اصول سترون‌سازی (Sterilization) ، ضدعفونی (Disinfection) و گندزدایی (Antisepsis) در مراکز پزشکی (9)
تألیف:
دکتر احمد مردانی
مرکز تحقیقات سازمان انتقال خون، مؤسسه عالی آموزشی و پژوهشی طب انتقال خون
روش‌هاي شيميايي کنترل ميکروارگانيسم‌ها
اهمیت استفاده از مواد ضدعفونی‌کننده و گندزدا در پیشگیری و کاهش عفونت‌ها و بیماری‌ها به زمانی بـرمی‌گردد که اولین بار Ignaz Philipp Semmelweis اهمیت عفونت‌زدایی دست‌ها با مواد گندزدا را در پیشگیری و کاهش مرگ‌ومیرهای ناشی از عفونت‌های پس از زایمان نشان داد. در ادامه، جوزف لیستر (Joseph Lister) از اسید کربولیک (Carbolic Acid) برای ضدعفونی وسایل پزشکی و گندزدایی دست‌ها استفاده کرد و موفق شد از عفونت زخم‌ها پیشگیری نماید.
لازم به ذکر است که جوزف لیستر بریتانیایی بر اساس نظریه لویی پاستور (نظریه میکروب عامل بیماری) و به‌کارگیری اسید کربولیک، جراحی آنتی‌سپتیک نوین (Modern Antiseptic Surgery) را پایه‌گذاری نمود.
امروزه علیرغم پیشرفت شگرف در شیمی‌درمانی (Chemotherapy) بیماری‌ها، کنترل عفونت‌ها و بیماری‌های عفونی بدون استفاده از روش‌های عفونت‌زدایی شامل سترون‌سازی، ضدعفونی و گندزدایی غیرممکن است. هدف اصلی از به‌کارگیری مواد عفونت‌زدا، پیشگیری از بروز و شیوع عفونت‌ها و در نهایت کنترل بیماری‌ها است.
طبقه‌بندی مواد شیمیایی ضدعفونی‌کننده
مواد شیمیایی ضدعفونی‌کننده را ممکن است بر اساس ساختار شیمیایی، مکانیسم اثر و یا سطح ضدعفونی‌کنندگی طبقه‌بندی نمایند. طبقه‌بندی مواد شیمیایی ضدعفونی‌کننده بر حسب ترکیب و یا ساختار شیمیایی عبارت است از:
1- هالوژن‌ها (Halogens)
الف- ترکیبات کلردار (Chlorine Compounds) مانند کلرین، کلرامین، هیپوکلریت سدیم و پتاسیم و دی‌کلروایزوسیانورات سدیم
ب- ترکیبات یددار (Iodine Compounds) مانند بتادین، لوگل و تنتور ید
2- اکسیدکننده‌ها مانند پراکسید هیدروژن، اسید پراستیک و دی‌اکسید کلرین
3- آلکیل آپوکسیدها مانند اکسید اتیلن و اکسید پروپیلن (Propylene Oxide)
4- الکل‌ها مانند اتانول و ایزوپروپیل الکل
5- فنل و ترکیبات فنلی مانند دتول، تری‌کلوزان، كرزول، رزورسينول و هگزاکلروفن
6- آلدئیدها مانند گلوتارآلدئید و فرمالدئید
7- فلزات سنگین مانند جیوه، روی، نقره و مس
8- ترکیبات آمینی چهار ظرفیتی مانند ستریمید و بنزالکونیوم کلراید
9- اسیدها
الف- اسیدهای آلی مانند اسید بنزوئیک (Benzoic Acid) و اسید استیک (Acetic Acid)
