Agenti fisici e chimici nel controllo dei microrganismi

Facoltà di Farmacia
Corso di Laurea in Chimica e Tecnologia
Farmaceutiche
agenti impiegati CTF
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Agenti
fisici e chimici nel controllo dei
microrganismi
agenti impiegati CTF
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Attività
antimicrobica :
terminologia
Sterilizzazione
mezzo di eliminazione di ogni forma di vita, i
microrganismi, forme vegetative e spore e i
virus vengono uccisi o allontanati da un
prodotto.
QUESTI DUE TRATTAMENTI VENGONO
EFFETTUATI SOLO SU OGGETTI E
NON SU ORGANISMI VIVENTI.
DISINFEZIONE
ANTISEPSI
INIBIZIONE O DISTRUZIONE DEI
MICRORGANISMI SUI TESSUTI VIVENTI;
NON DEVONO PROVOCARE DANNI AI
TESSUTI (ES. CHIRURGIA, IGIENE
ORALE). GLI ANTISETTICI SONO
PRODOTTI FARMACEUTICI A BLANDA
AZIONE DISINFETTANTE.
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DISTRUZIONE MIRATA DEI
PATOGENI CON AGENTI
FISICI O CHIMICI. CON I
DISINFETTANTI ORDINARI
COMUNQUE POSSONO
NON ESSERE ELIMINATE
SPORE, BATTERI
RESISTENTI, VIRUS PIÙ
RESISTENTI. (BACILLO DI
KOCK).
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Antisettici
Gli antisettici possono essere
usati direttamente sulla cute
hanno in genere un effetto
microbistatico sulle forme
microbiche vegetative, il loro
uso è regolamentato dalla Food
and Drug Adiministration.
Può esser usato a basse
concentrazioni per ottenere
l’effetto desiderato.
Disinfettanti
Applicabile solo su superfici
inanimate, l’azione è di tipo
microbicida.
Per ottenere l’effetto desiderato
deve essere usato alla più alte
concentrazioni.
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DISINFEZIONE
distruzione dei microrganismi patogeni


La scelta del disinfettante è relativa ai tempi e alle
modalità di applicazione
E’ necessario conoscere caratteristiche dei
microrganismi e proprietà dei disinfettanti


Batteri non sporigeni : poco resistenti

Bacillo tubercolare : massima resistenza

Spore : massima resistenza ad agenti fisici e chimici
(tempo e concentrazione.)
Virus : resistenti, mostrano meno punti sensibili
all’attacco di sostanze disinfettanti
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coagulazione delle
proteine : calore
azione sul gruppo
sulfidrilico –sh : ioni di
metalli pesanti, ossidanti
legame con le proteine :
formaldeide
modificazioni della parete
cellulare e della
membrana cellulare
batterica
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DISINFEZIONE CON AGENTI FISICI
RAGGI UV
RAGGI INFRAROSSI
RAGGI GAMMA
CALORE secco
CALORE umido
FILTRAZIONE
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METTODI FISICI PER IL CONTROLLO DEI MICRORGANISMI
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DISINFEZIONE CON
AGENTI FISICI
CALORE
Vapore fluente, es. autoclave
con rubinetto aperto.Pentola
di Kock, botte di Flugge: sono
recipienti chiusi a coperchio
per disinfezione biancheria e
oggetti vari. (tempo 30 60
minuti).
Calore umido
Immersione in acqua
bollente (almeno 5
minuti), l’azione
viene potenziata con
aggiunta di
disinfettanti chimici.
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Autoclave,
trattamento a 121°
per 15’ con
distruzione di tutti gli
organismi viventi
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Disinfezione : DISINFETTANTI
CHIMICI
• Oltre all’azione microbicida debbono avere buone
caratteristiche di impiego
• Non devono deteriorare il substrato
• Non essere irritanti o tossici
• Devono avere azione rapida e ampio spettro
d’azione
• Economico e semplice da usare
• Un disinfettante può essere impiegato a basse
concentrazioni come antisettico (antisepsi)
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Disinfettanti tradizionali
Acidi forti: (cloridrico, solforico) , gli acidi organici sono validi nella conservazione
degli alimenti per es. lattico, propionico, acetico.
Alcali: Idrossido di sodio o di potassio, il primo è anche detto soda caustica, buon
disinfettante, e ottimo detergente impiegata per il trattamento dei liquami.
Metalli : ioni di metalli pesanti trovano applicazioni nel trattamento delle infezioni,
come mercuriali e arsenicali composti che si combinano con le proteine
batteriche legame ai gruppi – sh l’azione è ostacolata dalla presenza di sostanze
proteiche.
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Fattori che influenzano l’attività antimicrobica

Concentrazione o dose dell’agente : l’effetto antimicrobico è relativo alla
presenza della sostanza in quantità elevate.

