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6.15C: Tipos de desinfetantes - Biologia


Existem vários tipos de desinfetantes, incluindo, mas não se limitando a desinfetantes de ar, álcoois e agentes oxidantes.

OBJETIVOS DE APRENDIZADO

Liste os tipos de desinfetantes disponíveis

Pontos chave

  • Desinfetantes de ar são normalmente substâncias químicas capazes de desinfetar microorganismos suspensos no ar.
  • Álcoois, geralmente etanol ou isopropanol, às vezes são usados ​​como desinfetante, mas mais frequentemente como anti-séptico.
  • Os agentes oxidantes atuam oxidando a membrana celular dos microrganismos, o que resulta em perda de estrutura e leva à lise e morte celular.

Termos chave

  • desinfetantes: Desinfetantes são substâncias aplicadas a objetos não vivos para destruir microorganismos que vivem nesses objetos. Desinfetantes são substâncias aplicadas a objetos inanimados para destruir microorganismos que vivem nos objetos.
  • microorganismos: Um microrganismo ou micróbio é um organismo microscópico que compreende uma única célula (unicelular), agrupamentos de células ou organismos multicelulares relativamente complexos.
  • antisséptico: Qualquer substância que iniba o crescimento e a reprodução de microrganismos. Geralmente inclui apenas aqueles que são usados ​​em objetos vivos (em oposição a desinfetantes) e não são transportados pelo sistema linfático para destruir bactérias no corpo (ao contrário de antibióticos).

Os tipos de desinfetantes incluem: Desinfetantes de ar, Álcoois, Aldeídos, Agentes oxidantes, Fenólicos, Compostos de amônio quaternário, Prata e superfícies de liga de cobre.

Desinfetantes de ar

Desinfetantes de ar são normalmente substâncias químicas capazes de desinfetar microorganismos suspensos no ar. Freqüentemente, presume-se que os desinfetantes se limitam ao uso em superfícies, mas esse não é o caso. Em 1928, um estudo descobriu que microorganismos transportados pelo ar podiam ser mortos usando névoas de alvejante diluído. Um desinfetante de ar deve ser disperso como um aerossol ou vapor em uma concentração suficiente no ar para fazer com que o número de microrganismos infecciosos viáveis ​​seja significativamente reduzido.

Na década de 1940 e no início da década de 1950, outros estudos mostraram a inativação de diversas bactérias, vírus da gripe e Penicillium chrysogenum (anteriormente P. notatum) fungo de molde usando vários glicóis, principalmente propilenoglicol e trietilenoglicol. Em princípio, essas substâncias químicas são desinfetantes de ar ideais porque têm alta letalidade para microorganismos e baixa toxicidade para mamíferos.

Embora os glicóis sejam desinfetantes de ar eficazes em ambientes de laboratório controlados, é mais difícil usá-los com eficácia em ambientes do mundo real porque a desinfecção do ar é sensível à ação contínua. A ação contínua em ambientes do mundo real com trocas de ar externo nas interfaces de porta, HVAC e janela, e na presença de materiais que adsorvem e removem glicóis do ar, apresenta desafios de engenharia que não são críticos para a desinfecção de superfícies. Os desafios de engenharia associados à criação de uma concentração suficiente de vapores de glicol no ar não foram resolvidos de forma suficiente.

Desinfetantes de Álcool

Álcoois, geralmente etanol ou isopropanol, às vezes são usados ​​como desinfetante, mas mais frequentemente como um anti-séptico, com a distinção de que o álcool tende a ser usado em tecidos vivos, em vez de superfícies não vivas. Esses álcoois não são corrosivos, mas podem representar risco de incêndio. Eles também têm atividade residual limitada devido à evaporação, o que resulta em breves tempos de contato, a menos que a superfície esteja submersa. Eles também têm uma atividade limitada na presença de matéria orgânica.

Os álcoois são mais eficazes quando combinados com água purificada para facilitar a difusão através da membrana celular; O álcool 100% desnatura normalmente apenas as proteínas da membrana externa. Uma mistura de etanol 70% ou isopropanol diluído em água é eficaz contra um amplo espectro de bactérias, embora concentrações mais altas sejam frequentemente necessárias para desinfetar superfícies úmidas. Além disso, misturas de alta concentração (como 80% de etanol + 5% de isopropanol) são necessárias para inativar efetivamente os vírus com envelope lipídico (como HIV, hepatite B e hepatite C). O álcool é apenas parcialmente eficaz contra a maioria dos vírus sem invólucro (como a hepatite A) e não é de todo eficaz contra esporos de fungos e bactérias.

A eficácia do álcool é aumentada quando em solução com o agente umectante ácido dodecanóico (sabão de coco). O efeito sinérgico do etanol 29,4% com ácido dodecanóico é eficaz contra um amplo espectro de bactérias, fungos e vírus. Mais testes estão sendo realizados contra Clostridium difficile (C. Diff) esporos usando concentrações mais altas de etanol e ácido dodecanóico, que tem sido indicado para ser eficaz com um tempo de contato de dez minutos.

Os aldeídos, como o formaldeído e o glutaraldeído, têm ampla atividade microbiocida e são esporocidas e fungicidas. Eles são parcialmente inativados por matéria orgânica e têm leve atividade residual. Algumas bactérias desenvolveram resistência ao glutaraldeído; também foi descoberto que o glutaraldeído pode causar asma e outros riscos à saúde, portanto, o orto-ftalaldeído está substituindo o glutaraldeído.

Desinfetantes Oxidantes

Os agentes oxidantes atuam oxidando a membrana celular dos microrganismos, o que resulta em perda de estrutura e leva à lise e morte celular. Um grande número de desinfetantes opera dessa forma. O cloro e o oxigênio são oxidantes fortes, de modo que seus compostos figuram fortemente aqui.