ب- اسیـدهای معدنی مانند اسید هیـدروکلریک (Hydrochloric Acid) و اسید سولفوریک (Sulfuric Acid)
10- رنگ‌های ضدمیکروبی مانند اکریدین (Acridine)، فلوئورسین (Fluorescein) و کریستال ویوله (CV)
مکانیسم اثر مواد شیمیایی ضدعفونی‌کننده
مواد شيميايي ضدعفوني‌كننده از طرق مختلفي بر ميكروارگانيسم‌ها اثر مي‌گذارند و فعالیت ضدمیکروبی خود را اعمال می‌کنند (جدول 3-1). مکانیسم‌های اثر مواد شیمیایی ضدعفونی‌کننده عبارتند از:
1- آسیب به غشای سلولي یا سیتوپلاسمی
2- تغيير ماهیت (Denaturation) و انعقاد (Coagulation) پروتئين‌ها
3- آسیب به پروتئین‌ها و اسيدهاي نوكلئيك از طریق آلکیلاسیون (Alkylation) گروه‌های آمینو (Amino)، هیدروکسیل (Hydroxyl) و کربوکسیل (Carboxyl) اسیدهای آمینه یا آمینواسیدها (Amino Acids) و اسیدهای نوکلئیک (Nucleic Acids)
4- غیرفعال‌سازی (Inactivation) آنزیم‌ها و آسیب به پروتئین‌ها از طریق اکسیداسیون (Oxidation) گروه‌های عملکردی یا سولفیدریل (Sulphydryl) اسیدهای آمینه
5- رسوب (Precipitation) پروتئین‌ها از طریق واکنش با گروه‌های سولفیدریل (-SH) اسیدهای آمینه
لازم به ذکر است که بی‌آبی یا دهیدراسیون (Dehydration) سلولی و اختلال در نفوذپذيري غشای سيتوپلاسمي، پیامد آسیب غشایی است.
نکته: جایگزینی گروه‌های آلکیل به‌جای اتم‌های هیدروژن یک ترکیب شیمیایی را آلکیلاسیون (Alkylation) می‌گویند. به هر یک از ریشه‌های هیدروکربن‌های اشباع‌شده مانند متیل (CH3)، اتیل (C2H5) و پروپیل (C3H7) که فرمول عمومی آنها CnH2n+1 است، آلکیل (Alkyl) یا رادیکال الکل یک ظرفیتی گویند.
جدول 3-1: مکانیسم اثر مواد شیمیایی ضدعفونی‌کننده
|
ماده شیمیایی ضدعفونی‌کننده |
مکانیسم اثر |
|
هالوژن‌ها |
غیرفعال‌سازی آنزیم‌ها و آسیب به پروتئین‌ها |
|
اکسیدکننده‌ها |
غیرفعال‌سازی آنزیم‌ها و آسیب به پروتئین‌ها |
|
آلکیل آپوکسیدها |
آسیب به پروتئین‌ها و اسیدهای نوکلئیک |
|
الکل‌ها |
تغییر ماهیت و انعقاد پروتئین‌ها و آسیب به غشای سلولی |
|
فنل و ترکیبات فنلی |
تغییر ماهیت پروتئین‌ها و آسیب به غشای سلولی |
|
آلدئیدها |
آسیب به پروتئین‌ها و اسیدهای نوکلئیک |
|
فلزات سنگین |
آسیب به پروتئین‌ها، غیرفعال‌سازی آنزیم‌ها و رسوب پروتئین‌ها |
| ترکیبات آمینی چهار ظرفیتی |
آسیب به غشای سلولی با اتصال به فسفولیپیدهای غشایی |
قبل از معرفی مواد شيميايي ضدعفوني‌كننده، به تشریح عوامل مؤثر در توان عفونت‌زدایی مواد شیمیایی و همچنين ویژگی‌های مواد شيميايي ضدعفوني‌كننده مي‌پردازیم.
