовая Глазные и назальные ка-

пли, инъекционные ЛС Кислота салициловая ЛС наружного действия 0,2

Продолжение таблицы 2.5

0,005–0,2

123

Кислота сорбиновая Оральные и дерматоло-

гические мази

Ртути органические соединения*

Мертиолат (тимеросал) Иммунобиологические

препараты, назальные Фенилртуть борнокислая Глазные, назальные, инъ-

екционные ЛС, ЛС на-

ружного действия Фенилртуть уксуснокислая Глазные, назальные, уш-

ные, инъекционные ЛС,

ЛС наружного действия

Примечание:* органические соединения ртути могут обладать ней- ротоксическим действием, вызывать кератопатию, поэтому их не рекомендуют для длительного применения. В производстве вакцин в настоящее время мертиолат заменяют феноксиэтанолом или другими альтернативными соединениями.

0,01–0,02

0,1–0,2

0,001–0,002 0,002–0,004

0,01

0,002–0,005

0,007–0,01

Контрольные вопросы

1. Что такое дезинфицирующие средства и антисептики?

2. Каковы особенности действия и применение препаратов хлора

и йода?

3. Каковы особенности действия соединений ароматического ряда

(фенол, ихтиол, деготь, резорцин) и где применяются эти препараты?

4. Каковы особенности действия соединений алифатического ряда

и где применяются эти препараты?

5. Каковы особенности действия и применение красителей как ан-

тисептических средств?

6. Каков механизм действия перманганата калия и перекиси водо-

рода?

7. Каковы особенности действия на раневую поверхность препара-

тов нитрофурана? В каких областях используется фурацилин?

8. Понятие о детергентах, основные представители: хлоргексидин, церигель, мирамистин. В чем преимущество использования дезинфицирующих средств на их основе?

9. Какие антисептики из группы кислот и щелочей? Где их применяют в медицине?

10. Применение солей тяжелых металлов в медицине. Каковы недостатки и преимущества данной группы антисептиков?

ГЛАВА 3

МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

ДЕЗИНФЕКТАНТОВ И АНТИСЕПТИКОВ

3.1. Действие антисептиков на микробную клетку.

Механизм действия дезинфицирующего средства на микробную клетку – это способ воздействия на конкретный вид патогенов, позволяющий убить клетку, или повредить ее настолько, чтобы она не могла размножаться. Обычно действующее вещество проникает через клеточную мембрану и начинает взаимодействовать с ферментами и другими ее элементами.

Механизм действия разных антисептиков и дезинфицирующих веществ может быть связан с денатурацией белка, с нарушением проницаемости плазматической мембраны, с торможением важных для жизнедеятельности микроорганизмов ферментов.

Выделяют следующие механизмы противомикробного действия химических антисептиков:

– деструктивный;

–окислительный;

– мембраноатакующий;

– антиметаболический и антиферментный.

Деструктивный механизм. Под деструкцией понимают процесс необратимого разрушения структур клетки. Таким эффектом обладают этиловый спирт 95 %, высокие концентрации фенола, галогенов, кислот, соли тяжелых металлов, детергенты. Деструкции прежде всего подвергаются жгутики и фимбрии, что нарушает процесс адгезии и приводит к микробостатическому эффекту, затем разрушаются белки и липиды цитоплазматической мембраны, что означает гибель клетки. Кроме того деструктивный механизм оказывает действие на экстрацеллюлярные факторы агрессии микробной клетки (экзотоксины, фермент-токсины, протеолитические ферменты).

Антисептики деструктивного механизма действия наряду с микробами вызывают повреждение тканей макроорганизма. Продукты деструкции тканей затрудняют доступ антисептика к микробным клеткам и снижают эффективность проводимых мероприятий.

Окислительный механизм. Окислительным механизмом действия обладают перекись водорода, перманганат калия, галогены. Их действие реализуется через перекисное окисление, проходящее в несколько этапов: отделение от молекулы антисептика активных атомов кислорода;

образование промежуточных перекисных продуктов; взаимодействие с веществами микробной клетки. В результате происходит деструкция или инактивация макромолекул, что приводит к гибели клетки. Таким образом, препараты окислительного действия обладают микробоцидным действием.

