Биоцидные и структурные характеристики новых перекисных

ФБУН ГНЦ ПМБ Роспотребнадзора
Тема доклада № 1:
«БИОЦИДНЫЕ И СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ НОВЫХ ПЕРЕКИСНЫХ
НАНОДЕЗИНФЕКТАНТОВ».
Авторы: Герасимов В.Н., Дятлов И.А., Гайтрафимова А.Р., Киселева Н.В., Голов Е.А.
Актуальность
1.Неблагоприятная эпидемиологическая
обстановка во многих регионах России
2.Наличие постоянно действующих
природных очагов опасных и особо опасных
инфекций
3.Реальная угроза биотерроризма
Требования к дезинфицирующим средствам, предназначенным
для ликвидации очагов опасных и особо опасных инфекций
Эффективность
Высокая бактерицидная, спороцидная, фунгицидная,
вирулоцидная активность
Высокая обеззараживающая активность при небольших
концентрционно-временных параметрах
Наличие высокой антибактериальной активности при
повышенных и пониженных температурах
Безопасность
Отсутствие вредного влияния рабочих растворов дезинфектанта
на людей, животных, растения
Отсутствие вредного влияния рабочих растворов препарата и его
продуктов распада на окружающую среду
Отсутствие повреждающего действия рабочих растворов дезинфектанта
на конструкционные материалы, поверхности,
предметы, различные объекты техники и сооружения
Пожаробезопасность
Взрывобезопасность
Удобство пользования
Наличие высокой стабильности препарата (не менее 2-5 лет) и
рабочих растворов
Готовность к употреблению (без активации)
Удобство транспортирования
БИОЦИДНЫЕ И СТРУКТУРНЫЕ
ОСОБЕННОСТИ НОВЫХ ПЕРЕКИСНЫХ
НАНОДЕЗИНФЕКТАНТОВ
Актуально и важно – разработать безопасные и
высокоэффективные дезинфектанты нового поколения, в
том числе созданных с использованием нанотехнологий.
К дезинфектантам, содержащим в своем составе
активный компонент в виде наночастиц, можно отнести
дезинфектанты на основе хелатно-перекисных
комплексных соединений.
Для подтверждения уникальных свойств хелатноперекисных дезинфектантов мы использовали
современные методы электронной микроскопии и
микробиологические способы исследования.
•
•
•
•
•
•
Дезинфицирующие средства:
– хелатно-перекисный препарат № 1 (содержание Н2О2 – 5 %);
– хелатно-перекисный препарат № 2 (содержание Н2О2 – 27 %)
•
Культуры микроорганизмов:
– возбудители внутрибольничных инфекций: Salmonella
enteridis шт. 237,
Pseudomonas aeruginosa шт. L23 и
Staphylococcus aureus шт. 906;
– культура плесневых грибов Aspergillus flavus.
•
•
•
Объекты обеззараживания:
– воздушная среда;
– тест-поверхности
Результаты исследования ультраструктуры хелатноперекисных дезинфектантов:
• Просвечивающей электронной микроскопии было
установлено, что исходные хелатно-перекисные
препараты и их растворы имеют сложную
ультраструктуру
•
Хелатно-перекисные дезинфектанты представляют
собой двухфазную дисперсную систему, состоящую из
жидкой и твердой фаз. Твердая фракция дисперсной
фазы дезинфектантов представлена свободно
распределенными в поле зрения структурными
образованиями округлой или овальной формы (более 70
%) нанометрических размеров, а также многочисленными
агрегатами, которые составляют 25 % от общего пула
частиц (рисунки 1, 2 ).
Рисунок 1– Электронно-микроскопические изображения
наночастиц в хелатно-перекисных дезинфицирующих
средствах № 2 (А) и №1 (Б). Увеличение на электронных
микрофотографиях 60000Х
А
У
в
е
Б
ББ
ББ
Бб
Рисунок 2 – Распределения наночастиц в
препаратах №1 и №2 по размерам
100
100
90
90
80
80
70
70
60
60
50
50
40
40
30
30
20
20
10
10
0
0
от1 до
20
от 21 до
40
от 41
до60
от 61 до от 81 до
80
100
от 101
до 120
от 121
до 140
от1 до 20
от 21 до 40 от 41 до60 от 61 до 80
от 81 до
100
от 101 до
120
Физико-химические и биоцидные свойства наночастиц
хелатно-перекисных дезинфектантов
•
Наночастица хелатно-перекисных дезинфектантов состоит из
матрицы химического соединения, которая играет роль
акцептора, и десятков молекул перекиси водорода, которые
фиксируются на поверхности матрицы за счет донорноакцепторых связей.
