Дезинфектанты и тестирование их эффективности 12/2018 06. Ян Бржемек Дезинфекция и консерванты • Входят в число так называемых противомикробных препаратов § химиотерапевтические § антибиотики § химически синтезированные химиотерапевтические агенты § Антибактериальные/антимикробные препараты § дезинфицирующие средства § антисептики § консерванты § иммунологические препараты Дезинфекция и консерванты • • • Иммунологические препараты и химиотерапевтические средства вводят пациентам в контакте с инфекционным агентом как профилактика заболеваний внутривенно (парентерально / орально - то есть внутримышечно) Dezinficiencia иa консерванты konzervancia Дезинфекция Используются другие противомикробные препараты: • episomaticky • § • • • снаружи как антисептики для нанесения на кожу или слизистые оболочки extrasomaticky они не являются дезинфицирующими и консервативными для прямого контакта с высшими организмами вообще Общей характеристикой является назначение их использования, которое является профилактикой инфекции или большей частотой или распространением МО, которые могут оказывать разрушающее или деградирующее воздействие на изделие или продукт Дезинфекция и консерванты • • • • • • • • • • Эффекты антимикробных препаратов можно разделить на: продолжительность воздействия (т.е. постоянное / временное воздействие) тип целевой МО: бактерицидный - убивает бактерии (постоянно) бактериостатический - предотвращает размножение и рост бактерий (временная потеря способности увеличивать или уменьшать активность роста) спорицид - убивает споры споранист - препятствует прохождению споры в вегетативной форме вируцидный - убивает вирусы фунгицид - убивает грибы фунгистатик - предотвращает распространение грибов Дезинфекция и консерванты Дезинфицирующие средства, антисептики и консерванты являются химическими веществами, которые способны убивать или останавливать рост микроорганизмов и используются для этой цели…. Дезинфекция • Набор мер по ликвидации МО § на поверхности предметов или пола, стен и т. д. § в материале или атмосфере, в конечном итоге § на живых тканях с использованием химических, физических или комбинированных методов Дезинфектанты …являются веществами, которые используются для химической дезинфекции o Предметов (инструментов, оборудования) o Окружения (полы, стены, потолки) o Атмосферы (воздуха рабочей среды) Дезинфектанты • целью их использования является устранение патогенных, потенциально патогенных и МО разрушающих продукты • они должны иметь микробицидный эффект • немногие из них имеют спорицидные эффекты Антисептики • вещества, которые используются для предотвращения проникновения инфекции в организм • целью их использования является удаление или, по крайней мере, значительное сокращение числа МО § в открытых ранах § на всей коже или слизистых оболочках § во время болезни § до инвазивных процедур Антисептики • Как антисептики часто служат нетоксичные дезинфицирующие вещества с более низкой концентрацией • должны иметь по крайней мере бактериостатический эффект Консерванты • предназначены для поддержания качества нестерильного лекарственного средства • обеспечить, чтобы не увеличивался уровень MO во время хранения и использования • акцент на § стабильность, совместимость с другими компонентами § хорошая антимикробная активность на протяжении всего срока хранения лекарственного средства § надежный бактериальный и фунгистатический эффект Консерванты • Следует также учитывать возможное загрязнение во время обработки и приема лекарственных средств § для повторно применяющих лекарственных средств § мази, гели § глазные капли § инъекционные препараты Законодательство • Дезинфектанты систематически регулируются в ЕС по правилам биоцидов • Директива 98/8 / EC о размещении на рынке биоцидных продуктов § Directive 98/8/EC concerning the placing of biocidal products on the market Законодательство • Дезинфицирующие средства делятся в соответствии с областью использования для 5 типов (общее количество биоцидов для 23 типов) • Список активных веществ ЕС • идентификация и уведомление активного вещества с целью использования • утверждение существующих досье и проверка новых веществ Законодательство • Для антисептиков применяются все требования, такие как лекарства (включая регистрацию) • дезинфицирующие средства, используемые для дезинфекции медицинских приборов и инструментов, подлежат процессам одобрения в соответствии с законодательством для медицинских