CARRERA de ESPECIALIZACIÓN ÁREA ESTERILIZACIÓN

PARA FARMACÉUTICOS

 MICROBIOLOGÍA APLICADA

DESINFECCIÓN

CONCEPTOS

CONTROL DEL CRECIMIENTO MICROBIANO MICROORGANISMOS PATÓGENOS ENFERMEDADES INFECCIOSAS

CONTROLAR EL CRECIMIENTO DE LOS MICROORGANISMOS

AGENTES ANTIMICROBIANOS ESTERILIZANTES O DESINFECTANTES

AGENTES QUIMICOS ANTIMICROBIANOS

AGENTES ESTERILIZANTES Agentes antimicrobianos capaces de producir la pérdida irreversible de viabilidad de todas las formas de vida microbiana. Agentes físicos y agentes químicos. AGENTES DESINFECTANTES Agentes antimicrobianos capaces de producir la pérdida de viabilidad de microorganismos patógenos (germicidas). Pueden tener efectos tóxicos. Se emplean sobre material inerte.

No todos los agentes químicos son aptos como antisépticos (acción sobre tejidos), ya que pueden presentar efectos tóxicos.

Hay que evaluar su potencial tóxico, mediante el llamado índice de toxicidad, que es el cociente entre el poder desinfectante y el poder tóxico.

AGENTES QUIMICOS DESINFECTANTES Y ANTISEPTICOS AGENTES ANTISEPTICOS Sustancias químicas antimicrobianas que se oponen a la sepsis o putrefacción de los materiales vivos. Son agentes con baja actividad tóxica hacia los tejidos en los que se aplican.

QUIMIOTERÁPICOS Sustancias químicas de acción microbicida o microbiostática. Son agentes con actividad tóxica muy baja por lo que pueden ser administrados en organismos superiores, manteniendo una concentración suficiente en los fluidos y tejidos para ejercer su efecto dentro del organismo.

TIPOS DE AGENTES QUÍMICOS DESINFECTANTES

Tipos de desinfectantes

Agentes que dañan las membranas

Desnaturalizantes De proteínas

Modificadores de Grupos funcionales

Agentes que dañan las membranas

Detergentes: Catiónicos Aniónicos

Alcoholes: Etanol Isopropanol

Compuestos fenólicos: Fenol Cresoles Difenilos halogenados Alquilésteres de p-hiroxibenzoico Aceites escenciales de plantas

Agentes que dañan las membranas

DETERGENTES

CATIÓNICOS

Son los detergentes más potentes en cuanto a su actividad desinfectante. Sales de amonio cuaternario, sobre todo aquellas que van como cloruros o bromuros. Las sales de amonio cuaternario más activas son aquellas que tienen tres grupos alquílicos cortos y un grupo alquílico largo: cloruro de cetilpiridinio, cloruro de benzalconio.

Agentes que dañan las membranas

DETERGENTES

CATIÓNICOS

Mecanismo de acción La porción hidrófoba penetra en las membranas y el grupo polar catiónico se asocia con los fosfatos de los fosfolípidos. En el interior celular, tiene un efecto secundario de desnaturalización de proteínas.

Su actividad se mejora a pH alcalino. Son bactericidas a concentraciones muy bajas (ej: 1 ppm)

Agentes que dañan las membranas

DETERGENTES

CATIÓNICOS

Usos, ventajas e inconvenientes Tienen baja toxicidad, por lo que se pueden emplear como desinfectantes y antisépticos de la piel. Se emplean igualmente en la desinfección de material de industrias alimenticias. Su actividad se ve neutralizada por jabones y fosfolípidos, precipitando en su presencia.