Повреждающее действие препаратов этой группы на ткани определяется скоростью образования активного кислорода. Перекись водорода (в концентрации более 3 %), перманганат калия, йод и его неорганические соединения обладают значительными раздражающими и повреждающими свойствами. Органические соединения хлора (хлорамин), комплексные соединения йода (йодофоры) значительно медленнее высвобождают активный кислород, что приводит к незначительному повреждающему эффекту и более глубокому проникновению препарата в ткани.

Мембраноатакующий механизм. Мембраноатакующие антисеп- тики нарушают проницаемость мембран, процессы активного переноса через них ионов и молекул, механизмы биологического окисления, а в более высоких концентрациях разрушают входящие в состав мембраны полимеры, что приводит к лизису клетки.

К антисептикам этой группы относятся детергенты, антибиотики полимиксины и грамицидины, имидазольные препараты, этиловый спирт 70 %, фенолы и йодофоры в низких концентрациях. В основном эти препараты действуют бактериостатически, не обладают существенным раздражающим и повреждающим ткани эффектом.

Антиметаболический и антиферментный механизм. К антиметаболитам относят структурные аналоги нормальных метаболитов, связывающие активные центры ферментов и, тем самым, блокирующие обмен веществ микробной клетки. Типичными представителями этой группы антисептиков являются сульфаниламиды, являющиеся структурными аналогами парааминобензойной кислоты.

Антиферментные антисептики в первую очередь воздействуют на окислительно-восстановительные ферменты клеточной мембраны, а также на экстрацеллюлярные ферменты-токсины, являющиеся факторами агрессии. Как показали современные исследования, нейтрализация именно экстрацеллюлярных ферментов нарушает такие процессы, как адгезия и питание микробной клетки, что в значительной степени снижает патогенность микробов, а иногда и приводит к их гибели. С другой стороны, экстрацеллюлярные ферменты намного более доступны действию антисептиков, чем внутриклеточные.

Антиферментным механизмом действия обладают оксихинолины, инактивирующие металлсодержащие ферменты; триметаприм, ингибирующий РНК-полимеразу; тяжелые металлы, взаимодействующие с сульфгидрильными группами, грамицидины; ингибирующие, дыхательные ферменты.

Большинство этих препаратов не обладает существенными раздражающими и повреждающими ткани свойствами, что позволяет многие из них использовать для химиотерапии.

3.2. Резистентность микроорганизмов к антисептикам и

дезинфектантам.

Микроорганизмы существенно различаются по своей резистентности к действию биоцидов (табл. 3.1). Как и по отношению к антибиотикам, различают естественную (природную) и приобретенную резистентность к антисептикам и дезинфектантам.

Таблица 3.1

Чувствительность микроорганизмов к хлоргексидину, мкг/мл

Микроорганизмы Минимальная подавляющая

концентрация, мкг/мл

Грамотрицательные

Pseudomonas aeruginosa 100–500 Proteus mirabilis 25–100 Serratia marcescens 3–50 Salmonella typhimurium 14 Klebsiella pneumonioe 1–12 Escherichia coli 1–5

Грамположительные

Staphylococcus aureus 1–2 Streptococcus faecalis 1–3 Bacillus subtilis 1–3 Streptococcus mutans 0,1 Mycobacterium tuberculosis 0,7–6

Грибы

Candida albicans 7–15 Trichophyton mentagrophytes 3 Penicillium notaatum 200

Естественная резистентность связана с природными особенно-

стями строения микробной клетки и ее метаболизма: наличием защитных покровов, образованием биопленок, способностью к ферментативной деградации или активному выбросу ксенобиотиков из клетки. Микробной деградации подвергаются все виды ПАВ и другие дезинфектанты в концентрации ниже действующей, а иногда и в рабочей концентрации, например, бензалкониум хлорид, как и другие ПАВ, Р.aeruginosa использует в качестве источника углерода. Этот микроор- ганизм наиболее часто обнаруживается в растворах дезинфектантов наряду с представителями других родов (табл. 3.2).

Таблица 3.2

Микроорганизмы, наиболее часто обнаруживаемые

в дезинфектантах и имеющие устойчивость к ним

Биоцид Микроорганизмы

Хлоргексидин Pseudomonas, Serratia, Enterobacter,

lebsiella, Escherichia, Chromobacter

Фенол и его препараты Pseudomonas Хлорамин Bacillus, Pseudomonas, Staphylococcus,

Enterobacteriaceae

Водорода пероксид Staphylococcus, Escherichia, Klebsiella Формальдегид Pseudomonas

3.3. Проницаемость клеточных оболочек и резистент-

ность микробов к растворам дезинфектантов.