Os fenólicos são ingredientes ativos em alguns desinfetantes domésticos. Eles também são encontrados em alguns anti-sépticos bucais e em sabonetes desinfetantes e anti-sépticos para as mãos.

Os compostos de amônio quaternário (quats), como o cloreto de benzalcônio, são um grande grupo de compostos relacionados. Algumas formulações concentradas demonstraram ser desinfetantes de baixo nível eficazes. Normalmente, os quats não apresentam eficácia contra vírus sem envelope difíceis de matar, como norovírus, rotavírus ou vírus da poliomielite.


A aplicação de luz ultravioleta em desinfetantes comuns os torna mais seguros de usar, segundo estudo

Mais de 400 desinfetantes comuns em uso atualmente podem se tornar mais seguros para as pessoas e para o meio ambiente e podem combater melhor o vírus COVID-19 com a simples aplicação de luz UVC, mostra um novo estudo da Universidade de Waterloo.

O cloreto de benzalcônio (BAK) é o ingrediente ativo mais comum em muitos desinfetantes usados ​​regularmente em hospitais, residências e fábricas de processamento de alimentos para proteger contra uma ampla gama de vírus e bactérias - incluindo todas as cepas de SARS-CoV-2, o coronavírus que causa COVID-19 - mas sua toxicidade significa que não pode ser usado em altas concentrações. Isso também significa que os produtos que contêm BAK são prejudiciais ao homem e ao meio ambiente.

Os pesquisadores de Waterloo descobriram que a toxicidade do produto químico poderia ser totalmente neutralizada usando luz ultravioleta (UVC) quando testada em células da córnea humana em cultura.

"Nossos resultados mostram que um procedimento de desinfecção usando BAK seguido por radiação UVC pode minimizar o efeito prejudicial dos resíduos de BAK em humanos e no meio ambiente", disse o Dr. David McCanna, do Departamento de Optometria e Ciência da Visão de Waterloo. “Esse procedimento também tem um grande potencial para maximizar a eficácia da desinfecção, utilizando dois mecanismos antimicrobianos diferentes.

"À medida que a pandemia continua, nossas descobertas são especialmente importantes, pois fornecem outro método para tornar nossos hospitais, alimentos, casas e meio ambiente mais seguros."

Embora seja um ingrediente importante para a eficácia de um desinfetante, o BAK é um irritante grave para a pele e os olhos humanos. A alta toxicidade do produto químico limita a capacidade de usar produtos com alta concentração de BAK para melhor proteção contra vírus e bactérias prejudiciais. Altos níveis de resíduo de BAK também são prejudiciais ao meio ambiente, sendo especialmente tóxico para peixes, invertebrados aquáticos e pássaros.

Depois de expor uma solução de BAK a lâmpadas ultravioleta-C germicidas, eles aplicaram a solução em células da córnea humana em cultura por cinco minutos e analisaram a atividade metabólica celular e a viabilidade. As soluções de BAK foram completamente neutralizadas por UVC, uma vez que as soluções já não prejudicavam as células epiteliais da córnea humana em cultura.

"Com preocupações sobre a disseminação do COVID-19, as pessoas estão utilizando produtos com BAK como ingrediente ativo mais do que nunca", disse o ex-aluno de Waterloo e autor principal, Dr. Manlong Xu, que atualmente é pesquisador clínico no Departamento da Universidade de Alberta de Oftalmologia e Ciências Visuais.

"Para muitas indústrias, existe a necessidade de melhorar a eficácia dos procedimentos de desinfecção padrão, ao mesmo tempo em que se mantém em mente qualquer potencial impacto negativo no meio ambiente."

O estudo, Neutralização do cloreto de benzalcônio irritante para os olhos e pele usando radiação UVC, de autoria do Dr. McCanna e do Dr. Jacob Sivak e do Dr. Xu da Faculdade de Ciências de Waterloo foi publicado recentemente no jornal Toxicologia Cutânea e Ocular.


Quando sua mãe lhe diz para lavar as mãos antes do jantar, ela está pensando em todos os germes que você pode ter nas mãos por tocar o mundo ao seu redor. Os germes estão por toda parte! Germes, ou microorganismos, que causam doenças e enfermidades podem crescer em muitas superfícies chamadas fômites. Aqui está uma boa descrição dos fômites e como eles abrigam germes da American Society for Microbiology:

"Fomites? O que são fômites? Este é um termo para qualquer objeto inanimado que pode carregar organismos causadores de doenças. Sua tábua de cortar, pia de cozinha, o troco no bolso e até aquela caneta que você vive colocando na boca são todos fômites. Muito poucas coisas que encontramos em nossas atividades diárias são estéreis ou livres de micróbios, incluindo nós. No nascimento, os micróbios começam imediatamente a colonizar nossos corpos, como fazem com quase todos os objetos do mundo. Eles flutuam até entrarem em contato com uma superfície que oferece comida e abrigo. É mais provável que você encontre micróbios dentro e fora de objetos escuros e úmidos que frequentemente entram em contato com alimentos, sujeira ou vegetação. As superfícies dos banheiros, escovas de cabelo, geladeiras, pias de cozinha e tábuas de cortar costumam conter muitos micróbios. Mas as maçanetas e as paredes têm menos porque são pobres em nutrientes e secas.

"A maioria dos micróbios em nossos corpos e outras superfícies são inofensivos, mas alguns são patogênicos ou causadores de doenças. Por esse motivo, queremos controlar o número de micróbios ao nosso redor. As chances de infecção aumentam com o número de micróbios em objetos ao nosso redor. Mas o que podemos fazer para afetar o número de micróbios nas superfícies ao nosso redor?

