nadtlenek wodoru (nadtlenek), znany również jako nadtlenek wodoru, dwutlenek wodoru, jest rodzajem nadtlenkowego środka dezynfekującego, jest produktem niektórych substancji redukujących i utleniania w przyrodzie, bardzo rzadko, w niektórych roślinach SAP oraz deszczu i śniegu występują tylko śladowe ilości. Wzór cząsteczkowy nadtlenku wodoru to H2O2, a masa cząsteczkowa wynosi 34,015. Atomy tlenu łączą się z nierównymi orbitalami hybrydowymi sp3, cząsteczki są kowalencyjnymi cząsteczkami polarnymi, a trójwymiarowa struktura przypomina dwie strony na wpół otwartej książki.
Nadtlenek wodoru jest silnym utleniaczem, słabo kwaśną, bezbarwną i bezwonną przezroczystą cieczą. Dopóki warunki przechowywania są dobre i nie są zanieczyszczone zanieczyszczeniami, czysty nadtlenek wodoru jest stosunkowo stabilny, może być przechowywany przez długi czas i rzadko ulega rozkładowi, ale po podgrzaniu do temperatury 153 stopni C lub wyższej nastąpi gwałtowny rozkład wybuchowy. Szybkość rozkładu nadtlenku wodoru w środowisku zasadowym jest znacznie większa niż w środowisku kwaśnym, a ważnymi czynnikami wpływającymi na jego stabilność są zanieczyszczenia (wiele jonów metali ciężkich takich jak: Fe2+, Mn2+, Cu 2+, Cr3+), wartość pH, temperatura, światło i chropowatość wewnętrznej powierzchni pojemnika do przechowywania. Wysokie stężenie nadtlenku wodoru może spowodować spalenie wielu rozpuszczalników organicznych i reakcję z dwutlenkiem manganu. Dlatego nadtlenek wodoru należy umieścić w zamkniętym plastikowym pojemniku, przechowywać w chłodnym miejscu, chronić przed słońcem, unikać zanieczyszczeń i gwałtownego wstrząsania.
Nadtlenek wodoru jest wysoce skutecznym chemicznym środkiem dezynfekującym, a pewne stężenie roztworu nadtlenku wodoru może zabić mikroorganizmy, w tym propagatory bakterii, zarodniki, grzyby i wirusy.
JEDEN
Mechanizm działania
1. Nadtlenek wodoru rozkłada się w wyniku katalizy fotochemii, promieniowania jonizującego, metali ciężkich i jonów metali konwersyjnych, tworząc różne grupy chemiczne, takie jak aktywne formy tlenu i pochodne, grupy OH itp., co ma silne działanie zabójcze na mikroorganizmy. Zmieniając barierę przepuszczalności mikroorganizmów, enzymy białkowe, aminokwasy i kwasy nukleinowe mikroorganizmów ulegają zniszczeniu, co prowadzi do śmierci mikroorganizmów.
2. Nadtlenek wodoru jest środkiem utleniającym, który może jonizować cząsteczki lub atomy komórek bakteryjnych i powodować przerwanie łańcucha lipidowego w ścianie komórkowej, niszcząc w ten sposób ścianę komórkową.
3. Nadtlenek wodoru może utleniać enzymy zawierające Sh, powodując utratę funkcji enzymu aktywującego metabolizm, co skutkuje zaburzeniami podziału komórek i reprodukcji.
4. Po wniknięciu do bakterii wytwarza się toksyczna grupa OH, która działa na wiązanie fosfodiestrowe w DNA i powoduje jego rozerwanie.
DWA
Czynniki wpływające na efekt dezynfekcji
Na działanie bakteriobójcze nadtlenku wodoru wpływa czas, stężenie, wartość pH, wilgotność względna, ochrona organiczna, czynniki fizyczne i chemiczne itp.
2.1 Czas działania
Wraz z upływem czasu działanie bakteriobójcze wzmagało się. Gdy na zarodniki Bacillus subtilis czarnej odmiany zaaplikowano 10% nadtlenek wodoru, im dłuższy czas leczenia, tym bardziej zarodniki obumierały.
2.2 Koncentracja
Wraz ze wzrostem stężenia nadtlenku wodoru nasilało się działanie bakteriobójcze. Badania wykazały, że w temperaturze 20 stopnia stosowano różne stężenia nadtlenku wodoru w celu zabicia zarodników czarnej odmiany Bacillus subtilis. Wyniki wykazały, że im wyższe stężenie nadtlenku wodoru, tym krótszy czas sterylizacji. Niezależnie od tego, czy występuje w postaci płynnej, czy gazowej, działanie bakteriobójcze nadtlenku wodoru jest dodatnio proporcjonalne do jego stężenia. Badania wykazały, że wartość n zabijania Bacillus typhi przez nadtlenek wodoru (współczynnik stężenia lub współczynnik rozcieńczenia, stosowany do wskazania wpływu stężenia chemicznego środka dezynfekcyjnego na efekt dezynfekcji, im większa wartość n, tym bardziej oczywisty wpływ zmiany stężenia na efekt dezynfekcji ) wynosi 0,5, a współczynnik rozcieńczenia zabijania zarodników Bacillus subtilis wynosi 0,7~0,9. Zhang Wenfu i in. przeprowadzili eksperymenty zabijania zarodników Bacillus subtilis czarnej odmiany przy różnych stężeniach nadtlenku wodoru w temperaturze 20 stopni. Wyniki pokazały, że im wyższe stężenie, tym krótszy czas zabijania, a korelacja między stężeniem a czasem działania była liniowo ujemna (Y=2.944-1.134X, r =-0.989 , p < 0,01).