Проницаемость клеточной стенки грамотрицательных бактерий во многом определяется наличием внешней мембраны, защищающей клетку от проникновения химических веществ. Однако ПАВ, особенно ЧАС, разрушают липополисахаридный слой внешней мембраны и проникают внутрь клетки. Под электронным микроскопом видно, как на поверхности клеток, обработанных ЧАС, появляются вздутия, которые увеличиваются в размере и отделяются от клетки в виде пузырьков, состоящих из липополисахаридов, белков и фосфолипидов. Частичная компенсация повреждения внешней мембраны возможна за счет фосфолипидов, которые образуют бислой. Но если повреждение слишком велико, клетка утрачивает внешний барьер проницаемости, биоцид проникает внутрь, вызывая необратимые изменения структур и метаболитов.

Изменения в структуре внешней мембраны могут влиять на ее проницаемость и устойчивость клетки к биоцидам. Примером может служить Pseudomonas aeruginosa, которая по своей устойчивости превосходит другие грамотрицательные бактерии. Возможной причиной этого может быть повышенное содержание фосфатных групп в липиде А, характерное для этого микроорганизма.

Важной особенностью грамотрицательных бактерий, определяющей их устойчивость к биоцидам, является способность к адгезии на поверхностях с образованием биопленок, представляющих организованное сообщество клеток, объединенных массой экзополисахарида (гликокаликс). Верхние слои гликокаликса защищают внутреннюю часть от проникновения биоцида. Клетки, обитающие внутри биопленки, ограничены в доступе питательных веществ и растут медленно. Эти факторы способствуют повышению их резистентности к неблагоприятным условиям среды.

Грамположительные бактерии, как правило, более чувствительны к биоцидам, хотя и в этой группе появляются резистентные штаммы. Например, устойчивость Staphylococcus aureus к фенолам и ЧАС зависит от присутствия на поверхности клеток липидов, которые защищают микроорганизм от проникновения биоцидов.

Споры выдерживают концентрации биоцидов, в несколько тысяч раз превышающие концентрации, эффективные в отношении вегетативных клеток. Соединения ртути, хлоргексидин, фенолы и спирты практически не обладают спороцидной активностью, хотя могут задерживать прорастание спор. Этилена оксид, Д-пропиолактон, формальдегид, глутаровый альдегид, водорода пероксид и галогены убивают споры, однако, их действие достаточно медленное, процесс стерилизации должен продолжаться от 30 мин до нескольких часов. Резистентность спор обеспечивает их уникальная клеточная оболочка, которая препятствует проникновению биоцидов внутрь клетки и, возможно, нейтрализует действие некоторых из них. Споры разных микроорганизмов различаются по своей чувствительности к стерилизующим агентам. Помимо генотипической вариабельности существует и фенотипическая зависимость резистентности спор от условий выращивания микроорганизма.

Микобактерии высокорезистентны к действию дезинфектантов (наиболее эффективны фенолы); при возможности для их уничтожения следует применять тепловую обработку. Защитными свойствами обладает клеточная стенка микобактерий, содержащая большое количество воскоподобных липидов, образующих гидрофобные слои. Существен-

ную роль в составе липидов играют миколовые кислоты. Клеточная стенка обеспечивает кислотоустойчивость этих микроорганизмов, которая служит основой их дифференциального окрашивания путем обработки карболовым фуксином при нагревании. При комнатной температуре процесс требует 18-часовой экспозиции. Окрашенные клетки устойчивы к обесцвечиванию спиртом и разбавленными кислотами, с чем и связано происхождение термина «кислотоустойчивость».

Приобретенная резистентность появляется в результате изменений в генетическом аппарате бактерий, в результате отбора устойчивых мутантов в среде, содержащей биоциды. Большое значение в распространении генов резистентности имеет их горизонтальный транспорт между различными видами и родами бактерий с помощью трансмиссивных плазмид и конъюгативных транспозонов. Плазмиды могут определять множественную резистентность к биоцидам. У Staphylococcus aureus, Escherichia coli и Pseudomonas aeruginosa описаны плазмиды, обеспечивающие устойчивость к соединениям ртути. Плазмиды узкого спектра контролируют образование редуктазы, переводящей Hg

в металлическую ртуть. Плазмиды широкого спектра помимо редуктазы кодируют одну или несколько гидролаз, которые освобождают Hg

из ртутьорганических соединений, разрывая связь ртуть–углерод. Образующаяся металлическая ртуть испаряется из среды. Существование таких процессов трансформации ртутьорганических соединений делает проблематичным их использование в качестве консервантов в фармацевтике.