изделий Эффекты и действие противомикробных препаратов • Большинство не-антибиотических веществ не действуют на МО универсально, часто предпочтительно на некоторое место или структуру клетки • Эффект зависит от • концентрации вещества • других факторов (T, RH, t) Эффекты и действие противомикробных препаратов • бактериостатический эффект обратимый • после удаления фактора, вызвавшего изменение, клетки продолжают «нормальный» образ жизни • бактерицидный эффект необратимый • не происходит во всей популяции за один раз (скорость смерти определяется чувствительностью к фактору и гетерогенностью населения) Эффекты и действие противомикробных препаратов • эффект антимикробного вещества также зависят от физиологического состояния МО: • молодые клетки значительно более чувствительны, чем старые • клетки в вегетативной форме более чувствительны, чем в виде покоя (споры) Эффекты и действие противомикробных препаратов • • • • • Чувствительность в значительной степени предопределена видовой идентичностью МО. Наименьшее сопротивление обычно показывает грамположительные бактерии. Грамотрицательные бактерии, как правило, более устойчивы, особенно некоторые виды «водных» бактерий (например, Pseudomonas). Сложной группой МС являются споры, которые могут противостоять очень сильным эффектам антимикробных агентов. Некоторые вирусы также очень устойчивы. Эффекты и действие противомикробных препаратов • Антимикробная активность МО обычно характеризуется минимальной ингибирующей концентрацией (MIC), самой низкой концентрацией вещества, проявляющей устойчивый эффект (аналогично минимальной концентрации микробицидов (MBC). • MIC / MBC характеризует связь данного штамма с конкретным веществом в определенных условиях (температура, время экспозиции и т. Д.). • Чем ниже MIC (MBC), тем более чувствителен данный штамм. Эффекты и действие противомикробных препаратов • Тем не менее, МО отличаются их высокой адаптируемостью и изменчивостью, поэтому даже два штаммы одного и того же вида могут значительно различаться по своей чувствительности. • К примеру, существуют штаммы Pseudomonas aeruginosa, MIC для хлоргексидина составляет 10 мг / мл и другие штаммы с MIC 500 мг / мл. Распределение МО по их чувствительности к дезинфицирующим средствам • МО представляют собой чрезвычайно большую и гетерогенную группу живых объектов - от субклеточных вирусов до прокариотических бактерий и многоклеточных грибов. • Они имеют очень различную чувствительность к воздействию дезинфицирующих средств и консервантов. Чувствительность различных групп МО к дезинфицирующим средствам MO уровень дезинфекции, необходимый для уничтожения в соответствии с уменьшением сопротивления споры Bacillus subtilis spory Clostridium sporogenes Mycobacterium tuberculosis Poliovirus rhinovirus Candida spp. Pseudomonas aeruginosa Staphylococcus aureus virus hepatitidy B virus HIV высокий средний низкий + + + + + + + - + + + + + + + + + Устойчивость к дезинфекции • Устойчивость (противоположность чувствительности) определяется как способность противостоять противомикробной активности, • то есть, так как способность данного штамма размножаться даже в присутствии определенной концентрации антимикробного агента. Устойчивость может быть: • Абсолютная - если МО не имеет целевой структуры, на которую воздействует антимикробное вещество • Относительная - если требуемая концентрация дезинфицирующего средства (MBC / MIC) • на практике необходимо использовать дезинфицирующие средства в концентрациях выше, чем MBC / MIC (предпочтительно в 2-8 раз) • основанные на оценках максимальных значений тех MO, которые мы ожидаем (мы хотим удалить МО) Устойчивость к дезинфекции • Устойчивость МО можно разделить на два основных качественно разных типа: • генотипическая резистентность - относительно постоянна по своей природе и передается потомству • фенотипическая устойчивость – относится к экологии и не генетическая Естественная устойчивость • Механизм резистентности (т. е. генетический фон для инактивирующих ферментов, более устойчивые или альтернативные метаболические пути, непроницаемость мембран и т. д.) присутствуют у всех видов и их активность стабильна; этот тип устойчивости определяет эффективность и, следовательно, основные указание на используемые дезинфицирующие средства Полученная устойчивость • в первоначально чувствительной популяции мы находим резистентность после изменения генетической основы МО • первичный • вторичный Первичная устойчивость • является спонтанной мутацией гена; она обычно проявляется как моно-устойчивость (по одному веществу / группе подобных веществ) и обычно постепенное увеличение MIC (МО может быть успешно удалено веществом различной химической структуры - поэтому крайне важно изменить дезинфекцию разного состава и механизма действия) Вторичная устойчивость • • генетическая информация получается путем обмена (парасексуально); Устойчивость часто ассоциируется (на более полностью не связанных между собой веществах) - оно характеризуется повышением скачка MIC и МО может быть устойчивым к веществам, которые никогда не использовались Обзор дезинфицирующих средств и антисептиков • • • коммерческие дезинфицирующие средства на рынке существует широкий спектр продуктов, содержащие отдельные активные ингредиенты или их смеси последующее производство, распределение и продажа подлежит утверждению государственным органом Спирты • • в качестве поверхностного дезинфицирующего средства или антисептика, этанола и изопропилового спирта (70%), причем наиболее часто сообщаемыми бактерицидными концентрациями являются 60-95% например, пропиленгликоль иногда используется для дезинфекции воздуха в общественных местах Альдегиды • глутаровый альдегид •имеет широкий спектр эффективности •он работает во всех группах МО •спорицид при более длительном времени воздействия (~ 6 ч) •оптимальная активность при рН 8 •наиболее стабильным является кислотный рН •используется для «более высокой степени дезинфекции» медицинских инструментов (например, эндоскопов) •это часть подготовки к дезинфекции полов, санитарных сооружений и т. д. Альдегиды • формальдегид •в газообразной форме для дезинфекции воздуха •водный раствор (3,5%) использовали для дезинфекции поверхностей •сегодня, из-за потенциальной канцерогенности, он заброшен Бигуаниды • Хлоргексидин •наиболее эффективен при рН 7-8 •в присутствии некоторых анионов (мыла, фосфатов) образуют нерастворимые и неэффективные соли •он используется как антисептик •не оказывает спорицидного, микобактерицидного или фунгицидного эффекта •в рецепте коммерческих дезинфицирующих средств могут быть найдены другие представители - например, полигексаметиленбигуанид Галогены и вещества, высвобождающие «активные галогены» • Элементный хлор (Cl2) •практически не применяется (проблемы с применением) •вода-высвобождающие соединения, такие как гипохлориты, N-хлориды и тому подобное •дезинфицировать воду в бассейнах •для санитации продовольственных учреждений •хлористая известь (смесь гипохлорита, хлорида и гидроксида кальция) используется для грубой дезинфекции Галогены и вещества, высвобождающие «активные галогены» Органические соединения хлора • хлорамин Т •профилактически используется в качестве 1% раствора для дезинфекции неживых предметов •недостатком является лишь незначительное влияние на споры и микобактерии, коррозионную активность и раздражение слизистых оболочек, кожи • хлорамин B •снят в 2007 году (регулирование биоцидов в ЕС) Галогены и вещества, высвобождающие «активные галогены» • более новые и более эффективные вещества, полученные из циануровой кислоты • Дигидрат дихлоризоцианурата натрия (троклоза) используют в аналогичных применениях, как хлорамин Галогены и вещества, высвобождающие «активные галогены» • Элементный йод (J2) • чрезвычайно эффективный антисептик, который также влияет на вирусы и споры • раствор йода в спирте используется в течение десятилетий (часто с добавлением йодида калия) в виде настойки йода (водный раствор Lugol) • формы комплексов с поливинилпирролидоном и неионными поверхностно-активными веществами иодофоры Соединения тяжелых металлов • • • ряд ионов металлов и металлоорганических соединений проявляют антимикробные эффекты при низких концентрациях сегодня используются только металлоорганические соединения ртути, которые используются в качестве консервантов некоторые соединения серебра (на основе AgNO3) Фенолы • Фенол •был введен Листером в качестве первых целевых дезинфицирующих средств •служит для сохранения некоторых (особенно биологических) продуктов •смесь изомерных крезолов (о-, м-, п-) вместе с калиевым мылом (лизолом) •он используется для дезинфекции полов и, возможно, для стирки Окислители • • • • • • перекись водорода (H2O2) антисептик (в виде 3% -ного раствора для дезинфекции полости рта и легких травм) органические пероксидные соединения пероксиуксусная кислота (перуксусная к.) 