عوامل مؤثر در توان عفونت‌زدایی مواد شیمیایی
توان و قدرت عفونت‌زدایی مواد شیمیایی به عوامل مختلفی وابسته است. عوامل مؤثر در توان و قدرت عفونت‌زدایی مواد شیمیایی عبارتند از:
1- تعداد و نوع ميكروارگانيسم‌ها
وجود تعداد بیشتر ميكروارگانيسم‌ها، مدت زمان فرایند ضدعفونی (مواجهه با مواد ضدعفونی‌کننده) را افزایش می‌دهد. لازم به ذکر است که تأثیر مواد ضدعفونی‌کننده بر ميكروارگانيسم‌ها در حالت تجمعی، بسیار کم است.
2- شرايط محيطي (دما، PH و رطوبت)
هرچند فعالیت میکروب‌کشی مواد شیمیایی ضدعفونی‌کننده به‌استثنای هیدروکسید سدیم (NaOH) در دماهای بالاتر، ترفیع و تسریع می‌شود (دو برابر به ازای 10 درجه سانتی‌گراد افزایش دما و یا کاهش 50 درصدی جمعیت میکروبی به ازای افزایش 10 درجه سانتی‌گراد)، امّا افزایش دما می‌تواند سرعت تبخیر و تجزیه آنها را نیز افزایش دهد؛ بنابراین، مراقبت ویژه هنگام استعمال، ذخیره‌سازی و نـگهداری این قبیل مواد شیمیایی در مناطق گرمسیری ضروری است. در این مناطق به علت دمای بالا، طول عمر نگهداری این مواد ممکن است کاهش یابد، علاوه بر اين نگــهداری مواد شیمیایی ضدعفونی‌کننده در مکان‌های گرم، ممکن است سبب غیرفعال شدن و کاهش قدرت میکروب‌کشی آنها گردد. لازم به ذکر است که اکثر مواد ضدعفونی‌کننده، بیشترین اثر ضد میکروبی را در دمای 20 درجه سانتی‌گراد دارند و دماهای پایین (سرد) سبب مهار فعالیت مواد ضدعفونی‌کننده می‌شود.
حداقل مدت زمان موردنیاز برای از بین بردن جمعیتی از میکروارگانیسم‌ها در درجه حرارت خاصی، زمان مرگ حرارتی (TDT) و نابودی تمامی میکروب‌ها در مدت زمان 10 دقیقه و کمترین (حداقل) درجه حرارت، نقطه مرگ حرارتی (TDP) نامیده می‌شود. بایستی توجه داشت که افزایش درجه حرارت سبب کاهش زمان مرگ حرارتی و بالعکس می‌گردد، به همین دلیل، روش‌هایی که در درجه حرارت بالاتر و مدت زمان کمتر قادرند میکروب‌ها را از بین ببرند، بر روش‌هایی با درجه حرارت کمتر و مدت زمان بیشتر ترجیح داده می‌شوند. شرایط محیطی، زمان مرگ حرارتی میکروارگانیسم‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهد و از طرفی درجه حرارت‌های بالاتر سبب افزایش سمیت (Toxicity) فرآورده‌های متابولیک و توکسین میکروارگانیسم‌ها می‌گردد. زمان مرگ حرارتی با افزایش و یا کاهش قابل‌توجه PH، کاهش می‌یابد.
افزایش PH سبب ارتقای فعالیت عفونت‌زدایی موادی مانند گلوتارآلدئید (PH>7) و ترکیبات آمینی چهار ظرفیتی (PH:9-10) می‌شود، امّـا از فعالیت ضـدمیکروبی هالـوژن‌ها و فنـل و ترکیبات فنلی می‌کاهد.
در مواردی که شکل گازی (Gaseous) مواد ضدعفونی‌کننده مورد استفاده قرار می‌گیرد، وجود رطوبت ضروری است و سبب افزایش تأثیرپذیری می‌گردد. لازم به ذکر است که وجود رطوبت برای انعقاد پروتئین‌ها الزامی است.