Широкий круг хозяев у генов резистентности способствует их сохранению в природе, причем такие гены могут стабильно существовать даже в отсутствие селективного давления, то есть в среде, не содержащей биоцидов. Селективные условия создаются в растворах дезинфектантов с концентрацией, ниже рекомендуемой, и при нарушении сроков их хранения. Например, в растворах хлорсодержащих веществ часто обнаруживается снижение содержания активного хлора.

Помимо концентрации биоцида для развития резистентности популяции имеет значение состав среды (наличие защитных агентов, факторов роста), фаза развития и скорость размножения клеток. Например, Pseudomonas aeruginosa, выращенная на среде с недостаточным количеством магния, высокоустойчива к бензалкониума хлориду, тогда как выращенная на среде с недостатком углерода – высокочувствительна. Большое значение имеет температура и время культивирования. Медленнорастущие клетки менее чувствительны к биоцидам, чем быстрорастущие. Поэтому необходимо строго соблюдать стандартные условия испытания активности антимикробных агентов.

Возможность быстрого развития резистентности в популяции следует учитывать на практике при применении биоцидов для дезинфекции. При продолжительном использовании какого-либо антимикробного агента микробиота, обитающая в данном объекте (госпиталь, аптека, цех, лаборатория, находящиеся там предметы, стены и пол помещений и т. д.), может приобрести высокую устойчивость к этому препарату. Для эффективного проведения всех мероприятий, обеспечивающих асептичные условия работы, осуществляют ротацию биоцидов, используют несколько химических веществ, применяя их в определенном порядке.

3.4. Методы испытания антимикробной активности анти-

септиков и дезинфектантов.

При испытании жидких форм определяют микробоцидную концентрацию антисептика при заданной экспозиции, спектр антимикробного действия и эффективность антисептика в приближенных к практике условиях [28]. Испытания проводят на стандартных тест-культурах следующих видов: Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Enterococcus

faecium, Pseudomonas aeruginosa, Proteus mirabilis, Candida albicans, Trichophyton mentagrophytes и Mycobacterium terrae. Ниже приведена

краткая характеристика микроорганизмов, относящихся к тестштаммам.

Staphylococcus aureus

Род Staphylococcus – повсеместно распространенные микроорга- низмы, чувствительны к нагреванию и действию биоцидов.

Поэтому их присутствие в помещении свидетельствует о плохом санитарном состоянии.

Стафилококки образуют клетки диаметром 0,5–1,5 мкм, располагающиеся в мазках одиночно, парами, или гроздьями. Факультативные анаэробы, каталаза положительны, оксидаза отрицательны, чувствительны к действию лизостафина, но не лизоцима. На плотных средах образует мутные, круглые колонии желтого, кремового или оранжевого цвета. На

жидких средах образует помутнение и рыхлый осадок. Разжижает желатин, образуют H

S. Восстанавливают нитраты до нитритов. Staphylococcus

aureus вызывает разнообразные гнойно-септические инфекции и пищевые отравления. Staphylococcus aureus коагулирует плазму, что является кри- терием для идентификации этого вида.

Escherichia coli

Род Escherihia. Прямые палочки 1,1–1,5 х 2,0–6,0 мкм одиночные или в парах. Для многих штаммов характерны капсулы или микрокапсулы. Виды рода Escherihia различаются по подвижности и биохимической активности.

Escherichia coli – постоянный обитатель и важный представитель нормальной микробиоты кишечника человека и животных. Большая часть штаммов Escherichia coli не считается патогенной, однако, вид включает условно-патогенные и патогенные штаммы. Последние различаются по факторам вирулентности, которыми они обладают (энтеротоксигенные, энтеропатогенные и др.). По фенотипическим признакам Escherichia coli имеет много общего с другими родами семейства Enterobacteriaceae (Klebsiella, Citrobacter, Enterobacter), поэтому было предложено эту группу бактерий называть колиформными. Показатель общего числа колиформ используют в качестве индикатора санитарного состояния воды, или как основной индикатор санитарного состояния производства в пищевой и фармацевтической промышленности.

Enterococcus faecium

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 74 5 6 7 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]