Sensibilità microbica: ogni germe presenta diversa tolleranza all’azione del
disinfettante, i più resistenti sono i micobatteri per la loro particolare
resistenza della parete cellulare insieme con le spore, e le spore fungine.

Tempo di esposizione: il tempo di esposizione è cruciale in quanto non utti i
germi muoiono immediatamente ma in relazione con il tempo di contatto
con l’agente antimicrobico

Natura del materiale della disinfezione: fattore importante che influenza
l’attività del microbicida, ad un buon disinfettante si richiede di agire in
presenza di materiale organico (pus, latte, residui di alimenti,) per cui è
bene pulire il materiale prima di sottoporlo all’azione antimicrobica del
disinfettante.
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Disinfezione: disinfettanti chimici
comunemente usati
1.
Alogeni (Cl, I)
2.
Alcoli (Etilico, Isopropilico)
3.
Aldeidi (Aldeide formica, Ossido di etilene, Glutaraldeide)
4.
Fenoli ( Ac. fenico, Cresolo, Creolina)
5.
Detergenti sintetici : composti dell’ ammonio quaternario
e composti anfoteri.
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GRADO DI ATTIVITA’ MICROBICIDA DEGLI AGENTI CHIMICI
Batteri forma
vegetativa
Batteri forma
sporale
Virus
Funghi
Ossido di etilene,
glutaraldeide
formaldeide
Attività elevata
ampio spettro
d’azione
+
+
+
+
Iodio + alcool etilico,
composti fenolici
Attività media
medio spettro
d’azione (non
sporicida)
+
-
+
+
+
-
+
+
Bassa attività
Iodofori, ammonio
quaternario, mercuriali, germicidi a bassa
attività, tra loro
clorexedina
molti antisettici
Escluso il microbatterio
della tubercolosi
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Esclusi quelli senza
involucro lipidico
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Meccanismo d’azione dei
disinfettanti I
Detergenti sintetici e
composti dell’ammonio
quaternario.
Clorexedina a concentrazione
Alterazione e/o rottura della
membrana citoplasmatica
batteriostatica.
Coagulazione delle proteine
citoplasmatiche
Alcoli etilico e metilico 50-70%, fenoli (battericidi e
fungicidi).
Composti dell’ammonio quaternario
Clorexedina a concentrazione battericida
Fenoli (batterici e fungicidi)
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Meccanismo d’azione dei
disinfettanti I
Cl2, ipocloriti
I (instabile, poco solubile, irritante).
Iodofori (iodio + tensioattivi nono ionici).
Eliminazione dei gruppi sulfidrilici
Alchilazione sui gruppi polari proteici
Idrolisi alcalina e acida
metalli pesanti (0,5-2% per mani ed ambienti).
Alogeni come Cl, ipocloriti e I (instabile e
poco solubile)
Ossido di etilene (battericida e sporicida,
azione lenta, tossico e
infiammabile).
Aldeidi: formica (gas, liquida al 40%,
sporicida lenta), aldeide glutarica:
meno tossica; 2% sporicida e
virucida.
Acidi inorganici ed alcali
Inattivazione sistemi enzimatici
Composti dell’ammonio quaternario
Clorexedina a concentrazione batteriostatica
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Composti
tensioattivi

Sali degli acidi grassi (oleico, palmitico) ottenuti dai grassi animali con idrato di sodio,
abbassano la tensione superficiale per cui si ha azione detersiva per allontanamento
meccanico di microrganismi presenti sulla pelle e su oggetti.

Sono chiamati tensioattivi per la proprietà di abbassare la tensione superficiale, alterando
l’interazione con l’ambiente acquoso.

I saponi e i detergenti facilitano l’asportazione fisica dei microrganismi, altri in particolare
sono in grado di rompere la membrana cellulare (disinfettanti)

I più importanti sono i composti dell’ammonio quaternario (benzalconio cloruro) probabile
alterazione della membrana cellulare. Agiscono sui batteri gram positivi meno verso i gram
negativi l’azione è nulla verso i micobatteri e le spore.

Buone attività antimicrobica, bassa tossicità, attività detergente e schiumogena.
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Meccanismo d’azione dei composti ionici, e non ionici con potere
emulsionante ed azione detergente
Composto detergente
gruppo idrofobo
gruppo idrofilo
H2O
Componente lipidica delle
membrane cellulari o
sostanze particolate di varia
natura
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Alogeni:
cloro
Cloro esiste in varie forme sia come gas che composti inorganici, composti organici
Sottoforma di gas in acqua origina acido ipocloroso (HClO) e acido cloridrico (HCl), azione microbicida a
basse dosi (0,3 mg/(lt), per ossidazione su proteine. ( gruppi –SH ).
Composti del cloro : biossido di cloro (non ha sapore e odore sgradevoli come il cloro).
(ClO2) e ipocloriti di calcio, sodio e potassio. Disinfezione dell’ acqua (clorazione).
Ipoclorito di sodio: NaOCl uso domestico a basso costo (varechine, candeggine).
Soluzioni concentrate sono efficaci contro il virus dell’epatite B.
Ipoclorito di calcio (CaClO2): Cloruro di calce, è una polvere contenente anche idrato di calcio, usata come tale
al 5%, latte di calce).
Cloramine : inorganiche (NHCl2) molto stabili non irritanti.
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Alogeni : iodio