Agentes que dañan las membranas

DETERGENTES

ANIÓNICOS

Con grupos carboxilo como porción hidrófila:

jabones, saponinas, sales biliares, ácidos grasos disociables Con grupos sulfato como porción hidrófila: dodecilsulfato sódico (SDS), también llamado laurilsulfato sódico y el sulfonato de alquilbenceno

Agentes que dañan las membranas

DETERGENTES

ANIÓNICOS

Mecanismo:

Provocan una gran disrupción de membranas, con efectos de lisis. Son activos sobre todo a pH ácido, prefentemente sobre bacterias Gram-positivas, pero poco sobre Gram-negativas.

Agentes que dañan las membranas

DETERGENTES

ANIÓNICOS

Usos: Cuando los detergentes aniónicos se combinan con ácidos, se logran desinfectantes sanitarios muy potentes y de rápida acción

Agentes que dañan las membranas

Detergentes: Catiónicos Aniónicos

Alcoholes: Etanol Isopropanol

Compuestos fenólicos: Fenol Cresoles Difenilos halogenados Alquilésteres de p-hiroxibenzoico Aceites escenciales de plantas

Agentes que dañan las membranas

ALCOHOLES

MECANISMO DE ACCIÓN GENERAL Los alcoholes desorganizan las bicapas lipídicas penetrando en la región hidrocarbonada de los lípidos. No afectan a las endosporas, por lo que no son esterilizantes. Su acción desinfectante es > a > longitud de la cadena alifática hasta (C8-C10). > C10 tienen una baja solubilidad en agua.

Agentes que dañan las membranas

ALCOHOLES

ETANOL

Se emplea en desinfección de la piel, termómetros clínicos, siempre que se deje el tiempo suficiente de contacto. Más efectividad en solución acuosa 50-70% A 100% de pureza es poco efectivo.

Agentes que dañan las membranas

ALCOHOLES

ISOPROPANOL

Es menos volátil y más efectivo que el etanol. Se emplea en desinfección de termómetros.

Tiene efecto tóxico (narcótico) más duradero.

Agentes que dañan las membranas

Detergentes: Catiónicos Aniónicos

Alcoholes: Etanol Isopropanol

Compuestos fenólicos: Fenol Cresol Difenilos halogenados Alquilésteres de p-hiroxibenzoico Aceites escenciales de plantas

Agentes que dañan las membranas

COMPUESTOS FENÓLICOS MECANISMO DE ACCIÓN GENERAL Son rápidamente causando:

bactericidas a

•Daños a membranas, citoplásmicos

con

bajas

pérdida

concentraciones,

de

constituyentes

•Inactivación irreversible de oxidasas y deshidrogenasas de membrana •Desnaturalización de proteínas

Agentes que dañan las membranas

COMPUESTOS FENÓLICOS

FENOL

Tiene baja solubilidad en agua. Se usa en fórmulas que incluyen agentes emulsificadores (jabones) que, además, aumentan su actividad. El fenol sólo se emplea en la actualidad como patrón para ensayar el poder desinfectante de otros compuestos.

Agentes que dañan las membranas

COMPUESTOS FENÓLICOS

CRESOLES (alquil fenoles)

Se obtiene por destilación del alquiltrán de carbón, y se emplea como emulsiones de jabón verde. Se usa como desinfectante de material de desecho bacteriológico.

Agentes que dañan las membranas

COMPUESTOS FENÓLICOS

DIFENILOS HALOGENADOS

El hexaclorofeno (hexacloro-ortodifenilmetano) es bacteriostático a bajas concentraciones (sobre todo contra cocos Gram-positivos). Puede causar neurotoxicidad e incluso, toxicidad sistémica, por lo que en la actualidad ha dejado de usarse.

Agentes que dañan las membranas

COMPUESTOS FENÓLICOS

ALQUILESTERES DEL p-HIDROXIBENZOICO Similar a los alquilfenoles. No son tóxicos (se hidrolizan, dando p- hidroxibenzoato)

ACEITES ESENCIALES

Se emplean en alimentos productos farmacéuticos.

