За последнее время множество СМИ и интернет-порталов публиковали
фотографии и видео того, как помещения повсеместно обрабатывают
различными дезинфицирующими растворами. Вместе с тем, далеко не
всегда понятно, какой именно дезинфектант применяется в том или
ином случае. В данном обзоре мы решили выделить общие группы
применяемых дезинфицирующих средств, а также зафиксировать
отдельные их особенности.
The Atlantic. Обработка волонтеров в
Ухани, Китай. 22 февраля, 2020 г.
1. Хлорсодержащие вещества
Данные соединения действуют благодаря высвобождению активного хлора
или окислительной способности ионов хлора, как правило, в
положительной степени окисления. Вещества подразделяются на
неорганические, среди них гипохлорит кальция/натрия, гипохлорит
лития, хлорная известь и проч., а также на органические: натриевая
соль дихлоризоциануровой кислоты, натриевая соль
трихлоризоциануровой кислоты, хлорамины (Б, Т, ХБ) и проч.
На сегодняшний день хлорсодержащие вещества получили большую
популярность благодаря своему спектру действия и относительной
доступности. В то же время применение
хлора и некоторых соединений хлора характеризуется риском
образования опасных продуктов взаимодействия. Происходит это из-за
того, что радикалы хлора или ионы хлора в промежуточных степенях
окисления взаимодействуют с другими органическими веществами,
образуя произвольные новые соединения. Хлор также представляет
опасность для человека и может вызывать аллергию, отравление
различной степени тяжести. Хлор обладает 2 классом опасности
(токсичности) по ГОСТ 12.1.007, а
значит, необходимо соблюдать меры предосторожности.
Среди неорганических хлорсодержащих соединений наиболее
распространен гипохлорит натрия (NaClO), который получают
хлорированием водного раствора едкого натра (NaOH) молекулярным
хлором (Cl2), в отдельных случаях электролизом раствора поваренной
соли (NaCl). Водный раствор гипохлорита натрия является сильным
окислителем и вступает в многочисленные реакции с разнообразными
восстановителями, убивая тем самым многие микроорганизмы.
Вместе с тем у гипохлорита натрия есть свои особенности, делающие
его не самым лучшим решением на фоне остальных средств.
Содержащийся хлор в гипохлорите связан ионной связью, что усложняет
его активное действие. Необходимое количество для обработки 1 куб.
м помещения или другого объекта составляет порядка 100-300 мл.,
против 6-30 мл. для аналогичного объема у перекиси водорода (H2O2),
и 10 мл. у диоксида хлора (ClO2).
Водный раствор гипохлорита натрия.
Стоит также отметить, что гипохлорит натрия оказывает сильное
коррозионное воздействие на различные
материалы.
2. Спирты
В состав множества дезинфицирующих средств на основе спирта чаще
всего входят этанол (C2H5OH, этиловый спирт) и пропанол (C3H7OH,
пропиловый спирт / изопропиловый спирт). Спирты обладают
бактерицидным, вирулицидным и фунгицидным действием.
Механизм действия спиртов на микроорганизмы состоит в том, что они
денатурируют белки клеточных мембран, вызывая разрушение
клетки.
Более предпочтительным считается применение этанола, он подходит, в
том числе, для дезинфекции оборудования, не обладающего
устойчивостью к коррозии. Этиловый спирт является природным
антисептиком и не вызывает аллергии. Этанол в концентрациях 70-80%
также применяют для борьбы с новым
коронавирусом COVID-19. Этанол относится к 4 классу
токсичности.
Дезинфекция пансионатов в Италии.
Стоит отметить, что минусом отдельных веществ, в частности,
пропанолсодержащих препаратов является их малая активность в
отношение устойчивых форм вирусов. К тому же, пропанолы,
относящиеся к 3-му классу опасности токсичнее этанола.
Роспотребнадзор ранее сообщал, что для
гигиенической обработки рук могут использоваться кожные антисептики
с содержанием этилового спирта (не менее 70% по массе),
изопропилового спирта (не менее 60% по массе) или смеси спиртов (не
менее 60% по массе), а также парфюмерно-косметическая продукция
(жидкости, лосьоны, гели, одноразовые влажные салфетки) с
аналогичным содержанием спиртов. Антисептический эффект спиртов
наступает быстро, достаточно 30 секунд, однако не имеет продленного
действия. После испарения антисептическое действие спиртов на
микроорганизмы прекращается. Следует иметь в виду, что спирты
инактивируются в присутствии слизи и протеинов. Поэтому обработка
спиртом рук, загрязненных биологическими жидкостями, не может дать
гарантированного успеха.