"Nesta atividade, você testará um fômite escolhido quanto à presença de micróbios e aos efeitos de um desinfetante, cultivando colônias de bactérias em um meio em placas de Petri. Um meio contém alimentos, vitaminas e sais que ajudam os micróbios a crescer. não vejo colônias de bactérias como as que se formam nas placas de Petri nas superfícies do dia-a-dia. Isso porque raramente há uma concentração tão perfeita de nutrientes em fômites na natureza. " (ASM, 2001)


Uma placa de ágar mostrando colônias de microorganismos que foram isolados de uma esponja de água profunda. (Colaboradores da Wikipedia, fonte original de imagem de 2006 da NOAA Ocean Explorer)

Como os desinfetantes funcionam bem para limpar as bactérias da superfície? Neste experimento, você usará uma tábua de corte como um fomite e testará o uso de diferentes tipos de desinfetantes. Cultivando bactérias da superfície depois de limpá-la, você descobrirá como o desinfetante funcionou. Quais tipos de desinfetante funcionam melhor? Considere fazer uma pesquisa de fundo primeiro para entender Como as os diferentes tipos de desinfetantes afetam os micróbios.


Desinfecção e desinfetantes | Microbiologia

Os inibidores químicos são amplamente usados ​​para prevenir a propagação de microrganismos causadores de doenças e impedir o crescimento de micróbios que poderiam causar a deterioração dos alimentos ou a biodeterioração dos produtos industriais. Esses produtos químicos que matam microrganismos ou impedem o crescimento de microrganismos são chamados de agentes antimicrobianos.

Existem muitos tipos diferentes de agentes antimicrobianos empregados para o controle do crescimento microbiano. Os microrganismos variam em sua sensibilidade a agentes antimicrobianos específicos. Geralmente, os microrganismos em crescimento são mais sensíveis do que os estágios dormentes, como os esporos.

Muitos agentes antimicrobianos têm como objetivo bloquear o metabolismo ativo e evitar que o organismo gere os constituintes macromoleculares necessários para a reprodução. Como os estágios de repouso são metabolicamente dormentes e não se reproduzem, eles não são afetados por esses agentes antimicrobianos. Da mesma forma, os vírus são mais resistentes do que outros microrganismos aos agentes antimicrobianos porque estão metabolicamente dormentes fora das células hospedeiras.

Vários métodos físicos e químicos são usados ​​para a destruição de bactérias. Vários termos são usados ​​para descrever a destruição de bactérias por vários processos.

Um germicida foi originalmente definido como um agente que matava organismos causadores de doenças. Agora é definido como um agente, geralmente químico, que mata bactérias (microrganismos), mas não necessariamente seus esporos.

Um bactericida é um agente que mata bactérias patogênicas e não patogênicas, mas não necessariamente seus esporos. Na prática, o termo é sinônimo de germicida.

iii. Anti-séptico (asséptico):

Uma condição em que a sepse é evitada é conhecida como asséptica. Sepse é derivada da palavra grega que significa putrefação ou apodrecimento. O apodrecimento (putrefação) é devido à atividade microbiana. A condição séptica é geralmente usada para denotar o crescimento de micróbios nocivos em tecidos vivos de organismos. A condição asséptica refere-se à ausência de micróbios que causam infecção. A condição asséptica pode ser criada matando ou habitando o crescimento de microorganismos.

Condições assépticas são necessárias em hospitais, lidando com pacientes com doenças transmissíveis e em laboratórios de microbiologia. Um microbiologista deve sempre manter seus meios de cultura, vidrarias e outros equipamentos livres de micróbios indesejados.

Um germicida também pode ser um anti-séptico, dependendo da força da solução, do período de ação e da natureza do organismo. Um germicida em alta diluição pode apenas inibir o crescimento de bactérias, em vez de matá-las. Além disso, um agente que mata em um determinado período de tempo só pode inibir o crescimento se o tempo de exposição for encurtado.

No primeiro caso, o agente seria classificado como germicida, no último caso, como anti-séptico. Alguns organismos são menos resistentes a agentes tóxicos do que outros. Isso significa que uma substância pode ser um germicida contra um organismo e um anti-séptico contra outro. Sem dúvida, outros fatores também estão envolvidos.

Este termo é aplicado a qualquer agente que destrói ou inativa formas filtráveis ​​conhecidas como vírus. Como os vírus são quase da mesma ordem de resistência a agentes químicos que as bactérias, a maioria dos germicidas também são bons viricidas.

Isso pode ser definido como um agente, geralmente químico, que destrói fungos patogênicos e não patogênicos.

vi. Agente Bacteriostático:

Este termo foi cunhado por Churchman (1912,1928), em conexão com suas investigações sobre corantes, para denotar uma condição na qual as bactérias não foram necessariamente mortas, mas apenas impedidas de se multiplicar. Ele observou que, em certas concentrações, os corantes não matavam as bactérias, mas as mantinham em um estado de animação suspensa.

A diluição adicional da mistura de bactérias-corante resultou no crescimento dos organismos. Os corantes foram denominados agentes bacteriostáticos e o fenômeno bacteriostase. Os agentes germicidas de natureza não corante, como compostos de mercúrio e prata, também exibem o mesmo fenômeno e são referidos como compostos bacteriostáticos.

Isso pode ser definido como qualquer agente que reduz a contagem bacteriana a níveis seguros, conforme pode ser avaliado pelos requisitos de saúde pública. Sanitizantes são comumente aplicados a objetos inanimados, como utensílios para comer e beber e equipamentos de manipulação de alimentos.

viii. Esterilização:

Este termo se refere ao processo de destruição de todos os organismos presentes, incluindo esporos. O termo esterilização deve sempre ser usado quando se faz referência à destruição de todas as formas de vida, incluindo fungos, vírus, esporos, etc.

Um agente químico deve possuir as seguintes propriedades:

1. Atividade microbicida:

Este é um pré-requisito. Um produto químico deve ter alguma propriedade antimicrobiana.

Idealmente, o composto químico não deve sofrer qualquer alteração ao ficar em pé ou a alteração deve ser mínima. Em qualquer caso, essas alterações não devem ter nenhum efeito adverso na capacidade microbicida do agente químico.

