Praegu, muutuvate keskkonnatingimuste ja erinevate rahvatervise kriiside esilekerkimisel, panevad tarbijad suuremat rõhku koduhügieenile ja tervisele. Samal ajal on funktsionaliseerimine kujunenud kodumajapidamiste pesuvahendite sektori peamiseks arengutendentsiks; Tarbijad ei ole enam rahul puhastusvahenditega, mis pakuvad vaid standardset puhastusvõimet, vaid otsivad ka täiendavaid omadusi, nagu steriliseerimine ja lõhnaained. Lisaks on täisautomaatsete pesumasinate laialdane kasutuselevõtt pannud tarbijad üha enam eelistama erinevat tüüpi rõivaste kombineeritud pesu. Need tegurid on põhjustanud tarbijate nõudluse kiire kasvu desinfitseerivate ja desinfitseerivate omadustega majapidamispesuvahendite järele.
Viimastel aastatel on märkimisväärselt laienenud ka desinfitseerimis- ja desinfitseerimistoodete valik, mis on arenenud üheotstarbelistest-desinfektsioonivahenditest mitme-funktsionaalseteks liittoodeteks, mis ühendavad endas nii puhastus- kui ka steriliseerimisvõime. Lisaks on kasutusala laienenud ainuüksi tekstiiltoodetest, hõlmates laia valikut kodumajapidamises kasutatavaid puhastusvahendeid,-nagu nõudepesuvahendid, põranda- ja pinnapuhastusvahendid ning tualetipoti puhastusvahendid.
Vastavalt standardi QB/T 2850-2007, *Antibakteriaalsed ja bakteriostaatilised pesuained*, asjakohastele sätetele on selles tööstusharus "antibakteriaalseteks ja bakteriostaatilisteks detergentideks" nimetatud tooted koostatud, kasutades pindaktiivseid aineid koos spetsiifiliste bakteritsiidide või bakteriostaatikumidega; need on igapäevaselt -kasutatavad keemilised puhastusvahendid, millel on nii antibakteriaalsed/bakteriostaatilised omadused kui ka puhastus-/plekieemaldus{5}}. Selliste desinfitseerivate ja desinfitseerivate detergentide koostis esitab mitmeid tehnilisi väljakutseid: Esiteks, sobivate bakteritsiidide valimine; teiseks valitud bakteritsiidide kokkusobivuse ja sünergilise toimivuse hindamine, kui need on kombineeritud teiste pesuainekomponentidega; ja kolmandaks optimaalse meetodi määramine bakteritsiidide koostisse lisamiseks. See artikkel keskendub neile kolmele aspektile, vaadates süstemaatiliselt läbi koostisained, mis tagavad kodumajapidamises kasutatavates pesuvahendites steriliseeriva ja bakteriostaatilise toime, uurides konkreetselt nende ühilduvusomadusi ja lisamismeetodeid.
1. Kodumajapidamiste pesuvahendites kasutatavate bakteritsiidide tüübid
Päritolu järgi võib bakteritsiidid laias laastus jagada sünteetilisteks bakteritsiidseteks ja looduslikeks bakteritsiidideks. Keemilise koostise alusel võib need liigitada halogeeni---, hapniku---, aldehüüd---, fenooli---, kvaternaarseteks ammooniumisooladeks, guanidiini---põhisteks ühenditeks, traditsioonilisteks taimeekstraktideks ja muudeks tüüpideks. Igapäevase -keemiliste detergentide kasutamise kontekstis on nende bakteritsiidide peamised sihtmikroorganismid *Staphylococcus aureus*, *Escherichia coli* (E. coli) ja *Candida albicans*. Kodumajapidamises kasutatavates detergentides kasutatavad bakteritsiidid peavad vastama järgmistele kriteeriumidele: ① väga ohutud-mitte-toksilised inimestele ja vähese ärritava toimega; ② Suur tõhusus{12}}efektiivne isegi väikestes kogustes; ③ Hea ühilduvus pindaktiivsete ainete ja muude pesuvahendite abiainetega; ④ Hea lahustuvus ja dispergeeritavus,{13}}ilma et see kahjustaks toote põhiomadusi või lõhna.
Halogeen{0}}põhised agendid
Halogeen-põhiste bakteritsiidide hulka kuuluvad kloori-sisaldavad, broomi-sisaldavad ja joodi-sisaldavad ained. Kuna halogeenelementidel on oma olemuselt tugevad oksüdeerivad omadused, on neid elemente sisaldavatel ühenditel tavaliselt tugev bakteritsiidne ja pleegitav toime.