3- ميزان حساسيت و یا مقاومت عوامل مختلف ميكروبي
میکروب‌ها از نظر حساسیت و یا مقاومت به ضدعفونی‌کننده‌ها متفاوت هستند. به‌طور کلی، ویروس‌های پوشش‌دار و باکتری‌های گرم مثبت بدون اسپور به ترتیب نسبت به سایر میکروب‌ها حساسیت بیشتری به مواد ضدعفونی‌کننده دارند، این در حالی است که پریون‌ها و اسپورهای باکتریایی، مقاوم‌ترین اشکال میکروبی نسبت به ضدعفونی‌کننده‌ها هستند (جدول 1-3).
4- ميزان غلظت مواد شیمیایی ضدعفونی‌کننده
از دیگر عوامل مؤثر در توان عفونت‌زدایی، میزان غلظت مواد ضدعفونی‌کننده است. در شرایط یکسان از نظر PH، رطوبت و درجه حرارت، استفاده از مواد ضدعفونی‌کننده با غلظت بالاتر به‌استثنای ترکیبات یددار (یدوفور) و الکل‌ها سبب کاهش مدت زمان تماس (مواجهه) و افزایش کارایی می‌شود؛ به‌عنوان مثال محلول 75-70 درصد الکل (محلول آبی) ضدعفونی‌کننده مناسبی است، درحالی‌که الکل خالص کارایی چندانی به‌عنوان یک ماده ضدعفونی‌کننده ندارد. لازم به ذکر است که انتخاب غلظت بایستی متناسب با هدف ضدعفونی باشد و آب مورد استفاده در رقیق‌سازی(تهیه غلظت‌های مختلف) از نظر میزان املاح (سختی) و PH از اهمیت بالایی برخوردار است. ترکیب املاح موجود در آب از قبیل منیزیم و کلسیم با مواد ضدعفونی‌کننده، منجر به رسوب ماده ضدعفونی‌کننده و در نتیجه نقص در فرایند عفونت‌زدایی می‌گردد.
5- وجود موانع فيزيكي مابين میکروب و ماده ضدعفوني‌كننده
مواد غیرآلی (Inorganic) اغلب با ایجاد کریستال‌های نمکی از تماس مطلوب مواد ضدعفونی‌کننده با سطوح وسایل و ابزار و یا سطوح محیطی و کاری جلوگیری می‌نمایند (مانع فیزیکی). وجود مواد آلی یا ارگانیک مانند خون و یا سایر مایعات و ترشحات بدن به دو علت باعث کاهش کارایی و تأثیر مواد ضدعفونی‌کننده می‌شوند که عبارتند از:
الف- ترکیب با مواد ضدعفونی‌کننده
ب- ایجاد سد فیزیکی مابين میکروب و ماده ضدعفوني‌كننده
6- مدت زمان لازم براي نابودی ميكروب‌ها و یا مدت زمان تماس مواد ضدعفونی‌کننده
مواد شیمیایی ضدعفونی‌کننده پس از گذشت مدت زمان مشخصی از تماس با عوامل عفونی، غیرفعال می‌شوند. اگر سطوح و یا وسایل و ابزار موردنظر شدیداً آلوده باشند، بایستی از مواد ضدعفونی‌کننده با غلظت‌های بالا استفاده شود و یا مدت زمان تماس طولانی‌تر گردد.
هر چه مدت زمان تماس وسیله با ماده ضدعفونی‌کننده بیشتر باشد، احتمال حذف تمامی میکروارگانیسم‌ها افزایش می‌یابد. برای ضدعفونی اکثر وسایل، مدت زمان 10 دقیقه تماس کافی نیست، به‌ویژه اگر به دلیل وجود شکاف‌ها و درزهای باریـک و تنگ و یا به دلیل وجود مواد ارگانیک، فرایند پــاکسازی به‌خوبی انجام نشده باشد. حداقل مدت زمان تماس وسایل با ماده ضدعفونی‌کننده، 10 دقیقه است. لازم به ذکر است که افزایش دما، مدت زمان تماس مواد ضدعفونی‌کننده را کاهش می‌دهد.