30-36% раствор перуксусной кислоты в уксусной кислоте и воде в препаратах часто с добавлением стабилизатора и перекиси водорода (Persteril) Окислители • • • • • перуксусная кислота является одним из наиболее эффективных существующих дезинфицирующих средств (при концентрации 0,5-1%) с широким микробицидным эффектом более низкие концентрации служат в качестве антисептика (0,2%) используется в качестве высокоэффективного дезинфицирующего средства, особенно в области здравоохранения, ветеринарии, сельского хозяйства, пищевой и фармацевтической промышленности в дозе 300 мг / м3, перуксусная кислота, подходящая для пространственной дезинфекции (дезинфекция воздуха) Окислители • • • • недостатки перуксусной кислоты: низкая стабильность разбавленных (рабочих) растворов и возникающая в результате необходимость их подготовки оказывает коррозионное воздействие на металлы и не может, например, использоваться для дезинфекции хирургических инструментов запах и местное раздражение Вещества поверхностно-активные • • • • • • • имеют гидрофильную и гидрофобную часть, тем самым уменьшая поверхностное натяжение, что проявляется путем эмульгирования жиров в воде повреждение биологической мембраны мыла (натриево-калиевые соли жирных кислот) обладают слабым дезинфицирующим и антисептическим эффектом другие дезинфицирующие средства дихлоризоцианурат натрия, хлоргексидин Вещества поверхностно-активные • • амфифильные соли четвертичного аммония (KAS) •проявляют высокую дезинфицирующую активность (влияние на проницаемость клеточных мембран) Примеры: бензодедецинийбромид, бромид карбёпендециния, додециламмонийхлорид, цетримид •эффективны в основном на бактериях G +, менее G бактериях, грибах и дрожжах •используются как антисептики или как консерванты •используются в многокомпонентных композициях, в которых можно использовать как свойства дезинфицирующего средства, так и поверхностно-активные Красители • трифенилметан-красителя (кристаллический фиолетовый/crystal violet, малахитовый/malachite или блестящий/briliant зеленый/green), а также акридиновые красители (акрифлавин) • обладают только бактерицидным и фунгистатическим эффектом • используются все меньше в качестве антисептиков, где они не возражают против их окрашивающей способности Выбор и использование дезинфицирующих средств в фармпроизводстве • • • Поддержание чистоты (включая микробиологической) является одним из основных требований GMP Соответствующий выбор и правильное использование имеют решающее значение для всех областей и объектов Дезинфицирующее средство должно поддерживать приемлемый уровень загрязнения МБ в отношении требуемой степени чистоты, что соответствует «приемлемым» уровням загрязнения (бактерии, грибы, вирусы, споры) Выбор и использование дезинфицирующих средств в фармпроизводстве Многие дезинфицирующие средства обладают широким спектром антибактериальной активности , но не против спор Некоторые дезинсекции, напротив, эффективны против спор, но они часто • • § § • опасных для здоровья операторов агрессивны к окружающей среде Конкретные требования - использование стерильных дезинфицирующих растворов в асептических производственных помещениях должно быть выполнено Выбор и использование дезинфицирующих средств в фармпроизводстве • Выбор и использование могут быть выполнены следующим образом: 1. 2. «Карта» окружающей среды Определение требований к дезинфицирующим средствам 3. Выбор дезинфицирующего средства 4. Тестирование эффективности дезинфицирующих средств 5. Пользовательское использование 1. «Карта» окружающей среды • • • • МБ тестирование воздуха и поверхностей - стандартное требование GMP для мониторинга чистоты Должно выполнятся в ключевых критических зонах, где продукт находится в открытом виде «картографирование» может предоставить основную информацию для выбора соответствующего типа дезинфицирующего средства непрерывный мониторинг также является ценной системой предупреждения, если возникают тенденции или требуются корректирующие действия 2. Определение требований к дезинфицирующим средствам • • • После рассмотрения требований к чистоте, дополненных информацией мониторинга, должно быть возможно определить требования к эффективности дезинфицирующих средств, соответствующие процедуры и дезинфекцию Правильный режим должен включать, среди прочего, мин. 2 разных дезинфицирующих средства Если в мониторинге присутствуют споры, выбранное активное вещество должно быть спорицидным! 