① Kloori{0}}sisaldavad bakteritsiide
Kloori{0}}sisaldavad bakteritsiidid on tugeva bakteritsiidse toimega, mis on võimelised kõrvaldama mitmesuguseid mikroorganisme,{1}}sh bakterite eoseid. Lisaks pakuvad need eeliseid, nagu laialdane kättesaadavus ja madal hind; kuid nende tugev ärritus ja tundlikkus pH suhtes piiravad nende kasutusala. Kodumajapidamises kasutatavates pesuvahendites kasutatavad tavalised kloori-sisaldavad bakteritsiidid hõlmavad peamiselt naatriumhüpokloritit ja naatriumdikloroisotsüanuraati. Tööstuslikult toodetud naatriumhüpoklorit sisaldab tavaliselt umbes 10–20% aktiivset kloori; see toimib tugeva oksüdeeriva ainena, millel on tugev bakteritsiidne ja pleegitav toime, kuigi see söövitab metalle ja kaldub lagunema. Sobivuse osas võib naatriumhüpoklorit kahjustada teatud värvaineid ja reageerib halvasti lõhnaainete, ensüümide ja fluorestseeruvate valgendusainetega; järelikult kasutatakse seda sageli iseseisvalt desinfitseerimislahustes ja pleegitustoodetes. Naatriumdikloroisotsüanuraat{10}}tuntud ka kui Dichlor{11}}on laia-spektriga bakteritsiid; kuigi selle kuivpulbri vorm on säilitamise ajal stabiilne, on selle vesilahuse stabiilsus halb. Naatriumdikloroisotsüanuraadil ei ole kumulatiivset toksilisust ega mutageenset toimet, sellel on kõrge ohutusprofiil ja seepärast sobib see kasutamiseks kodumajapidamises kasutatavates pesuvahendites. Ühilduvuse seisukohalt avaldavad sellised ained nagu rasvhapete dietanoolamiidid, alküülfenoolpolüoksüetüleen eetrid, booraks ja sooda naatriumdikloroisotsüanuraadi lagunemist; vastupidi, sellised ained nagu naatriumalküülbenseensulfonaat, naatriumrasvalkoholeetersulfaat, rasvalkoholi polüoksüetüleeetrid, naatriumsulfaat ja naatriumkloriid suurendavad naatriumdikloroisotsüanuraadi stabiilsust.
② Broomi{0}}põhised bakteritsiidid
Levinud broomi{0}}põhiste bakteritsiidide hulka kuuluvad peamiselt bromoklorodimetüülhüdantoiin ja dibromodimetüülhüdantoiin; need ained on pärast kasutamist keskkonnasõbralikud. Võrreldes kloori-põhiste bakteritsiididega, on broomi-põhistel ainetel leeliselises keskkonnas parem mikroobide hävitamise efektiivsus ja need lagunevad kiiremini. Kuid nende kallimate kulude tõttu kasutatakse broomi{5}}põhiseid bakteritsiide peamiselt desinfitseerimiseks haiglates ja epideemiast{6}}mõtletud piirkondades, samas kui nende kasutamine kodumajapidamises kasutatavates pesuvahendites on suhteliselt piiratud.
③ Joodi{0}}põhised bakteritsiidid
Joodi{0}}põhiseid bakteritsiide-nagu elementaarne jood ja jodofoorid-kasutatakse laialdaselt meditsiini ja rahvatervise valdkonnas; Viimastel aastatel on need leidnud rakendust ka detergentide tööstuses. Elementaarsel joodil on suurepärane läbilaskvus, mis võimaldab tal kiiresti tungida läbi rakuseinte ning kutsuda esile valkude denaturatsiooni ja inaktivatsiooni. Uuringud on näidanud, et 0,5% joodi segu koostamisel kaheteistkümne erineva pindaktiivse ainega -sealhulgas naatriumrasvalkohol polüoksüetüleensulfaat (AES)- saavutab tulemuseks olev joodi{8}}põhine antimikroobne detergent väga rahuldaval tasemel nii bakteritsiidse toime kui ka desinfitseeriva toimega.