Применение спирта традиционно является более дорогим на фоне ряда
других дизентифекантов, к примеру, на основе диоксида хлора или
перекиси водорода. Стоимость обработки 1 м3 спиртом составляет
порядка 40-50 руб. в то время, как у диоксида хлора или перекиси
водорода данный показатель варьируется в пределах 0,5-1,5 руб. При
этом тот же диоксид хлора обладает большей эффективностью против
вирусов как на поверхности, так и в воздухе.
Обработка улиц дезинфектантом.
3. Аммониевые соединения
Четвертичные аммониевые соединения (ЧАС) обширный класс веществ,
которые используют для обработки полов, стен, мебели и
оборудования. Относительно широкая распространенность средств на
основе только ЧАС связана с их относительно низкой токсичностью и
отсутствием выраженного коррозионного воздействия.
Благодаря своим противомикробным свойствам они часто служат основой бытовых и промышленных
дезинфицирующих средств. Дезинфектанты на основе ЧАС образуют
бактериостатическую пленку на поверхности и селективно убивают
микроорганизмы.
Наиболее эффективными аммониевыми соединениями 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.
Четвертичные аммониевые соединения (ЧАС).
Вместе с тем, ЧАС эффективны не для всех целей. К примеру,
четвертичные аммониевые соединения не способны разрушать патогенные
биопленки, они также неэффективны против высокоустойчивых бактерий,
таких как туберкулез. Однако ЧАС относительно безопасны для пищевых
продуктов и могут применяться для мытья фруктов и овощей (при
условии тщательного последующего смывания или очистки от внешней
кожуры).
В случае дезинфекции помещений необходимое количество ЧАС для
обработки 1 м3 в среднем составляет порядка 100-300 мл. Это
сопоставимо с объемами хлорки и существенно выше, чем аналогичный
показатель у перекиси водорода или диоксида хлора. Стоимость
обработки 1 м3, руб. составляет порядка 1-4 руб. м2.
4. Кислородактивные вещества
Кислородактивные соединения относятся к группе окислителей.
Кислородактивные соединения это соединения, высвобождающие активный
кислород, обеспечивающий гибель микроорганизмов.
Вещества данной категории содержат активный кислород, который
способствует гибели микроорганизмов. К кислородактивным соединениям
относят: диоксид хлора (ClO2), перекись водорода (H2O2), перборат
натрия (NaBO3), перкарбонат натрия (Na2CO3 1,5H2O2), а также ряд
других.
Средства на основе активного кислорода производятся в виде жидких
концентратов, данные соединения отличаются хорошей антимикробной
активностью. В мировой практике можно встретить множество примеров
применения, в частности, диоксида хлора (ClO2) и перекиси водорода
(H2O2) для регулярной дезинфекции в медицинских учреждения, а также
для борьбы с распространением новой коронавирусной инфекции
COVID-19.
Рабочие и емкости с перекисью
водорода.
К примеру, о применении аэрозолей диоксида хлора или перекиси
водорода для дезинфекции воздуха и поверхностей, в частности,
сообщает Международная ассоциация
воздушного транспорта (IATA). Данная информация опубликована в
документе под названием Предотвращение распространения
коронавирусной инфекции (COVID-19). Руководство для аэропортов.
4.1. Перекись водорода
Благодаря своим сильным окислительным свойствам перекись водорода
(H2O2, пероксид водорода) нашла широкое применение в быту и в
промышленности. H2O2 неустойчивое соединение, легко разлагается, а вещества на
его основе используется в качестве окислителей, отбеливателей и
антисептиков.
Молекула пероксида водорода сильно полярна, что приводит к
возникновению водородных связей между молекулами. Связь OO
непрочна, поэтому H2O2 неустойчивое соединение, легко разлагается.
При этом высвобождается активный кислород O2, который обеспечивает
гибель микроорганизмов.
Разгрузка дезинфицирующих средств в Китае.
Потребность в дезинфицирующих средствах стала настолько острой, что
одна из крупнейших компаний по производству отбеливающих порошков в
Китае переориентировала все свои мощности на удовлетворение
возросшего спроса.