2. Определение требований к дезинфицирующим средствам Другие факторы • безопасность - ряд веществ токсичен, раздражает • время работы - от нескольких минут до часа (сушка) • форма подготовки - готовая к употреблению, концентрат, пропитанные ткани и тому подобное. • требования к стерильности (A / B), стерилизующая фильтрация • цена - всегда решающая 3. Выбор дезинфицирующего средства • • • • Наиболее часто используемым дезинфицирующим средством является 70% этанол / изопропанол Не только из-за его эффективности, но и очень низкой коррозионной активности, быстрого эффекта (сушки) и того факта, что он не оставляет остатков Поскольку он не эффективен против спор, целесообразно выбрать эффективный спорицидный агент для замещения Не пригодны для дезинфекции больших площадей (воздействие на оператора, воспламеняемость) 4. Тестирование эффективности дезинфицирующих средств • • • • производитель дезинфицирующего средства должен обеспечить полные данные об испытаниях дезинфицирующих средств проверка аккредитованной лабораторией основанный на этой информации, фармацевтический производитель может принять решение о необходимости проведения дополнительных испытаний 5. Собственное использование • Очистка и дезинфекция должны быть описаны! • Необходимость предварительной очистки поверхностей от пыли и грязи перед нанесением дезинфицирующего средства для обеспечения контакта с дезинфицирующим средством Консерванты • • Состав лекарственного средства стабилизируется гарантирует его качество на весь срок годности и заявленную эффективность Задача состоит в том, чтобы предотвратить рост и размножение МО, которые могут уже присутствовать при производстве (нестерильные лекарственные формы) Консерванты Рост бактерий, дрожжей, грибов может привести к • превышению допустимых пределов для качества • разложению / трансформации отдельных компонентов препарата Результатом может быть • взаимодействие • продукты с токсическим, раздражающим или аллергенным потенциалом • разложение • превращение активного вещества • ослабление эффективности препарата Консерванты • Консерванты используются, в основном, у многодозовых препаратов, которые имеют характер • водных растворов • многофазных систем с фазой дисперсии воды • Консерванты должны быть растворимы в воде min при концентрациях, в которых они ингибируют рост МО • Они должны иметь олеофильный характер, который позволит им проникнуть в клеточные мембраны Консерванты На эффективность консерванта влияет: • § концентрация § фактическая кислотность (наиболее подходящим является рН, при котором наибольшая часть вещества находится в недиссоциированной форме, которая обладает способностью проникать в клеточную мембрану) Эффективность может быть увеличена / уменьшена • § ингредиентами препарата (лекарственное средство / эксципиент) § путем взаимодействия с упаковкой (пластмассы или эластомеры могут адсорбировать их) Консерванты Оценка эффективности является частью разработки фармацевтической формы и необходимо доказать, что продукт соответствует Фармакопейному анализу эффективности для сохранения антимикробной активности (Ph. Eur.). • инокуляция предписанного количества подходящего МО в препарат в конечной упаковке культивирования и определения количества МО в заданные интервалы времени § § • Í Консерванты Подходящие МО • § помимо предписанной фармакопеи (Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Candida albicans и Aspergillus niger) § другие штаммы или виды, которые могут представлять собой соответствующие загрязнители препарата (Escherichia coli для всех пероральных) Консерванты • • Консервирующие свойства продукта считаются достаточными, если при испытании при заданной температуре и заданных временных интервалах в инокулированном продукте количество МО значительно уменьшается или не увеличивается Требуемое логарифмическое падение или пределы (без обнаружения / без увеличения) в зависимости от времени изменяются в зависимости от типа продукта и степени защиты (парентеральные и глазные / местные / пероральные препараты) Заключение Наиболее распространенные и повторяющиеся ошибки при работе с дезинфицирующими средствами включают: • • • • • • • неправильный выбор продукта передозировка дезинфицирующего средства несоблюдение предписанной продолжительности воздействия неправильное сочетание дезинфицирующих средств и моющих средств недооценка загрязнения с высоким уровнем риска рабочее время неподтвержденная материальная толерантность