Peroksiidid
Vees lahustumisel dissotsieeruvad peroksiidi{0}}põhised bakteritsiidid, tekitades kõrge redokspotentsiaaliga vabu radikaale. Need radikaalid rikuvad seejärel mikroorganismide läbilaskvusbarjääre-või ründavad nende valke, DNA-d ja teisi rakukomponente-, põhjustades lõpuks mikroobide surma.
① Vedelad peroksiidid
Peamised selles kontekstis kasutatavad vedelad peroksiidid on vesinikperoksiid ja peräädikhape. Need ained on oma olemuselt väga söövitavad ja avaldavad kangastele pleegitavat toimet. Praegu kasutatakse vesinikperoksiidi peamiselt värvi-ohutute pleegitusainete koostises. Kuigi mõned uuringud on uurinud selle kasutamist nõudepesuvahendites, põhjustab selle lisamine sellistesse preparaatidesse arvukalt ühilduvusprobleeme, kuna selle lagunemist võivad käivitada sellised tegurid nagu raskmetallid, leeliseline keskkond ja kokkupuude valgusega.
② Tahked peroksiidid
Tahkeid peroksiide -eelkõige naatriumperboraati ja naatriumperkarbonaati- kasutatakse peamiselt pulbrilistes detergentides. Nimelt vajavad nii naatriumperboraat kui ka naatriumperkarbonaat hapniku vabastamiseks kõrgendatud temperatuuri; järelikult ei avalda nad oma bakteritsiidset toimet enne, kui temperatuur ületab 40 kraadi. Lisaks on selliste ühendite nagu naatriumperkarbonaat stabiilsus suhteliselt halb. Nende omaduste põhjal kasutatakse seda biotsiidide klassi peamiselt pesumasinate vannipuhastusvahendite, äravooluavajate ja sarnaste toodete koostistes.
③ Stabiliseeritud kloordioksiid
Maailma Terviseorganisatsioon on klassifitseerinud kloordioksiidi väga tõhusaks ja ohutuks biotsiidiks A1. Toatemperatuuril eksisteerib see kollaka-rohelise gaasina, mida iseloomustab kõrge keemiline reaktsioonivõime, ja selle desinfitseerimisvõime on viis korda suurem kui elementaarsel klooril.
Guanidiini derivaadid
Guanidiini{0}}põhised biotsiidid jagunevad üldiselt biguaniidideks ja monoguaniidideks. Biguaniidide kategooriasse kuuluvad muu hulgas kloorheksidiin ja selle derivaadid, polüheksametüleen-biguaniidi soolad ja polüaminopropüülbiguaniidid. Monoguaniidide kategooria koosneb peamiselt polüheksametüleenmonoguaniidist, mis on saadaval erinevates soolavormides, nagu vesinikkloriid, stearaat ja propionaat. Uuringud on näidanud, et vesinikkloriidvormil on teiste soolavormidega võrreldes tugevam bakteritsiidne toime.
Kloorheksidiin (tuntud ka kui Hibitane) on valdavalt saadaval kahes vormis: atsetaat ja glükonaat. Sellel on laia -spektriga bakteriostaatilised omadused; kõrgetel kontsentratsioonidel on sellel nii bakteritsiidne kui ka bakteriostaatiline toime, samas kui madalatel kontsentratsioonidel on selle toime peamiselt bakteriostaatiline. Kloorheksidiin on aga ebaefektiivne bakterite spooride ja seente vastu. Igapäevaste keemiatoodete valdkonnas kasutatakse seda tavaliselt säilitusainena kätepuhastusvahendites, hambapastades ja nahahooldustoodetes.
