Antimikrobiální

Antimikrobiální – působící proti mikroorganismům, tj. proti bakteriím, virům, houbám aparazitům. A. látky zahrnují antibiotika, chemoterapeutika, virostatika antivirotika, antimykotika aj. anti-; mikrob

Antimikrobiální látky, např. antibiotika, jsou nepostradatelné v humánní a veterinární medicíně k léčbě infekčních onemocnění způsobených bakteriemi. Antimikrobiální rezistence (AMR) je rezistence (odolnost) bakterií vůči antimikrobiálním látkám, k nimž byly dříve citlivé.

Druhy antibmikrobiálních látek: 

kyseliny a estery kyselin
organické kyseliny – slabé kyseliny (disociace HA, H+, A-), účinná je nedisociovaná složka → pKa
je důležitý parametr při kombinaci antimikrobiální látky s léčivým přípravkem

kyselina benzoová
použití: v kombinaci s dalšími konzervačními činidly (kys. salicilová), často jako sodná sůl
pKa = 4,2 (50 % kyseliny je ionisováno) ochrana přípravků s pH do 5,0 (<4,0) koncentrace: 0,05 - 0,1% nevýhody: vznik rezistence

kyselina sorbová
použití: široce využívané konzervační činidlo (volná kyselina, draselná sůl)
pKa = 4,8 ochrana přípravků s pH <4,0 arabská guma, syrupy, atd.

estery kyseliny p-hydroxybenzoové
methyl-, ethyl-, propyl- a butylestery pKa = 8 – 8,5 ochrana přípravků s pH 7 – 8 (optimum kyselá oblast)
spektrum účinnosti: plísně, menší účinnost proti bakteriím (Pseudomonas sp.) konzervační činidla pro krémy, emulse, tekutých přípravků (0,25 % methylesteru – ochrana vodné fáze, 0,02 % butylesterů – ochrana olejové fáze) nevýhody: inaktivace povrchově aktivními látkami

Alkoholy
ethanol (CH3CH2OH), isopropanol (CH3CHOHCH3) antiseptika a dezinfekční činidla
- bakteriocidní účinek na vegetatvní buňky včetně Mycobacterium sp.,
- neúčinné proti sporám, pro svou těkavost rychle redukují mikrofloru kůže
- účinek klesá při koncentracích nižších než 50 %
- obtížně penetrují do organických látek → aplikace pouze na čisté povrchy

Ethanol
antiseptické a dezinfekční činidlo účinná koncentrace: 60 – 95 % (baktericidní účinky); 70 % (dezinfekce kůže, nástrojů), >90 % účinné proti virům (HIV) konzervační činidlo farmaceutických a kosmetických produktů

Isopropanol
nepatrně větší baktericidní účinky, avšak 2 více toxický než ethanol účinná koncentrace: 60 – 70 % (méně účinný proti virům) konzervační činidlo farmaceutických a kosmetických produktů

Arylalkoholy a vysoce substituované alkylalkoholy se používají jako konzervační
činidla:

Benzylalkohol
slabé anestezikum, koncentrace 2 %, omezené použití v kosmetických přípravcích

Chlorbutanol, trichlorbutanol
konzervační činidla v intravenosních roztocích a očních kapkách nestabilní v kyselém pH při vyšších teplotách (autoklávování) nestabilní v alkalickém prostředí při teplotě místnosti koncentrace: 0,5 %

Fenylethylalkohol
účinný proti G- mikroorganismům koncentrace: 0,25 – 0.5 % v kombinaci s dalšími činidly

2-Fenoxyethanol
účinný proti Pseudomonas aeruginosa a dalším bakteriím koncentrace: 1 % kombinuje se s dalšími konzervačními činidly (hydroxybenzoáty) s cílem zvětšit spektrum účinku

Bronopol (2-bromo-2-nitropropan-1,3-diol)
široké spektrum účinků (Pseudomonas aeruginosa) koncentrace: 0,01 - 0,1 % nestabilní látka (světlo, alkalické pH, zvýšená teplota); degradační produkty formaldehyd, dusitanové ionty = reakce se sek a terc. aminy za vzniku nitrosaminů

Aldehydy
účinná antibakteriální a sporocidní agens, chemická sterilizace, alkylace -NH2, -OH, -COOH skupin

Glutaraldehyd CHO(CH2)3CHO
silné antibakteriální účinky, krátká expoziční doba (vegetativní buňky minuty, spory ~3 h)
biocidní účinky vzrůstají s hodnotou pH (pH 8, nízká stabilita - polymerace) kyselé prostředí + zvýšená teplota pokles konc. polymeru koncentrace dodávaného roztoku: 2 % a větší (kyselé nebo vodní prostředí), "aktivace" alkalizujícími činidly na optimální pH (omezená životnost) využití: chemická sterilizace obvazového materiálu, jednorázových pomůcek a nástrojů (endoskopy)

Formaldehyd HCHO
sterilizační agens v kombinaci s párou (15 – 100 mg·l-1, 73 C, rel. vlhkost 70 %)
koncentrace dodávaných roztoků: 34 – 38 % desinfekční roztoky: 4 % nízká penetrace formaldehydových par, toxický a dráždivý, tendence polymerizovat