Azione microbicida allo stato molecolare; ossidante le
proteine, usato in soluzione alcolica (tintura) o soluzione
acquosa (liquido di lugol :iodio + ioduro di potassio) per
disinfezione della cute. Irritante e corrosivo con proprietà
coloranti ,si riducono tali svantaggi per sua coniugazione
con detergenti sintetici non ionici (polivinilpirrolidone):
iodofori, è attivo contro molte specie batteriche la sua
attività aumenta molto quando è disciolto in alcol.


Il materiale organico può impedirne l’azione anti sporale.
Iodofori : usati per la disinfezione di strumenti, superfici e
ambienti (mediante atomizzatori) non irritanti o lesivi
ampiamente usati come antisettici.
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Fenoli

Il fenolo è anche noto come acido carbolico è stato il primo disinfettante impiegato da
Lister contro la sepsi in chirurgia.

Acido fenico (C6H5OH): liquido denso ottenuto per distillazione del catrame di carbon
fossile insieme al cresolo che proprietà identiche ma meno irritante.

I fenoli hanno attività battericida sulle forme vegetative (compresi i micobatteri) agendo
sulla membrana batterica e sulle proteine del citoplasma, non agisce sulle spore,
presenta buona attività verso i virus.

Prodotti fenolici : non è di uso comune l’acido fenico, tra l’altro è costoso,è presente in
commercio la soluzione saponosa creoline, efficace ma di odore sgradevole, per questo
motivo sono sgradevoli per l’impiego nell’ndustria alimentare.
Fenoli alogenati : l’introduzione di 2 o 3 atomi, di cloro ne potenzia l’attività
antibatterica, preparati commerciali in uso per disinfezioni delle mani, oggetti, superfici.

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Agenti alchilanti: aldeidi

Agenti chimici che reagiscono con i gruppi amminici e idrossilici degli
acidi nucleici e delle proteine e con i gruppi carbossilici e sulfidrilici delle
proteine. Particolare azione microbicida. Nelle procedure di disinfezione
trovano comunque impiego la formaldeide etc. .

Aldeide formica (HCHO) : attiva su microbi e spore per alchilazione di vari
gruppi di proteine, sottoforma gassosa viene usata per disinfettare
ambienti chiusi e oggetti delicati (libri e pellicce). Ha potere tossico
notevole sulle mucose respiratorie e oculari.

Per ovviare alla tossicità del composto si ricorre alla Formalina (soluzione
acquosa al 40% di aldeide formica) e quindi si disperde in ambienti con
vapore d’acqua o come aerosol . L’aerosol è irritante quindi le camere
disinfettate con formaldeide gassosa per almeno 12 ore andranno areate
prima di essere riutilizzate.

Glutaraldeide (CHO-CH2-CH2-CHO): usata per disinfezione di strumentario
medico essendo meno irritante e volatile della formaldeide, di sicuro
effetto sporigeno (10 ore) se lasciata agire per alcune ore in soluzione al
2%.
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Agenti alchilanti: aldeidi

Ossido di etilene (sterilizzante chimico) ha avuto fortuna nelle
disinfezioni gassose. Possiede meno potere corrosivo rispetto alle
sostanze viste in precedenza. Altamente tossico e infiammabile, si utilizza
con particolari cautele.

Esercita azione di tipo alchilante forma legami chimici di tipo irreversibile
con proteine e acidi nucleici.

Sporicida e fungicida, virucida, non è inibito dalla presenza di materiale
organico e ha potere elevato di penetrazione. Si può effettuare il
trattamento anche dopo il ciclo di lavorazione.

Non danneggia gli oggetti e non altera gli alimenti di origine animale.
Siringhe monouso, piastre di petri e altri materiali plastici
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Alcoli

Alcool etilico ed isopropilico sono efficaci agenti antisettici della cute (iniezioni e
prelievi di sangue).

Effetto battericida sui virus e la cellula microbica presente in forma vegetativa, non
agiscono sulla spora. Azione massima con soluzione al 50-90% in acqua. Denatura
le proteine sciogliendo l’envelope virale o la membrana cellulare batterica, gli alcoli
agiscono in soluzione altrimenti l’intensa coagulazione ne impedisce l’ingresso
nella cellula.

Per disinfezione della pelle , strumenti, etc.
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