O produto químico microbicida deve ser inofensivo durante o manuseio e não tóxico para seres humanos e outros animais.

A substância química (se for um soluto) deve ser facilmente solúvel em água ou outros solventes para facilitar a aplicação.

5. Toxicidade para Micróbios sob Temperatura Normal:

O produto químico microbicida deve ser eficaz nas faixas normais de temperatura encontradas no ambiente.

A preparação microbicida deve ser uma mistura homogênea de todos os ingredientes químicos de forma que cada ml do agente contenha todos os produtos químicos na proporção adequada.

7. Incapacidade de se combinar com outros materiais orgânicos:

Muitos agentes químicos têm afinidade por proteínas e se combinam com elas. O uso de tais produtos químicos (em uma situação em que proteínas estranhas estão presentes além dos micróbios) será ineficaz, pois a maior parte do agente microbiano se tornará indisponível para matar os micróbios.

8. Capacidade de penetração:

O produto químico germicida deve ser capaz de penetrar e se infiltrar no sistema onde é aplicado, para ser mais eficaz.

O produto químico usado para ação microbicida deve estar facilmente disponível em quantidade suficiente.

O produto químico deve ser capaz de desodorizar o mau cheiro produzido pelos micróbios. O próprio componente químico pode ser inodoro ou pode ter uma fragrância agradável.

O agente químico também deve possuir propriedades detergentes juntamente com capacidade desinfetante. Essas ações gêmeas tornariam um produto químico um agente microbicida ideal.

Um agente químico ideal não deve corroer objetos metálicos ou outros e também não deve manchar ou danificar tecidos ou outros itens com os quais entrem em contato.

Condições necessárias para ação microbicida:

A capacidade de um composto químico de ser um agente antimicrobiano eficaz depende de dois fatores - ou seja, a capacidade inerente do produto químico para matar os micróbios e as condições do ambiente em que um produto químico atua sobre os micróbios. Assim, um produto químico pode matar apenas alguns micróbios e pode ser inútil contra alguns outros micróbios.

Além disso, uma série de condições ambientais, como temperatura, pH do meio, etc., também influenciam a ação microbiana. A escolha de um agente químico de ação microbiana, então, deve levar em consideração todos esses aspectos. A seguir estão alguns dos fatores que influenciam a ação de um químico antimicrobiano.

Tipo de microorganismo:

A escolha de um produto químico depende de quais microrganismos serão mortos. Nem todos os produtos químicos têm a mesma eficácia contra micróbios como fungos, bactérias, vírus, etc. Portanto, um agente químico deve ser escolhido com base no tipo de micróbio envolvido.

Concentração de Micróbios:

O tipo e a concentração de um agente químico variam com a densidade dos micróbios em um determinado ambiente.

Natureza do material a ser desinfetado:

O tipo de produto químico selecionado para a atividade microbicida depende do material a ser esterilizado. Por exemplo, uma substância como o fenil não pode ser usada para aplicação na pele.

Alguns dos outros fatores que influenciam as propriedades desinfetantes de um produto químico são:

(iv) Presença de material estranho (que pode interferir na ação de produtos químicos).

Classificação de produtos químicos antimicrobianos:

Os produtos químicos microbicidas podem ser classificados em vários grupos com base no local de ação ou mecanismo de inativação do micróbio.

(i) Agentes que interferem nas funções da membrana.

(ii) Agentes que desnaturam proteínas e

(iii) Agentes que destroem ou modificam grupos funcionais de proteínas.

Em outra classificação, os produtos químicos microbicidas podem ser classificados em Antissépticos e desinfetantes, Antimetabólitos e Antibióticos.

Os anti-sépticos e desinfetantes são gerais em sua ação e não são específicos para nenhum tipo de micróbios. Estes incluem ácidos e álcalis, sabões, halogênios, metais pesados ​​etc.

Os antimetabólitos são análogos estruturais de produtos metabólicos encontrados nas células microbianas.

Esses compostos competem com os metabólitos e interrompem o metabolismo microbiano. Os antibióticos são compostos produzidos por um organismo que são tóxicos para outro organismo.

Os desinfetantes são amplamente usados ​​para matar ou prevenir o crescimento de microorganismos. Esses agentes são usados ​​para reduzir o número de microrganismos nas superfícies de objetos inanimados, como pisos e paredes. Muitos produtos de limpeza doméstica contêm desinfetantes. Os desinfetantes também são usados ​​para limitar as populações microbianas em líquidos, por exemplo, na água de piscinas.

Os desinfetantes, entretanto, não são considerados seguros para aplicação em tecidos humanos ou para consumo interno. Se forem usados ​​para remover microorganismos de um produto consumível, como água potável, sua concentração deve ser reduzida antes do produto ser consumido.

Os desinfetantes obviamente devem ter alta atividade germicida. Eles devem matar rapidamente uma ampla gama de microorganismos, incluindo esporos. O agente deve ser quimicamente estável e eficaz na presença de compostos orgânicos e metais. A capacidade de penetrar em fendas é desejável. É essencial que um desinfetante não destrua os materiais aos quais é aplicado. Além disso, deve ser barato e esteticamente aceitável.


Desinfecção

Muitos desinfetantes são usados ​​sozinhos ou em combinações (por exemplo, peróxido de hidrogênio e ácido peracético) no ambiente de saúde. Estes incluem álcoois, cloro e compostos de cloro, formaldeído, glutaraldeído, orto-ftalaldeído, peróxido de hidrogênio, iodóforos, ácido peracético, fenólicos e compostos de amônio quaternário. As formulações comerciais baseadas nesses produtos químicos são consideradas produtos únicos e devem ser registradas na EPA ou liberadas pelo FDA. Na maioria dos casos, um determinado produto é projetado para uma finalidade específica e deve ser usado de uma determinada maneira. Portanto, os usuários devem ler os rótulos com atenção para garantir que o produto correto seja selecionado para o uso pretendido e aplicado de forma eficiente.