Biguanidy
Chlorhexidin
obtížně rozpustný ve vodě → rozpustné soli, acetáty, glukonáty atd. vysoce účinný při pH 7-8 (dikationt) účinek je redukován anionty (karbonátové, fosfátové, chloridové, citrátové) → používat deionisovanou (destilovanou) vodu jako rozpouštědlo účinek je redukován organickými látkami (krev, hnis atd) širokospektré antiseptické agens, působící ve velmi malých koncentracích (S. aureus, P. aeruginosa), kombinuje se s ethanolem nebo isopropanolem omezená účinnost proti M. tuberculosis a houbám využití: antiseptikum (kůže, sliznice), předoperativní antiseptikum

Halogeny
Chlor a chlornany
širokospektré, rychle působící a levné dezinfekční činidlo spektrum účinku: vegetativní buňky G+ a G- bakterií, bakteriální spory, Mycobacterium sp., plísně, viry mechanismus účinku: oxidace funkčních skupin biomolekul nevýhody: korozivní agens, inaktivace organickými látkami NaOCl + H2O → HOCl + NaOH
účinnost nedisociované kyseliny chlorné závisí na pH HOCl → H+ + OCloptimální pH 5 (stabilita)

Chlorované organické molekuly
chloramin T, halazon – dezinfekce vody, antiseptické prostředky chloroform (CHCl3) – omezené využití úzké spektrum účinnosti, těkavá látka → pokles koncentrace

Jod
širokospektré antimikrobiální činidlo mechanismus účinku: reakce s –SH skupinami biomolekul
spektrum účinku: vegetativní buňky G+ a G- bakterií, bakteriální spory, plísně, viry aktivní složka: elementární I2 nízká rozpustnost ve vodě preparáty: 5 % I2 + 10 % KI, nebo 2,5 % I2 + 90 % Et-OH + 2,5 % KI podobně jako u chloru je aktivita závislá na teplotě, pH a přítomnosti organických molekul

Těžké kovy (Ag, Hg)
organokovové sloučeniny – bakteriostatická činidla mechanismus účinku: reakce s -SH skupinami biomolekul fenylmerkuriacetát, thiomersal, fenylmerkuriboritan C6H5HgOB(OH)2 (Famosept

Peroxid vodíku
vysoce účinné širokospektré dezinfekční činidlo spektrum účinnosti: vegetativní buňky G+ a G- bakterií, bakteriální spory, plísně, viry, protozoa (Acanthamoeba) výhody: rychlý účinek, netoxické degradační produkty mechanismus účinku: oxidace funkčních skupin biomolekul koncentrace: 3 – 6 % dezinfekce, 35 % (sporocidní účinky) páry H2O2 – chemická sterilizace nástrojů, zařízení a uzavřených prostor

Kyselina peroctová (CH3COOOH)
vysoce účinné širokospektré dezinfekční činidlo spektrum účinnosti: bakterie, mykobakterie, plísně, viry, spory koncentrace: 0,2 – 0,35 % (chemická sterilace) výhody: aktivní v přítomnosti organických látek, synergický účinek H2O2 + CH3COOOH nevýhody: dráždivé účinky, korozivní agens sterilizace dialyzačního zařízení za studena

Fenoly, kresoly, xylenoly
rychle působící dezinfekční prostředky s bakteriocidním (mykobakterie), fungicidním účinkem, slabý sporocidní účinek větší bakteriocidní aktivity je dosaženo v kyselém prostředí nevýhody: účinnost klesá s klesající koncentrací, přítomností organických látek, toxicita, žíravý účinek na kůži výroba destilace uhlí a ropy, separace na základě bodu varu směs kresolů a draselného mýdla – lysol (desinfekce podlah, prádla atd.)

Povrchově aktivní látky
podle ionisace hydrofilní skupin: aniontové, kationtové, neiontové anitontové a neiontové detergenty jsou antimikrobiálně nejméně účinné, zvyšují účinek jiných antimikrobiálních činidel (zvyšování permeability membrány) amfoterní látky – detergent + antimikrobiální aktivita mechaismus účinku: narušení permeability cytoplasmatické membrány

Kationtové povrchově aktivní látky (kvarterní soli)
sloučeniny s vysokou bakteriocidní účiností (1:2·105 G+ bakterie, 1:3·104 G- bakterie) omezená antifungální aktivita, antivirové účinky (HIV, HBV) optimální pH neutrální – slabě alkalické výhody: netoxické látky neaktivní při pH nižším než 3,5, inaktivovány aniontovými činidly, organickými látkami,
s neiontovými detergenty tvoří micely

Barviva
trifenylmetanová barviva – krystalová violeť (Genciánová violeť), briliantová zeleň, malachitová zeleň
potenciální karcinogeny akridinová barviva – akriflavin (proflavin, euflavin), aminakrin
pomalý bakteriostatický účinek, minimální fungicidní a sporocidní účinek antiseptikum, dezinfekce kůže, povrchových zranění