Стерилизация перекисью водорода является стандартной медицинской
практикой, при которой пары перекиси водорода удаляют микробы, как
в воздухе, так и на поверхности материалов. Перекись водорода, к
примеру, применяется для стерилизации хирургических инструментов, а
в виде мелкодисперсного аэрозоля для дезинфекции в помещениях.
Перекись водорода также используется в некоторых процессах очистки
сточных вод для удаления органических примесей.
Необходимая концентрация действующего вещества для эффективной
обработки воздуха и поверхностей для вирусов 3%-6%.
Перекись водорода относится ко 2 классу опасности, а при работе с
ней должны применяться средства индивидуальной защиты в
соответствии с действующими нормами. Вдыхание паров перекиси
водорода влечет за собой резкое раздражение слизистых оболочек
дыхательных путей. Растворы перекиси водорода могут вызывать ожоги
кожи и глаз, а пары раздражение слизистых оболочек.
Также стоит отметить высокое коррозионное воздействие перекиси
водорода: pH = 2, окислительный потенциал 1,78, вещество может
вызвать воспламенение.
4.2. Диоксид хлора
Диоксид хлора это сильнейший окислитель широкого спектра
антимикробного действия, основу принципа действия которого
составляет активный кислород.
Несмотря на присутствие в названии слова хлор, у диоксида хлора
(ClO2) и хлора (Cl2) есть принципиальные отличия, а действующим
веществом является активный кислород. Средства дезинфекции на
основе ClO2 не выделяют активный хлор в атмосферу, а реакции с
органическими веществами, а также побочные продукты этих реакций
существенным образом различаются.
Степень окисления у диоксида хлора выше в 2,5 раза, чем у жидкого
хлора, что говорит о его более сильном бактерицидном действии.
Из-за действия молекулярного кислорода диоксид хлора окисляет
вещества до конечных продуктов, как правило, до углекислого газа и
воды, не образуя промежуточных соединений или хлорсодержащих
органических соединений. Экспериментальные данные подтверждают, что
для достижения одинакового бактерицидного эффекта требуется меньшее
количество диоксида хлора по сравнению с жидким хлором, а период
воздействия ClO2 короче по времени.
ClO2 применяют для очистки питьевой воды, при изготовлении бумаги и
муки в качестве отбеливателя, как компонент для зубных паст и
ополаскивателей. Диоксид хлора действует не замещением (или
хлорированием, как хлор), а окислением. Благодаря этому в процессе
реакции не образуются тригалометаны, хлорфенолы, практически не
образуются неудаляемые органические галогены, не происходит реакция
с аминами и другими соединениями.
Диоксид хлора эффективен в широком диапазоне рН от 4 до 10. В
спектр его обеззараживающего действия входят: бактерии (включая
микобактерии туберкулеза), спорообразующие бациллы, а также их
споры, вирусы (полиомиелита, гепатита, ротавирусы, ВИЧ, грипп типа
А, возбудители ОРВИ, герпес и др.), грибы рода Candida,
дерматофиты, плесневые грибы.
Применяемые средства на основе диоксида хлора обладают одной из
самых низких концентраций действующего вещества 0,10% против 3-6% у
перекиси водорода. Сам по себе ClO2 относится ко 2 классу
опасности, его вдыхание вызывает раздражение органов дыхания и
слизистых, поэтому обработку парами ClO2 выполняют в средствах
индивидуальной защиты. Вместе с тем, отдельные рабочие растворы
диоксида хлора относятся к 4 классу мало опасных веществ по
ГОСТ 12.1.007 при введении в желудок,
нанесении на кожу и не оказывают местного раздражающего действия.
Подобные растворы применяют для дезинфекции в больницах.
Водный раствор диоксида хлора (ClO2).
Еще одной особенностью ClO2 является его относительно низкое
коррозионное воздействие на объекты: pH 5-7, окислительный
потенциал 0,95-, которое усиливается эффективным использованием
низких концентраций рабочих растворов.
Дезинфекция общественных объектов диоксидом
хлора. Ухань, Китай.
Диоксид хлора применяется для дезинфекции в медицинских
учреждениях, ClO2 также получил широкое распространение в ходе
пандемии нового коронавируса (COVID-19). Диоксид хлора
использовался для борьбы с коронавирусом в Китае, Австралии,
Мексике и ряде других странах.