Os desinfetantes não são intercambiáveis, e concentrações incorretas e desinfetantes inadequados podem resultar em custos excessivos. Como as doenças ocupacionais entre o pessoal de limpeza foram associadas ao uso de vários desinfetantes (por exemplo, formaldeído, glutaraldeído e cloro), precauções (por exemplo, luvas e ventilação adequada) devem ser usadas para minimizar a exposição 318, 480, 481. Asma e doenças reativas das vias aéreas podem ocorrer em pessoas sensibilizadas expostas a qualquer substância química transportada pelo ar, incluindo germicidas. A asma clinicamente importante pode ocorrer em níveis abaixo dos níveis máximos regulados pela OSHA ou recomendados pelo NIOSH. O método preferido de controle é a eliminação do produto químico (por meio de controles de engenharia ou substituição) ou realocação do trabalhador.

A visão geral a seguir das características de desempenho de cada um fornece aos usuários informações suficientes para selecionar um desinfetante apropriado para qualquer item e usá-lo da maneira mais eficiente.


Métodos Físicos de Desinfecção

Os três métodos físicos de desinfecção são:

  1. Ebulição a 100 ° C durante 15 minutos, o que mata as bactérias vegetativas.
  2. Pasteurizando a 63 ° C durante 30 minutos ou 72 ° C durante 15 segundos, o que mata os agentes patogénicos alimentares.
  3. Usando radiação não ionizanteuch como luz ultravioleta (UV). Os raios ultravioleta são de comprimento de onda longo e baixa energia. Eles não penetram bem e os organismos devem ter exposição direta à superfície, como superfícies de trabalho de uma cabine de segurança biológica (BSC), para que esta forma de desinfecção funcione.

Os termos de desinfecção podem ser confusos

A desinfecção é confusa devido aos muitos produtos disponíveis e às diferenças de opinião sobre os tipos de desinfetantes que devem ser usados.

A desinfecção é confusa devido aos muitos produtos disponíveis e às diferenças de opinião sobre os tipos de desinfetantes que devem ser usados.

Um desinfetante de alto nível é esporicida e também mata os vírus hidrofílicos se usado no tempo de contato apropriado dentro da vida útil declarada. Quase todo mundo em higiene e odontologia já viu todos esses termos, mas seus significados específicos podem se tornar confusos sem uma revisão periódica.

• Tipos de desinfetantes - um esterilizante * é um agente que pode matar todos os microorganismos, incluindo esporos bacterianos. Um desinfetante é um agente que pode matar a maioria dos micróbios produtores de doenças, mas não os esporos bacterianos. Os esporos bacterianos são os micróbios característicos por causa de sua alta resistência à morte por agentes químicos e físicos.

Um desinfetante de alto nível é uma solução química que pode matar níveis baixos de esporos bacterianos no tempo de contato recomendado para desinfecção no rótulo do produto (45-90 minutos, por exemplo). No entanto, com um tempo de contato prolongado (10 horas, por exemplo), o desinfetante de alto nível torna-se um esterilizante líquido capaz de matar altos níveis de esporos bacterianos.

Esses agentes assassinos de alto nível agem como um desinfetante de alto nível ou um esterilizante, dependendo de como são usados. O tempo de contato é o tempo em que o item sendo tratado está em contato direto com o agente assassino.

Desinfetantes / esterilizantes líquidos de alto nível devem ser usados ​​como produtos de imersão e não para desinfecção de superfícies. Exemplos são glutaraldeídos, peróxido de hidrogênio especial e produtos especiais de ácido peracético. Os itens submersos devem ser limitados àqueles que não podem ser esterilizados por calor (como itens de plástico sensíveis ao calor).

Um desinfetante de nível intermediário é um agente químico que não mata os esporos bacterianos, mas é tuberculocida e mata outros micróbios produtores de doenças. Tuberculocida indica que o desinfetante demonstrou ser capaz de matar Mycobacterium tuberculosis var. bovis. Esta bactéria é muito resistente à morte química e é um micróbio característico dos desinfetantes, assim como os esporos bacterianos são para os esterilizantes.

Alguns exemplos de desinfetantes intermediários incluem fenólicos à base de água, fenólicos à base de álcool, iodóforos, hipocloritos de sódio e outros compostos de cloro e compostos de amônio quaternário à base de álcool. Esses desinfetantes são usados ​​em odontologia como desinfetantes de superfície.

Os termos à base de álcool e à base de água significam que o álcool (etanol ou isopropanol) ou a água também estão presentes com o ingrediente ativo principal. Um composto de álcool-amônio quaternário pode conter etanol e compostos de amônio quaternário (às vezes referido como um "quat"), como cloreto de benzil amônio ou cloreto de alquildimetiletilbenzil amônio.

- Desinfetantes de baixo nível - Os desinfetantes de baixo nível são agentes químicos que não são esporicidas ou tuberculocidas, mas podem matar a maioria dos outros microorganismos. Os desinfetantes de baixo nível são desinfetantes de nível hospitalar, o que significa que eles se mostraram capazes de matar Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa e Salmonella choleraesuis. Essas três bactérias não são tão resistentes quanto o Mycobacterium ou os esporos bacterianos, mas são mais resistentes do que muitas outras bactérias. Desinfetantes de baixo nível não são usados ​​para desinfetar superfícies de atendimento ao paciente, mas são usados ​​em pisos, paredes e algumas bancadas. O tipo mais comum de desinfetante de baixo nível é um composto de amônio quaternário sem álcool.