7- وضعیت توپوگرافی (Topography) سطوح
سطوح ایده‌آل برای ضدعفونی، سطوح صاف هستند. لازم به ذکر است که سطوح متخلخل و ناصاف توانایی نگهداری میکروب‌ها را دارند.
ویژگی‌های مواد شيميايي ضدعفوني‌كننده
بسیاری از مواد شیمیایی می‌توانند به‌عنوان مواد ضدعفونی‌کننده و یا گندزدا مورد استفاده قرار گیرند. از آنجایی که تعداد و تنوع این مواد با اسامی تجاری و ساختارهای شیمیایی متفاوت بسیار زیاد است، بایستی در انتخاب آنها دقت بیشتری به عمل آید.
انتخاب نوع ماده ضدعفونی‌کننده به استفاده ویژه‌ای که از آن خواهد شد، وابسته است. بایستی توجه داشت که ممکن است حذف و یا تخریب میکروارگانیسم‌های مختلف توسط یک ماده ضدعفونی‌کننده امکان‌پذیر نباشد؛ به‌عنوان مثال برخی از مواد ضدعفونی‌کننده قادرند باکتری‌ها و تک‌یاخته‌های انگلی را نابود نمایند، امّا توانایی کشتن ویروس‌ها را ندارند.
اکثر میکروب‌کش‌های شیمیایی می‌توانند برای موجودات زنده و محیط‌زیست مضر باشند، بنابراین بایستی این قبیل مواد بر اساس دستورالعمل کارخانه سازنده انتخاب، نگهداری، مصرف و با دقت امحا و معدوم شوند. در هنگام انبار (ذخیره‌سازی)، رقیق‌سازی و کاربرد میکروب‌کش‌های شیمیایی، استفاده از دستکش، پیش‌بند و محافظ چشم به‌منظور تأمین ایمنی افراد ضروری است.
در عمل اين امكان وجود ندارد كه ماده‌اي تمامي ویژگی‌ها را داشته باشد، امّا ماده‌اي ايده‌آل است كه حداكثر ویژگی‌های ذیل را دارا باشد:
1- گستره (طیف) اثر وسیع داشته باشد.
2- حلاليت مطلوب داشته باشد.
3- در برابر نور و حرارت پايدار باشد.
4- از نظر اقتصادی، مقرون به‌صرفه (Cost Effectiveness) باشد.
5- به‌راحتی در دسترس باشد.
6- خاصيت خورندگي (Corrosive) نداشته باشد.
7- توانايي پاک‌كنندگي داشته باشد.
8- فاقد بو و یا عاري از بوي نامطلوب باشد.
9- قابل حمل‌ونقل باشد.
10- براي انسان و حيوان مضر {سمی (Toxic) و محرک (Irritant)} نباشد.
11- فرایند آماده‌سازی و طرز استفاده از آن آسان باشد.
12- خاصيت عفونت‌زدایی خود را در حضور مواد ارگانیک مانند خون، خلط و ادرار حفظ نمايد.
13- به‌سرعت اثر کند (Fast Acting).
14- با محیط‌زیست سازگار باشد.
15- قابلیت استفاده همزمان با مواد پاک‌کننده را داشته باشد.
16- قادر باشد در مدت زمان معینی میکروب‌ها را نابود کند.
17- از قدرت نفوذپذیری بالایی برخوردار باشد.
18- در هر PH فعال باشد.
19- نیمه‌عمر طولانی داشته باشد.
20- با رقیق‌سازی، کارایی خود را از دست ندهد.
21- فاقد باقیمانده غیرفرار (Non-volatile) و رنگ باشد.
ادامه دارد …
اصول سترون‌سازی (Sterilization)، ضدعفونی (Disinfection) و گندزدایی (Antisepsis) در مراکز پزشکی (1)
کنترل کیفی در آزمایشگاه‌های مولکولی و ژنتیک
برای دانلود فایل pdf بر روی لینک زیر کلیک کنید
ورود / ثبت نام