•
Наночастица дезинфектанта позволяет создать локально
высокий градиент концентрации перекиси водорода и
сосредоточить на малом участке большое количество молекул
окислителя.
•
•
•
•
При контакте наночастицы дезинфектанта с возбудителем
клеточная стенка микроба подвергается воздействию локально
высокой концентрации перекиси водорода. Это приводит к
разрушению клетки и обеспечивает высокую эффективность
обеззараживания при низких экономических затратах.
Наличие в дезинфектанте функциональных добавок и маленькие
размеры нананочастиц обеспечивают высокую
седиментационную устойчивость хелатно-перекисных
комплексов, которые под действием сил Броуновского
движения могут длительное время находиться во взвешенном
состоянии, что обеспечивает продолжительный срок
активности нанодезинфектантов в воздушной среде.
Антимикробная и обеззараживающая
активность хелатно-перекисных
нанодезинфектантов
• Было установлено, что перекисные
нанодезинфектанты обладают выраженным
антимикробным действием в отношении
бактерий возбудителей внутрибольничных
инфекций и плесневых грибов.
• Результаты исследования обеззараживающего
эффекта перекисных нанодезинфектантов при
дезинфекционной обработке воздуха и тестповерхностей, обсемененных бактериями
возбудителей ВБИ и плесневыми грибами,
представлены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1 − Режимы аэрозольной дезинфекции объектов
перекисными нанодезинфектантами при различной степени
обсемененности бактериями
возбудителей ВБИ
Время обеззараживания, мин
Объект
обеззараживания
Воздух в помещениях.
Уровень
обсемененности
2Х106 м.к./м3. Норма
расхода 3 мл/м3.
Тест-поверхности в
помещениях. Уровень
обсемененности
2Х106 м.к./м2. Норма
расхода 3 мл/м3.
Воздушная среда,
Тест-поверхности в
помещениях. Уровень
обсемененности
2Х109м.к./м2. Норма
расхода 9 мл/м3.
Дезинфектант № 1
Дезинфектант № 2
15
15
60
30
90
90
Таблица 2 − Эффективность перекисного нанодезинфектанта
№ 2 при аэрозольной дезинфекции воздуха и поверхностей,
обсемененных плесневыми грибами
Способ
обеззараживания
Время
обеззараживания, мин
Эффективность
обеззараживания, %
Уровень обсемененности поверхностей Asp. flavus − 2Х106 м.к./м2
Однократное
высокодисперсное
аэрозолирование,
Норма расхода
9 мл/м3.
30
60
98,0
100,0
Уровень обсемененности поверхностей Asp. flavus − 2Х109 м.к./м2
Однократное аэрозолирование, Норма
расхода 9 мл/м3.
Двукратное
аэрозолирование
Трехкратное
аэрозолирование
30
98,0
60
99,9
90
100,0
Выводы
• . 1. Методом просвечивающей электронной микроскопии
установлено, что хелатно-перекисные дезинфектанты
представляют собой двухфазную дисперсную систему,
состоящую из жидкой и твердой фаз.
• 2. Показано, что твердая фракция дисперсной фазы
дезинфектантов представлена наночастицами
неправильной округлой или овальной формы.
• 3. Установлено, что перекисные нанодезинфектанты № 1
и № 2 обладают одинаковым выраженным
антимикробным действием в отношении бактерий
возбудителей внутрибольничных инфекций, а также
плесневых грибов Aspergillus flavus.
• 4. Установлена высокая обеззараживающая
эффективность перекисных нанодезинфектантов,
используемых в виде высокодисперсного аэрозоля для
деконтаминации воздуха и тест-поверхностей,
обсемененных бактериями возбудителей
внутрибольничных инфекций и плесневыми грибами