- Atividade viricida - a maioria dos vírus é rapidamente eliminada, mesmo com desinfetantes de baixo nível. No entanto, alguns vírus são mais resistentes do que outros. Essa resistência está relacionada às propriedades específicas da superfície do vírus. Os vírus que têm uma camada externa de lipídios (gordura) em sua superfície (chamada de envelope) são chamados de vírus lipofílicos (que gostam de gordura). Este envelope é facilmente destruído por uma variedade de produtos químicos e sua destruição inativa todo o vírus. Assim, os vírus lipofílicos - como HIV, herpes simplex e influenza - são facilmente mortos por uma ampla variedade de desinfetantes, incluindo desinfetantes de baixo nível.

Os vírus que não possuem um envelope lipídico são chamados de vírus hidrofílicos (que adoram água). Esses vírus (como o vírus da poliomielite, coxsackievírus) são mais resistentes a produtos químicos, uma vez que não possuem a camada lipídica sensível em seu exterior.

Além disso, alguns vírus intermediários (como adenovírus, rotovírus) não têm um envelope, entretanto, eles não são tão resistentes quanto os vírus hidrofílicos, mas são mais resistentes do que os vírus lipofílicos. Eles têm uma resistência "intermediária".

- Uso de desinfetantes - Alguns termos estão relacionados ao uso de desinfetantes. Um é o tempo de contato, definido acima. Outra é a vida útil, relacionada aos agentes que devem ser ativados (como os glutaraldeídos alcalinos). A vida útil é o tempo que um produto permanece ativo após ter sido ativado. Para glutaraldeídos alcalinos, esse tempo pode ser 14 dias, 28 dias ou 30 dias (conforme especificado no rótulo do produto). Superfície pré-limpa ou pré-limpeza refere-se à limpeza de um objeto ou superfície antes de ser desinfetado ou esterilizado. Assim, para uma desinfecção adequada da superfície, a superfície é sempre pré-limpa e depois desinfetada. Isso também se refere à frase spray-wipe-spray para desinfecção de superfícies. Você "pulveriza" o desinfetante e "limpa" a superfície (esta é a etapa de pré-limpeza) e, em seguida, "pulveriza" o desinfetante e o deixa descansar pelo tempo de contato prescrito.

A frase mata o vírus da AIDS em um minuto que aparece em alguns rótulos de desinfetantes pode ser confusa. Sugere que o tempo de contato para uso do desinfetante é de apenas um minuto. Embora esse tempo possa ser suficiente para matar o HIV, não seria longo o suficiente para matar muitos outros micróbios mais resistentes.

Em resumo, a desinfecção é confusa simplesmente por causa dos muitos produtos disponíveis e por causa das diferenças de opinião sobre quais tipos de desinfetantes devem ser usados. Esperançosamente, essas descrições de termos relacionados à desinfecção ajudarão na compreensão deste importante procedimento de controle de infecção.

* Alguns esterilizantes líquidos não podem destruir os príons, como o agente da doença de Creutzfeldt-Jakob.

Chris Miller, PhD, é professor de microbiologia oral e reitor associado executivo da Escola de Odontologia da Universidade de Indiana.


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Desinfetantes Bromo

Quando o bromo foi descoberto?
Em 1825, C. Löwig, um estudante alemão de química, estava conduzindo pesquisas sobre água (rica em brometo de magnésio) de pântanos. Depois de remover o cloro, ele injetou cloro gasoso na solução. Durante esse processo, uma nova substância surgiu, o bromo. Löwig isolou o bromo por extração com éter e por destilação. Um químico francês, A. Ballard, descobriu o bromo em um extrato de alga marinha do qual ele havia removido o cloro. Ballard desenvolveu métodos industriais para isolar vários sais da água do mar. The word bromine comes from the Greek word bromos (= smell). It refers to the unpleasant, stinging odor of bromine.

What are the characteristics of bromine?
Bromine has the atomic number 35. Like chlorine, it is a halogen and it easily reacts with other elements. In nature bromine can only be found in compounds. These combinations are called bromides. Bromides are used to obtain pure bromine and to produce bromine products. After fluorine, bromine is the most reactive element. It reacts with many different substances, is very corrosive and destructive on organic material.
Bromine is the only non-metallic element that is liquid at room temperature and standard pressure. It is a red liquid that easily evaporates and smells. Bromine is approximately 3,12 times heavier than water. At temperatures of 58,8 °C it becomes gaseous, whereas at –7,3 °C and lower temperatures it is a solid.

Bromine is a bleach. It is poisonous in fluid form and bromine vapor is destructive for the human skin, eyes and respirational tract. It causes serious burns. A concentration of 1 ppm can cause eye watering and when inhalation of concentrations below 10 ppm occurs, one starts to cough and the respirational tracts are irritated.

Bromine can easily be dissolved in water (35 g per L water), carbon disulfide and other organic solutions. When added to water, bromine forms hypobromous acid. Hyprobromous acid is a weak acid. It partly dissociates to form hydrogen ions and hypobromite ions. The rate of hypobromous acid and hypobromite ions is determined by the pH value of the water. When the pH value is between 6.5 and 9 both hypobromous acid and hypobromite ions can be found in water.

If water contains ammonia nitrogen, bromamines will be formed (NH2Br, NHBr2 and NHBr3) For disinfection bromamines are as effective as hypobromous acid. Changing the pH value influences the amount of mono-, di- and tribromamine that is formed.

Where can bromine be found?
In nature bromine can be found as bromide salts or organic bromine substances. These substances are produced by several sea organisms. Bromine is mostly in soluble salts in seawater, salt lakes and brine.
Seawater contains approximately 65 ppm bromine. The bromine concentration found in brine is much higher, between 2500 and 10,000 ppm.
Bromine is obtained from brine sources in the United States of America and China, from the Dead Sea in Israel and Jordan and from oceanic water from Wales and Japan. Other bromine-rich areas are in France, Italy, Turkmenistan, Ukraine, Azerbeidzjan and Germany. Bromine can also be found in rocks and in the earth's crust.