El timol y el eugenol que se emplea en odontología como antiséptico.

y

Tipos de desinfectantes

Agentes que dañan las membranas

Desnaturalizantes De proteínas

Modificadores de Grupos funcionales

Agentes desnaturalizantes de proteínas

Acidos y álcalis fuertes

•HCl

•NaOH

Acidos orgánicos

•Benzoico, Sórbico •Acético, Propiónico •Bórico

Tipos de desinfectantes

Agentes que dañan las membranas

Desnaturalizantes De proteínas

Modificadores de Grupos funcionales

Agentes modificadores de grupos funcionales

• Alteran grupos funcionales de ácidos nucleícos, componentes de pared y de membrana. • Alteran grupos que forman parte de los centros activos de enzimas y otras proteínas

Agentes modificadores de grupos funcionales

Metales pesados Mercuriales Compuestos de plata Compuestos de cobre

Colorantes básicos Trifenilmetano Acridina

Oxidantes Halógenos Agua oxigenada Permanganato Acido peracético Alquilantes Formaldehido Glutaraldehído B-propionillactona

Agentes modificadores de grupos funcionales

Metales pesados

Las sales solubles de Hg, As, Ag, Cu, etc, afectan la actividad enzimática interactuando con los grupos -SH de la cisteína, -NH2, COOH y radicales fosfato

Mercuriales Cloruro de mercurio (HgCl2) En solución al 0,1% fue muy usado como desinfectante potente, pero es muy tóxico, y apenas se emplea en la actualidad.

Agentes modificadores de grupos funcionales

Metales pesados Compuestos orgánicos de mercurio (como el Mertiolate):

No son totalmente fiables Algo de toxicidad Antisépticos de la piel y de heridas.

Mercuriales

Agentes modificadores de grupos funcionales

Metales pesados

Mercuriales

Sales de fenilmercurio.

Son potentes inhibidores de bacterias, levaduras, hongos filamentosos y algas. Control de posibles contaminantes microbianos (p.ej., bacterias oportunistas del género Pseudomonas) en productos farmacéuticos, cosméticos y oftalmológicos.

Agentes modificadores de grupos funcionales

Metales pesados

Compuestos de Plata

Se usan ampliamente como antisépticos, aunque están restringidos, al tener efectos irritantes y cáusticos. Nitrato de plata (AgNO3). Es bactericida gonococo (Neisseria gonorrhoeae), Oftalmia gonocócica del recién nacido.

frente

al

Agentes modificadores de grupos funcionales

Metales pesados

Compuestos de Plata

Coloides orgánicos de plata. Los iones Ag+ se van liberando lentamente. Bacteriostáticos. Oftalmología. Cremas de nitrato de plata y sulfodiazina de plata. Quemaduras

Agentes modificadores de grupos funcionales

Metales pesados

Compuestos de Cobre

Se emplean en Agricultura para el control de hongos y algas.

Agentes modificadores de grupos funcionales

Metales pesados Mercuriales Compuestos de plata Compuestos de cobre

Colorantes básicos Trifenilmetano Acridina

Oxidantes Halógenos Agua oxigenada Permanganato Acido peracético Alquilantes Formaldehido Glutaraldehído B-propionillactona

Agentes modificadores de grupos funcionales

Oxidantes

Mecanismo de acción:

Inactivan enzimas (-SH  -S-S-). Los más potentes  amino (tirosina y triptofano)

Agentes modificadores de grupos funcionales

Oxidantes

Halógenos

Iodo: Efecto oxidante. Se combina irreversiblemente con residuos de tirosina de las proteínas. Tintura de iodo: es una mezcla de 2% de I2 + 2% de IK en alcohol de 70%. Su máximo efecto bactericida lo tiene a pH población