Polüheksametüleenguanidiinvesinikkloriid on klassifitseeritud madala-toksilisusega aineks; see ei ole-metalle söövitav ega avalda kangastele pleegitavat toimet. Sellel biotsiidide klassil on suurepärane lahustuvus vees ja termiline stabiilsus; need tekitavad minimaalselt vahtu, neid on lihtne maha loputada ja nad ei ole pH kõikumiste suhtes tundlikud. Võrreldes kloori-- või peroksiidi-põhiste biotsiididega on polüheksametüleenguanidiini (PHMG) biotsiididel madalam toksilisus ja ärritus, mistõttu on nende kasutamine ohutum; järelikult kasutatakse neid laialdaselt kodumajapidamises kasutatavates pesuvahendites. Uuringud on näidanud, et PHMG biotsiidide kasutamine vaid 5–10 minuti jooksul on piisav bakterite üldarvu ja kolibakterite taseme vähendamiseks lauanõude pindadel tasemeni, mis vastab asjakohastele riiklikele hügieenistandarditele. Suuremad pesuvahendite tootjad on hiljem turule toonud mitmekesise valiku kodumajapidamises kasutatavaid puhastusvahendeid, mille aktiivse biotsiidi koostisainena on PHMG. Seoses ühilduvusega, kuna guanidiini{11}}põhised biotsiidid on katioonsed ained, tuleks vältida nende kasutamist koos seepide, anioonsete pindaktiivsete ainete ja sarnaste ainetega. lisaks võivad teatud mitteioonsed pindaktiivsed ained kahjustada nende biotsiidset efektiivsust. Lisaks klassifitseeritakse PHMG, mida kasutatakse preparaadis eraldiseisva koostisosana, madala{14}}tõhususega biotsiidina; seetõttu tuleks rakendustes, mis nõuavad suurt{15}}intensiivsust või pikaajalist desinfitseerimist, kasutada seda sünergiliselt teiste biotsiididega.
Kvaternaarsed ammooniumisoolad
Kvaternaarsed ammooniumisoolad on katioonsete pindaktiivsete ainete klass. Nende hulgas kasutatakse biotsiididena kõige laialdasemalt alküül-põhiseid kvaternaarseid ammooniumisooli-, mis on konkreetselt liigitatud ühe--- ja kahe-ahelalisteks variantideks-. Praeguseks on see klass arenenud läbi seitsme tootepõlvkonna. Esimest ja teist põlvkonda iseloomustavad bensalkooniumkloriid ja bensalkooniumbromiid, seitsmes põlvkond koosneb aga segudest, mis sisaldavad polümeerseid kvaternaarseid ammooniumsoolasid, mis on kombineeritud alküüldimetüülbensüülammooniumkloriidi ja alküüldimetüületüülbensüülammooniumkloriidiga. Kuigi kvaternaarsed ammooniumisoolad on ebaefektiivsed seente, *Mycobacterium tuberculosis* ja bakterite spooride vastu, on neil tugevad bakteriostaatilised omadused, mis on võimelised pidurdama bakterite kasvu ja paljunemist isegi väga madalatel kontsentratsioonidel.
Ühilduvuse mõttes toimivad kõik kvaternaarsed ammooniumbiotsiidid katioonsete pindaktiivsete ainetena. Kuigi kahe-ahelaga kvaternaarsed ammooniumsoolad on teatud määral vastupidavad anioonsete pindaktiivsete ainete ja kareda vee kahjulikele mõjudele, tuleks siiski vältida nende koos-koostamist või samaaegset kasutamist anioonsete pindaktiivsete ainetega. Lisaks avaldavad sellised ained nagu jood, kaaliumjodiid, salitsüülhape ja peroksiidid antagonistlikku toimet, kui neid kombineerida kvaternaarsete ammooniumdesinfitseerimisvahenditega; seetõttu tuleks nende ainete segunemist kasutamise ajal vältida. Viimastel aastatel on kvaternaarsete ammooniumi desinfitseerimisvahendite kasutamine kodumajapidamises kasutatavates pesuvahendites muutunud üha laiemaks.
Muud sünteetilised desinfektsioonivahendid
Sünteetilised desinfektsioonivahendid hõlmavad ka selliseid kategooriaid nagu aldehüüdid ja fenoolid. Aldehüüdi-põhiste desinfektsioonivahendite hulgas on formaldehüüd väga ärritav, toimib aeglaselt ja kujutab endast potentsiaalset kantserogeenset ohtu. Seoses fenool-põhiste desinfektsioonivahenditega puututakse pidevalt kokku potentsiaalsete ohtudega, mis on seotud sageli kasutatavate ainetega,-nagu triklosaan ja triklokarbaan{5}}; neid ohutusprobleeme arvestades nõuab nende lisamine toote koostisesse hoolikat ja kaalutletud kaalumist.
Looduslikud desinfektsioonivahendid
Looduslikud desinfitseerimisvahendid võib nende päritolu põhjal jagada laias laastus taimset{0}}, loomset- ja mikroorganismidest pärinevateks kategooriateks. Madala toksilisuse ja minimaalse ärritava toime tõttu kipuvad tarbijad looduslikke desinfektsioonivahendeid kergemini aktsepteerima, mis toob kaasa pideva uurimishuvi kasvu selles valdkonnas. Praegused teadusuuringud keskenduvad peamiselt taimsetest -desinfitseerimisvahenditest, kuigi piiratud arv uuringuid on uurinud ka loomse- või mikroorganismi-st pärinevate desinfektsioonivahendite lisamist majapidamises kasutatavatesse pesuvahenditesse.