Figure 1: bromine exists mostly as bromide salts in the sea

How can bromine be produced?
Bromine was first discovered in 1825, but it was not until 1860 that it was produced on a larger scale. In the old days bromine was produced by obtaining a reaction between bromides, pyrolusite and sulphuric acid.

MnO2 + 4 H + + 2 Br - → Mn 2+ + 2 H2O + Br2

Small amounts of bromine can also be obtained by obtaining a reaction between solid sodium bromide (NaBr) and concentrated sulphuric acid (H2TÃO4) At first, hydrogen bromine gas (HBr) is formed. The gas is oxidized by sulphuric acid into bromine and sulphur dioxide.

Another method is the electrolysis of bromide solutions. On the positive electrode bromine is formed:

Nowadays bromine is usually created by injection of chlorine into bromide-rich watery solutions with a pH of 3.5.
Seawater is treated with chlorine gas and air. Chlorine gas than oxidizes bromide to bromine. When chlorinated water is added to a watery solution containing bromides, the solution turns brown because of the formation of bromine.

What are the applications of bromine?
The first known application of a bromine-containing product is the color purple. This substance is produced by purple snails and was used by the Romans to paint their clothes purple. This is a very demanding activity and only the richest Romans could buy these clothes.
Nowadays bromine has many applications. In industry and agriculture it is used on a large scale to produce bromine-containing substances. Bromine was used mainly to produce ethyleen dibromide a constituent of lead-containing fuel. Because of its damaging effects on the environment, this product is no longer used. Bromine is applied in brominated flame retardants, in medicines, in photography, in oil production, in paints and in pesticides. In water treatment bromine is used as an alternative for swimming pool disinfection, and for cooling tower disinfection by chlorine.

Disinfection with bromine
In the United States bromine has been used since the 1930's for the disinfection of water.

Can bromine be used for the disinfection of swimming pools?
Bromine substances are disinfectants and can be used as an alternative for chlorine. In swimming pools, bromine is used against the formation and growth of algae, bacteria and odors in swimming water. In the United States, bromine has been used since 1936 to treat swimming water. During World War II, chlorine became scarce and many swimming pools started to use bromine for disinfection instead.
Bromine can be applied in fluid form or in a mixture. When bromine is applied in fluid form, the following equilibrium is established:

This equilibrium strongly depends on the pH value. At the pH value that is usually found in swimming pools, bromine is mainly present as hypobromous acid (HOBr). Bromine has to be used combined with an oxidizing agent (for example chlorine or ozone).

Table 1: influence of the pH on the formation of hypobromous acid.

Hypobromous acid (HOBr) hypobromite ion (OBr-)
% bromine as HOBr pH % bromine as OBr-
100 6,0 0,0
99,4 6,5 0,6
98,0 7,0 2,0
94,0 7,5 6,0
83,0 8,0 17,0
57,0 8,5 43,0

A bromine-containing stick was developed in 1958, because of the risks of using fluid bromine. This stick exists of bromine-chlorine-dimethylhydantoin (Dihalo, DMH). Both chlorine and bromine are attached to a nitrogen atom, which acts as an organic support. Applied to water, DHM is hydrolyzed and forms hypochlorous acid. Some HOCl is formed as well. The hypochlorite ion reacts with bromides to form hypobromous acid. Bromine-chlorine-dimethylhydantoine (BCDMH) is an organic substance after disinfection and oxidation free bromine remains. When BCDMH is dissolved in water, hypobromous acid and hypochlorous acid are released. Those substances react with bromides (Br – ), causing additional hypobromous acid to be produced. This is why bromine can be used both as a disinfectant and as an oxidizing agent. The concentration of BCDMH in water should not reach 200 mg/L or higher, otherwise the equilibrium between the residual disinfectant and the organic matter is disturbed. An advantage of BCDMH is that it is harmless when it is stored. It is easy to apply. Occasionally, the pH value has to be adjusted.

BCDMH is provided as tablets or cartridges. It has a long shelf life and it dissolves very slowly. Another system that can be used is dissolving bromine salt (sodium bromide) in water and activating it by the addition of an oxidator (hypochlorite or ozone). At first, salt is added to the water. Second, the oxidator is added to activate the bromine and hypobromous acid is formed.

During disinfection, hypobromous acid dissociates into bromide ions. These ions can be reactivated.
Bromine reacts with other substances in the water to form bromine-containing substances. These substances are disinfectants and do not give off odors. Bromine does not oxidize ammonia or other nitrogen substances. Hypobromous acid reacts with sunlight.

When the pH value is between 7 and 8,5 dibromoamine is the most common form of bromine. Dibromoamine is almost as effective as free chlorine in killing microorganisms. Dibromoamine is very active and usually dissociates quickly into bromide ions. Because of this, no bromine remains in the water.

Figure 2: different forms of bromine at various pH values and various concentrations of ammonia.

The most important bromide substances used as a biocide are sodium bromide and BCDMH.

Can bromine be used for the disinfection of drinking water?
Free bromine (Br2) is not used in drinking water treatment. It reacts far to quickly with organic substances, and no residue will remain. Bromine gives drinking water a terrible medicine-like taste. Bromine should only be used in emergency cases.

Is bromine used for the disinfection of cooling tower water?

Bromine can be used for the disinfection of cooling tower water. Hypobromous acid is slightly less effective than hypochlorous acid in killing microorganisms. The pH value of the cooling water determines which form of bromine is present. When the pH value is below 8,7, more hypobromous acid (HOBr) is formed. This is more effective than hypobromite ions, which will be more abundant above pH 8,7. This is why bromine is a better disinfectant for alkalic cooling tower water than chlorine. At pH 7,6 and higher, mainly hypochlorite ions are formed. These are less effective than hypochlorous acid. Bromine reacts with ammonia to form bromamines. In contrast to chloramines, bromamines are unstable and will dissociate into hypobromous acid. Most microorganisms in cooling towers can be treated with bromine, as long as there is enough bromine present.