Para un mismo agente:  t1 = K  t2 = K

C1n

C2n

C1n < C2n

t1 > t2

A menor concentración requiere más tiempo

Factores que afectan C – t Microorganismo

Población microbiana

Especie

Estructuras superficiales

Fase del cultivo

Número de microorganismos iniciales

Factores que afectan C – t Condiciones de trabajo

pH

Carga superficial neta

Grado de ionización del agente

Aniónicos: pH ácido Catiónicos: pH básico

Factores que afectan C – t Condiciones de trabajo

Temperatura

> t°C = > potencia

10°C duplican tasa de muerte

Fenol: 10°C aumenta 5-8 veces

Factores que afectan C – t Condiciones de trabajo Materia orgánica Mecanismos de pérdida de actividad

Su adsorción a coloides Unión a Proteínas extrañas

Formación de Complejos inertes

DETERMINACIÓN DE LA POTENCIA NETA DE UN DESINFECTANTE

COEFICIENTE FENÓLICO Máxima dilución de desinfectante que mata en 10’ pero no en 5’

Máxima dilución de fenol que mata en 10’ pero no en 5’ Se emplea un test para desinfectantes en condiciones normalizadas, usando una serie de cepas bacterianas concretas, cuya susceptibilidad al fenol se conoce exactamente: una cepa concreta de Salmonella typhimurium, una cepa de Staphylococcus aureus, una cepa de Pseudomonas aeruginosa.

DETERMINACIÓN DE LA POTENCIA NETA DE UN DESINFECTANTE

COEFICIENTE FENÓLICO 1. un cultivo de una de estas cepas se diluye 10 veces (1/10) en sucesivas diluciones del desinfectante problema (y en una solución sin el agente), y se deja actuar; 2. de cada una de las diluciones se siembran alícuotas, a los 5 y a los 10 minutos, en placas de Petri provista con un medio de cultivo adecuado;

3. se determina la fracción de población eliminada y luego el coeficiente fenólico según la fórmula; 4. una vez determinado, se recomienda usar concentraciones 5 veces superiores a las indicadas por el coeficiente.

DETERMINACIÓN DE LA POTENCIA NETA DE UN DESINFECTANTE

COEFICIENTE FENÓLICO Limitaciones del método

1.

El coeficiente fenol sólo es indicativo en desinfectantes químicamente similares al fenol, y que tengan coeficientes de dilución (n) parecidos.

2. Aún cuando conozcamos el coeficiente fenol de un compuesto, su valor indicativo se limita a las diluciones que se hayan empleado en la determinación. 3. Hay que atender a las condiciones de valoración, ya que la presencia de materia orgánica supone una merma del poder real de desinfección.

DETERMINACIÓN DE LA POTENCIA NETA DE UN DESINFECTANTE

PRUEBA DE LA CONCENTRACIÓN EQUIVALENTE Consiste en determinar cuál es la concentración del desinfectante a ensayar que ejerce el mismo efecto sobre la bacteria de referencia que otra concentración de un desinfectante-tipo (estándar).

NIVEL DE DESINFECCION

DESINFECCION DE NIVEL ALTO (DNA) Ej: Acido peracético Bactericida-Fungicida-Virucida- Tuberculicida- < de 30 min Esporicida- en 6 a 10 horas

DESINFECCION DE NIVEL INTERMEDIO (DNI) Ej Iodóforos, Cl Igual a DNA en altas concentraciones No esporicidas en bajas concentraciones

DESINFECCION DE NIVEL BAJO (DBN) Ej: amonio cuaternario La mayoría de las formas vegetativas, hongos y virus No tuberculicidas ni esporicidas

CARACTERISTICAS DE UN DESINFECTANTE IDEAL NO SER AFECTADO POR FACTORES DEL MEDIO AMBIENTE NO TOXICO COMPATIBLE CON LAS SUPERFICIES

SIN OLOR ECONOMICO ESTABLE

LIMPIEZA FACIL DE USAR EFECTO RESIDUAL NO TOXICO SOBRE LAS SUPERFICIES SOLUBLE EN AGUA