vodikov peroksid (peroksid), također poznat kao vodikov peroksid, vodikov dioksid, vrsta je peroksidnog dezinficijensa, proizvod je nekih redukcijskih tvari i oksidacije u prirodi, vrlo rijedak, postoji samo u tragovima u nekim biljnim SAP-ovima i kiši i snijegu. Molekularna formula vodikovog peroksida je H2O2, a molekulska težina je 34,015. Atomi kisika zauzimaju nejednake sp3 hibridne orbitale da bi se vezali, molekule su kovalentne polarne molekule, a trodimenzionalna struktura je poput dvije stranice poluotvorene knjige.
Vodikov peroksid je jako oksidacijsko sredstvo, slabo kisela, prozirna tekućina bez boje i mirisa. Sve dok su uvjeti skladištenja dobri, nema onečišćenja nečistoćama, čisti vodikov peroksid je relativno stabilan, može se dugo skladištiti i rijetko se raspada, ali kada se zagrije na 153 stupnja C ili više temperature doći će do nasilnog eksplozivnog raspadanja. Brzina razgradnje vodikovog peroksida u alkalnom mediju mnogo je brža nego u kiselom mediju, a važni čimbenici koji utječu na njegovu stabilnost su nečistoće (mnogi ioni teških metala kao što su: Fe2+, Mn2+, Cu 2+, Cr3+), pH vrijednost, temperatura, svjetlost i hrapavost unutarnje površine spremnika za pohranu. Visoka koncentracija vodikovog peroksida može uzrokovati gorenje mnogih organskih otapala i reakciju s mangan dioksidom do eksplozije. Stoga vodikov peroksid treba staviti u zatvorenu plastičnu posudu, pohraniti na hladnom mjestu, strogo zabranjeno izlaganje suncu i izbjegavati onečišćenje i nasilno potresanje.
Vodikov peroksid je vrlo učinkovit kemijski dezinficijens, a određena koncentracija otopine vodikovog peroksida može ubiti mikroorganizme uključujući bakterijske propagane, spore, gljivice i viruse.
JEDAN
Mehanizam djelovanja
1. Vodikov peroksid se razgrađuje pod katalizom fotokemije, ionizirajućeg zračenja, teških metala i iona pretvorbenih metala kako bi se proizvele različite kemijske skupine, kao što su aktivne vrste kisika i derivati, OH skupine itd., što ima snažan ubijajući učinak na mikroorganizme. Promjenom propusne barijere mikroorganizama uništavaju se proteinski enzimi, aminokiseline i nukleinske kiseline mikroorganizama, što dovodi do smrti mikroorganizama.
2. Vodikov peroksid je oksidacijsko sredstvo koje može ionizirati molekule ili atome bakterijskih stanica i uzrokovati pucanje lipidnog lanca na staničnoj stijenci, uništavajući tako staničnu stijenku.
3. Vodikov peroksid može oksidirati enzime koji sadrže Sh, što dovodi do gubitka funkcije enzima metaboličke aktivacije, što dovodi do diobe stanica i poremećaja reprodukcije.
4. Nakon ulaska u bakteriju stvara se otrovna OH skupina koja djeluje na fosfodiestersku vezu DNA i uzrokuje njezino pucanje.
DVA
Čimbenici koji utječu na učinak dezinfekcije
Na baktericidni učinak vodikovog peroksida utječu vrijeme, koncentracija, pH vrijednost, relativna vlažnost zraka, organska zaštita, fizikalni i kemijski čimbenici itd.
2.1 Vrijeme radnje
Produljenjem vremena pojačan je baktericidni učinak. Kada je 10% vodikovog peroksida primijenjeno na spore Bacillus subtilis crne varijante, što je dulje vrijeme tretmana, to su više spore umrle.
2.2 Koncentracija
Povećanjem koncentracije vodikovog peroksida pojačan je baktericidni učinak. Studije su pokazale da su pod uvjetima od 20 stupnja korištene različite koncentracije vodikovog peroksida da se ubiju spore Bacillus subtilis crne varijante. Rezultati su pokazali da što je veća koncentracija vodikovog peroksida, to je kraće vrijeme sterilizacije. Bilo da je u tekućem ili plinovitom obliku, baktericidni učinak vodikovog peroksida pozitivno je proporcionalan njegovoj koncentraciji. Studije su dokazale da n vrijednost vodikovog peroksida ubija Bacillus typhi (koeficijent koncentracije ili koeficijent razrjeđivanja, koristi se za označavanje utjecaja koncentracije kemijskog dezinficijensa na učinak dezinfekcije, što je veća vrijednost n, to je očitiji utjecaj promjene koncentracije na učinak dezinfekcije ) je 0.5, a koeficijent razrjeđenja ubijanja spora Bacillus subtilis je 0.7~0.9. Zhang Wenfu i sur. proveo je pokuse ubijanja spora Bacillus subtilis crne varijante pri različitim koncentracijama vodikovog peroksida na 20 stupnjeva. Rezultati su pokazali da što je veća koncentracija, to je kraće vrijeme ubijanja, a korelacija između koncentracije i vremena djelovanja bila je linearno negativna (Y=2.944-1.134X, r =-0.989 , P <0,01).
