Desinfektionsmittel – Eine Einführung

Ein Desinfektionsmittel ist eine chemische Substanz, die verwendet wird, um die Anzahl der lebensfähigen Mikroorganismen auf pharmazeutischen Oberflächen auf ein akzeptables Maß zu reduzieren. Desinfektionsmittel haben eine Vielzahl von Eigenschaften, darunter Wirkungsspektrum, Wirkungsweise und Wirksamkeit. Einige sind bakteriostatisch, wodurch die Fähigkeit der bakteriellen Population, sich zu reproduzieren, unterbrochen wird. In diesem Fall kann das Desinfektionsmittel selektive und reversible Veränderungen an mikrobiellen Zellen durch die Interaktion mit Nukleinsäuren und Hemmung von Enzymen oder das Durchdringen in die Zellwand bewirken. Sobald das Desinfektionsmittel vom Kontakt mit bakteriellen Zellen entfernt wird, kann die überlebende Bakterienpopulation potenziell wachsen. Andere Desinfektionsmittel sind insofern bakterizid, insofern sie bakterielle Zellen zerstören und irreversible Schäden durch verschiedene Mechanismen verursachen, darunter strukturelle Schäden an der Zelle, Lyse (Zellauflösung) und Selbstauflösung, was zum Austritt oder der Koagulation (Gerinnung) von Zytoplasma führen kann. Die Zerstörung von Bakterien und Pilzsporen ist eine Eigenschaft, die ein bestimmtes Desinfektionsmittel besitzen könnte oder auch nicht. Diese Art von chemischem Wirkstoff wird Sporizid genannt. Ein chemischer Wirkstoff muss nicht sporizid sein, um als ein 'Desinfektionsmittel' oder als ein 'Biozid' eingestuft zu werden. Die bakteriostatischen, bakteriziden und sporiziden Eigenschaften eines Desinfektionsmittels wird von vielen Variablen beeinflusst.

Desinfektionsmittel können durch chemische Beschaffenheit, Wirkungsspektrum, oder Wirkungsweise in Gruppen eingeteilt werden. Einige Desinfektionsmittel, beim Betreten der mikrobiellen Zelle entweder durch Disruption der Membran oder durch Diffusion, gehen dazu über, auf intrazelluläre Komponenten einzuwirken. Zu den Aktionen gegen die mikrobielle Zelle gehören: Einwirkung auf die Zellwand, die Zytoplasmamembran (wo die Matrix von Phospholipiden und Enzymen verschiedene Ziele bietet) und Zytoplasma. Dieser Abschnitt enthält eine Zusammenfassung einiger der gebräuchlicheren Desinfektionsmittel, die im pharmazeutischen Umfeld eingesetzt werden. Die zwei grundsätzlichen Kategorien bestehen aus nicht oxidierenden und oxidierenden Desinfektionsmitteln.

Nicht-oxidierende Desinfektionsmittel

Die meisten Desinfektionsmittel in dieser Gruppe haben eine spezifische Wirkungsweise gegen Mikroorganismen und haben in der Regel ein niedrigeres Wirkungsspektrum im Vergleich zu oxidierenden Desinfektionsmitteln. Diese Desinfektionsmittel umfassen Alkohole. Alkohole haben eine antibakterielle Wirkung gegen vegetative Zellen. Die Effektivität der Alkohole gegen vegetative Bakterien steigt mit ihrem Molekulargewicht (d. h. Ethanol ist effektiver als Methanol und Isopropyl-Alkohole sind wiederum effektiver als Ethanol). Alkohole, bei denen die Wirksamkeit mit der Präsenz von Wasser erhöht wurde, wirken auf die bakterielle Zellwand, indem sie diese durchlässig machen. Dies kann den Austritt von Zytoplasma, Proteindenaturierung und schließlich Zellenzerstörung zur Folge haben (Alkohole gehören zu den so genannten 'Membran-Disruptoren'). Die Vorteile der Verwendung von Alkoholen sind unter anderem die relativ niedrigen Kosten, der schwache Geruch und die schnelle Verdunstung. Alkohole haben jedoch eine sehr schlechte Wirkung gegen Bakterien und Pilzsporen und können bestenfalls nur Sporenkeimung hemmen.

Oxidierende Desinfektionsmittel

Diese Gruppe von Desinfektionsmitteln hat gewöhnlich unspezifische Wirkungsweisen gegen Mikroorganismen. Sie haben ein breiteres Wirkungsspektrum als nicht-oxidierende Desinfektionsmittel, wobei die meisten Arten bakterielle Endosporen beschädigen können. Die Desinfektionsmittel in dieser Gruppe sind mit größeren Risiken für die menschliche Gesundheit verbunden. Diese Gruppe beinhaltet Sauerstoff freigebende Verbindungen wie Peressigsäure und Wasserstoffperoxid. Sie werden häufig in der Gasphase als Oberflächen-Sterilisationsmittel für das Equipment eingesetzt. Diese Persauerstoffe wirken durch das Zerreißen der Zellwand, was den Austritt von Zytoplasma verursacht und Enzyme der Bakterienzelle durch Oxidation denaturieren kann. Oxidationsmittel sind klar und farblos, wodurch eine Färbung beseitigt wird; sie stellen aber erhebliche Gesundheits- und Sicherheitsbedenken dar, insbesondere im Hinblick auf das Hervorrufen von Atemwegsbeschwerden bei ungeschützten Benutzern.

 

Autor: Dr. Tim Sandle (Pharmaceutical Microbiology)

Deutsche Übersetzung: Stefan Kainz