Figure 3: dissociation of hypobromous acid and hypochlorous acid at various pH values

What are the advantages and disadvantages of bromine use?

Vantagens
Bromine dissolves in water three times better than chlorine. No dangerous gasses are required for bromine production. Bromine's activity in water is short, because it does not bind strongly. The advantage is that the residual concentration is low and no separate substances are required to remove bromine.

Desvantagens

Bromine is very reactive. To maintain an adequate disinfection, the amount of bromine that is added must be high. Bromine aggressively reacts with metals and it is a corrosive material.
Security measures should be taken when bromine is transported, stored or used.

What is the efficiency of bromine?
The bromamines which are formed when bromine is added to ammonia-rich water are as effective as free chlorine in killing pathogenic microorganisms.

What are the health effects of bromine use?

Bromine concentrations around 0.5 mg/L in swimming pools cause eye and mucous membrane irritation and can lead to odor nuisance.
In nature bromine is found in inorganic substances. During the twentieth century, humans have produced organic bromine for several applications. Organic bromine is not a natural substance and causes severe damage to the environment. Humans can obtain organic bromine through the skin, through food uptake and through inhalation. It is widely used as a spray to kill insects and other unwanted pests. Organic bromine is dangerous for humans and animals. It effects the thyroid gland, genetic material and nerve system.

What are the environmental effects of bromine use?
Bromine is used as a disinfectant, because it is harmful for microorganisms. When organic bromine enters surface waters, it has negative effects on the health of water fleas, fishes, lobsters and algae.

When bromine is used to disinfect water, bromamines and hypobromous acid react with organic matter in the water to form brominated disinfection byproducts. These can be harmful to human health.

What is the legislation for the use of bromine?

EU
In France bromine is used to disinfect swimming pools. The French standard for bromine in swimming pools is 0,7 mg/L. Concentrations of 0,5 mg/L lead to irritations on mucous membranes, eyes and odor nuisance.

When cooling tower water is tapped from a river or lake, and must be discharged into the same water body after it has been used, it must meet certain discharge demands. Aditionally, the water temperature may not be too high, because warm water has a low oxygen content, which promotes algal growth. This can cause fish mortality and a decrease in water biodiversity.

Estados Unidos

Discharge demands for cooling tower water in the USA are mentioned in the Clean Water Act (CWA) and are established by the Environmental Protection Agency (EPA).


Antimicrobial Testing Methods & Procedures Developed by EPA's Microbiology Laboratory

We develop antimicrobial testing methods and standard operating procedures to measure the effectiveness of hard surface disinfectants against:

  • Staphylococcus aureus.
  • Pseudomonas aeruginosa.
  • Salmonella choleraesuis.
  • Mycobacterium bovis (BCG).
  • Clostridium difficile.
  • Viruses.
  • Biofilm.

Methods are available for the following types of antimicrobial formulations:

Our standard operating procedures are strict interpretations of AOAC International Exit and ASTM International Exit standard methods

For questions about the methods, procedures, and guidance below, please contact the OPP Microbiology Laboratory directly.


(Any of The Materials Highlighted in Blue are Clickable Links for Purchasing)

Cotton Balls from an unopened package

Q-Tips from an unopened package

Large plastic Cutting Board

Slice of lunch meat (Ham, turkey, bologna, etc.)

7 Small cups for holding disinfectant solutions

5 different disinfectant solutions (antibacterial soap, diluted bleach, rubbing alcohol, Lysol, Pine-Sol, etc.)

1. Using the permanent marker, divide the cutting board into six sections, numbering each section #1-6 like this:

2. Put your gloves on and wipe the piece of lunch meat evenly all over the entire cutting board. Wipe as evenly as you can and then leave it out overnight.

3. The next day you will clean each section of the cutting board with a different disinfectant and test the results by growing the bacteria with you Nutrient Agar Kit

4. Prepare your disinfectant solutions by numbering six small cups #1-6 using your permanent marker. Each numbered cup will match one section of your cutting board.

5. Fill each cup with a different disinfectant and make sure you write down which cup number corresponds to which disinfectant solution. Fill the first cup with water as a negative control solution.

6. In your lab notebook, make a data table like the one below to record your results in.

Número Type of Disinfectant Number of Colonies Other Observations
1 Water (control)
2
3
4
5
6

7. Using the forceps, grab a cotton ball from the unopened package. Dip it into one of the solutions and rub it on the surface of the cutting board with the corresponding number to the cup of solution you dipped the cotton ball in.

8. After each application, throw the cotton ball away and dip the forceps into an extra cup filled with rubbing alcohol to sterilize the forceps.

9. Repeat steps 7 and 8 until you have applied a different disinfectant to to each square of the cutting board. Allow the board to dry completely.

10. After all sections of the cutting board are dry, you are ready to use your Nutrient Agar Kit to grow bacteria. Prepare the agar plates by numbering them 1-6 to correspond to the sections of the cutting board.

11. Use the forceps to grab a clean Q-Tip from the unopened package and swipe one end across one section of the cutting board using a circular motion. Be sure the end of the Q-Tip does not touch anything else.

12. Using your free hand, open the lid of the agar plate that corresponds to the section of cutting board you swiped with the Q-Tip. Run the end of the Q-Tip across the agar plate in a zig-zag motion. Immediately replace the lid of the agar plate and use some tape to secure it. Make sure during this process you don't set the lid down and get it contaminated before placing it back on the agar plate.

13. Repeat steps 11 and 12 until you have swabbed each section of the cutting board and applied it to an agar plate.

14. Leave the agar plates on a cookie sheet in a warm place for 1-2 days, until you can visually see bacteria colonies.

15. Count the number of colonies on each agar plate and write down the number in your data table in your lab notebook.

16. Take a picture of each plate so you can have an actual picture to show the colonies on each plate.

17. Graph your results and compare the different disinfectants. Which worked best? Which performed the poorest?