Prema sljedećoj formuli koeficijenta koncentracije: n =[(LGt2-LGT1)/(lgC1-lgC2)], kada se koncentracija vodikovog peroksida mijenja između 5% i 25%, koeficijent koncentracije (n) mu je 1,13. Prema koncentracijskom koeficijentu, unutar raspona eksperimentalnih vrijednosti, koncentracija vodikovog peroksida se smanjuje za polovicu, a potrebno vrijeme djelovanja produžuje se za 2,19 puta.
2.3 Temperatura
Ostali uvjeti ostaju nepromijenjeni, baktericidni učinak tekućine vodikovog peroksida pojačava se s porastom temperature. Kada je 10% vodikov peroksid korišten za uništavanje spora Bacillus subtilis crne varijante, temperatura otopine bila je u negativnoj korelaciji s logaritmom vremena potrebnog za uništavanje bakterijskih spora. Na 70 stupnjeva, 10% vodikov peroksid može ubiti sve spore u samo 1 minuti, dok je na 10 stupnjeva potrebno 205 minuta da se postigne isti učinak.
2.4 Relativna vlažnost
Relativna vlažnost zraka je preniska ili previsoka, što nepovoljno utječe na baktericidno djelovanje vodikovog peroksida. U pokusu uništavanja Staphylococcus albicans sredstvom za dezinfekciju zraka na bazi vodikovog peroksida, rezultati su pokazali da je stopa uništavanja bila 91,13% kada je relativna vlažnost bila 52% ~ 54% tijekom 10 minuta. Stopa ubijanja bila je 98,53% kada je relativna vlažnost bila 72%-74%. Kada je relativna vlažnost 90% ~ 92%, stopa ubijanja je 68,98%.
2,5 pH vrijednost
Bilo da se radi o čistom vodikovom peroksidu ili vodikovom peroksidu s drugim komponentama kao što je kalijev jodid, baktericidna sposobnost u kiseloj sredini je jača od one u alkalnoj sredini.
2.6 Organska tvar
Zaštita organske tvari ima određeni utjecaj na baktericidno djelovanje vodikovog peroksida. Kod ubijanja mikroorganizama kontaminiranih krvlju, gnojem, ispljuvkom i urinom potrebno je produžiti vrijeme djelovanja. Međutim, neke su studije istaknule da je baktericidni učinak visoke koncentracije vodikovog peroksida vrlo mali, posebno u okruženju visoke temperature, učinak sterilizacije nije očit.
2.7 Sinergije
Posljednjih godina rezultati pokazuju da ultraljubičasto svjetlo, metalni ioni, negativni ioni i drugi fizikalno-kemijski čimbenici imaju sinergističke učinke na baktericidni učinak vodikovog peroksida.
(1) Ultraljubičasto svjetlo ima sinergistički učinak na sterilizaciju vodikovim peroksidom. Ultraljubičasto zračenje može pospješiti razgradnju vodikovog peroksida kako bi se proizveli slobodni radikali, koji djeluju na protein spore i korteks, uzrokujući brzu smrt mikroorganizama. Rezultati su pokazali da je stopa ubijanja crne varijante Bacillus subtilis bila 99,90% kada su 3% vodikov peroksid i 70uw/cm2 ultraljubičasto svjetlo korišteni tijekom 5 minuta, dok je stopa ubijanja bila 17,72% odnosno 99,20% kada su vodikov peroksid i ultraljubičasto svjetlo korišteni sami .
(2) Baktericidno sinergističko djelovanje kalijevog jodida na vodikov peroksid dokazano je u zemlji i inozemstvu. Sinergistički koeficijent 0.125% vodikovog peroksida i 0.125% kalijevog jodida tijekom 3 minute veći je od 0.250% vodikovog peroksida i 0,250% kalijevog jodida isto vrijeme. Što je veći koeficijent sinergije, to je učinak jači.
(3) Vodikov peroksid se miješa s glutaraldehidom kako bi se proizveo aldehidni peroksid, koji može poboljšati baktericidni učinak. Rezultati su pokazali da kada su 5% vodikovog peroksida i 0.5% glutaraldehida djelovali zajedno 10 ~ 30 minuta, stopa ubijanja Bacillus subtilis nigrospora bila je do 99,99%, što je značajno više od one od 60,12% i 88,18 % kada su vodikov peroksid i glutaraldehid korišteni sami.
(4) Vodikov peroksid je usklađen s ultrazvukom. Zabilježeno je da ultrazvuk visokog intenziteta i 6% vodikov peroksid mogu ubiti Bacillus cereus i Candidu albicans u samo 10 minuta, dok 30 minuta tretmana samo ultrazvukom ili vodikovim peroksidom još uvijek nije dovoljno da ih ubije.
(5) Vodikov peroksid surađuje s plazmom, a sinergistički baktericidni učinak posljedica je činjenice da se vodikov peroksid u stanju plazme lako razgrađuje na različite slobodne aktivne skupine.
(6) Vodikov peroksid koordinira se s metalnim ionima (Fe2+, Cu2+, Ag+), a metalni ioni također mogu pospješiti razgradnju vodikovog peroksida za proizvodnju slobodnih radikala i ubrzati smrt mikroorganizama.
(7) Utvrđeno je da koordinacija vodikovog peroksida i surfaktanta dodavanje surfaktanta D-33 ili sulfonola tijekom dezinfekcije sola vodikovog peroksida može suziti promjer aerosola, čime se poboljšava učinak sterilizacije.