Zgodnie ze wzorem na współczynnik stężenia: n =[(LGt2-LGT1)/(lgC1-lgC2)], gdy stężenie nadtlenku wodoru zmienia się w przedziale od 5% do 25%, jego współczynnik koncentracji (n) wynosi 1,13. Według współczynnika stężenia, w zakresie wartości doświadczalnych, stężenie nadtlenku wodoru zmniejsza się o połowę, a wymagany czas działania wydłuża się 2,19 razy.
2.3 Temperatura
Pozostałe warunki pozostają niezmienione, działanie bakteriobójcze cieczy nadtlenkowej nasila się wraz ze wzrostem temperatury. Gdy do zabicia zarodników Bacillus subtilis czarnej odmiany użyto 10% nadtlenku wodoru, temperatura roztworu była ujemnie skorelowana z logarytmem czasu wymaganego do zabicia zarodników bakterii. W temperaturze 70 stopni 10% nadtlenek wodoru może zabić wszystkie zarodniki w zaledwie 1 minutę, podczas gdy w temperaturze 10 stopni osiągnięcie tego samego efektu zajmuje 205 minut.
2.4 Wilgotność względna
Wilgotność względna powietrza w powietrzu jest zbyt niska lub zbyt wysoka, co niekorzystnie wpływa na bakteriobójcze działanie nadtlenku wodoru. W eksperymencie zabijania gronkowców albicans środkiem dezynfekującym powietrze na bazie nadtlenku wodoru wyniki wykazały, że wskaźnik zabijania wyniósł 91,13% przy wilgotności względnej 52% ~ 54% przez 10 minut. Wskaźnik zabijania wyniósł 98,53% przy wilgotności względnej 72%-74%. Gdy wilgotność względna wynosi 90% ~ 92%, wskaźnik zabijania wynosi 68,98%.
Wartość pH 2,5
Niezależnie od tego, czy jest to czysty nadtlenek wodoru, czy nadtlenek wodoru z innymi składnikami, takimi jak jodek potasu, zdolność bakteriobójcza w środowisku kwaśnym jest silniejsza niż w środowisku zasadowym.
2.6 Materia organiczna
Ochrona materii organicznej ma pewien wpływ na bakteriobójcze działanie nadtlenku wodoru. W przypadku zabijania mikroorganizmów zanieczyszczonych krwią, ropą, plwociną i moczem należy wydłużyć czas działania. Jednak niektóre badania wykazały, że działanie bakteriobójcze wysokiego stężenia nadtlenku wodoru jest bardzo małe, szczególnie w środowisku o wysokiej temperaturze, a efekt sterylizacji nie jest oczywisty.
2.7 Synergie
Wyniki ostatnich lat pokazują, że światło ultrafioletowe, jony metali, jony ujemne i inne czynniki fizykochemiczne mają synergistyczny wpływ na bakteriobójcze działanie nadtlenku wodoru.
(1) Światło ultrafioletowe ma synergistyczny wpływ na sterylizację nadtlenkiem wodoru. Promieniowanie ultrafioletowe może sprzyjać rozkładowi nadtlenku wodoru w celu wytworzenia wolnych rodników, które działają na białka zarodników i korę, powodując szybką śmierć mikroorganizmów. Wyniki wykazały, że współczynnik zabijania czarnego wariantu Bacillus subtilis wyniósł 99,90% przy zastosowaniu 3% nadtlenku wodoru i światła ultrafioletowego 70uw/cm2 przez 5 minut, natomiast wskaźnik zabijania wyniósł 17,72% i 99,20% przy zastosowaniu samego nadtlenku wodoru i światła ultrafioletowego .
(2) Bakteriobójcze działanie synergistyczne jodku potasu na nadtlenek wodoru zostało udowodnione w kraju i za granicą. Współczynnik synergiczny 0,125% nadtlenku wodoru i 0,125% jodku potasu przez 3 minuty jest wyższy niż współczynnik 0,250% nadtlenku wodoru i 0,250% jodek potasu w tym samym czasie. Im większy współczynnik synergii, tym silniejszy efekt.
(3) Nadtlenek wodoru miesza się z aldehydem glutarowym, aby wytworzyć nadtlenek aldehydu, który może poprawić działanie bakteriobójcze. Wyniki wykazały, że gdy 5% nadtlenek wodoru i 0,5% aldehyd glutarowy działały razem przez 10 ~ 30 minut, stopień zabijania Bacillus subtilis nigrospora sięgał 99,99%, czyli był znacznie wyższy niż 60,12% i 88,18 % w przypadku stosowania samego nadtlenku wodoru i aldehydu glutarowego.
(4) Nadtlenek wodoru współpracuje z ultradźwiękami. Donoszono, że ultradźwięki o wysokiej intensywności i 6% nadtlenek wodoru mogą zabić Bacillus cereus i Candida albicans w zaledwie 10 minut, podczas gdy 30-minutowe leczenie samym ultradźwiękiem lub samym nadtlenkiem wodoru wciąż nie wystarczy, aby je zabić.
(5) Nadtlenek wodoru współpracuje z plazmą, a synergistyczne działanie bakteriobójcze wynika z faktu, że w stanie plazmy nadtlenek wodoru łatwo ulega rozkładowi na różne wolne grupy aktywne.
(6) Nadtlenek wodoru jest skoordynowany z jonami metali (Fe2+, Cu2+, Ag+), a jony metali mogą również sprzyjać rozkładowi nadtlenku wodoru, tworząc wolne rodniki i przyspieszając śmierć mikroorganizmów.
(7) Stwierdzono, że koordynacja nadtlenku wodoru i środka powierzchniowo czynnego powoduje, że dodatek środka powierzchniowo czynnego D-33 lub sulfonolu podczas dezynfekcji zolu nadtlenku wodoru może zawęzić średnicę aerozolu, poprawiając w ten sposób efekt sterylizacji.