① Taimsed{0}}desinfektsioonivahendid
Taimsed-desinfektsioonivahendid on defineeritud kui antimikroobsed preparaadid, mis on toodetud bakteritsiidse või bakteriostaatilise toimega komponentide-ekstrakteerimisel-erinevatest taimeosadest, nagu juured, varred, lehed ja õied, kasutamiseks patogeensete mikroorganismide vastu. Taimse päritoluga desinfektsioonivahendites leiduvate -peamiste aktiivsete koostisosade hulka kuuluvad alkaloidid, flavonoidid, steroidid, terpeenid, tanniinid, eeterlikud õlid, terpenoidid, saponiinid, kumariinid, lignaanid, stilbeenid, polüsahhariidid, fenoolid, kinoonid, estrid ja orgaanilised happed. Taimse{6}}desinfitseerimisvahendite lisamisel detergentide koostistesse tekivad kaks peamist väljakutset: esiteks optimaalse annuse määramine; ja teiseks pesuainesüsteemi saadud värvi haldamine. Kuigi taimset päritolu desinfektsioonivahendid on üldiselt piiratud antimikroobse toimega ja toovad kaasa kõrgemaid tootmiskulusid, on nende madal ärritav profiil viinud nende üha laialdasema kasutamiseni kodumajapidamises kasutatavates pesuvahendites.
② Loomadest saadud{0}}biotsiidid
Loomadest ekstraheeritud ained{0}}nagu lüsosüüm, antimikroobsed peptiidid ja antimikroobsed valgud- omavad erinevat antimikroobset efektiivsust. Praegu on kitosaan pesuvahendite sektoris kõige laialdasemalt kasutatav-loomset päritolu aine; selle kasutamist detergentides piirab aga oluliselt selle halb lahustuvus vees ja enamikus orgaanilistes lahustites, samuti selle loomupäraselt nõrk antimikroobne toime. Nende piirangute kõrvaldamiseks on uurimistööd keskendunud kitosaani antimikroobse toime suurendamisele keemilise modifitseerimise teel, et töötada välja rea kitosaani derivaate, või väga tugevatoimeliste antimikroobsete tegurite lisamisega kitosaani maatriksisse.
③ Mikroobidest{0}} pärinevad biotsiidid
Mikroobidest -tuletatud biotsiidid võib laias laastus jagada kahte tüüpi: esimene hõlmab mikroorganismide,-nagu bakteriofaagid, viirused, bakterid ja seened-otset kasutamist antimikroobse toime saavutamiseks; teine kasutab mikroorganismide metaboolseid kõrvalsaadusi antimikroobsetel eesmärkidel. Seni on selle spetsiifilise biotsiidide klassi detergentides kasutamise kohta tehtud uuringud suhteliselt piiratud.
Biotsiidide valik ja lisamine majapidamispesuvahenditesse
Antimikroobsete detergentide koostis nõuab puhastatavate pindade või esemete spetsiifiliste omaduste hoolikat kaalumist. See hõlmab sobivate biotsiidide ja pindaktiivsete ainete valimist, samuti segu erinevate komponentide sünergilise ühilduvuse hindamist. Võttes näiteks põranda- ja mööblipuhastusvahendid: kloori-põhiseid biotsiide üldiselt välditakse, kuna need põhjustavad puidu värvimuutust; katioonsed kvaternaarsed ammooniumisoolad on suhteliselt leebed ja neil on madal toksilisus, kuigi nende antimikroobne efektiivsus on suhteliselt nõrgem; Polüheksametüleenbiguaniid (PHMB), vastupidi, on efektiivne nii gram-positiivsete kui ka gramnegatiivsete bakterite vastu. Lisaks on see mitte-toksiline, mitte-ärritav ning tõhus seente ja hallitusseente,-nagu *Candida albicans* vastu. Tänu oma polümeersele molekulaarstruktuurile adsorbeerub PHMB pärast korduvat kasutamist põranda- ja mööblipindadele, tagades seeläbi püsiva antimikroobse toime. Nendele põhjalikele kaalutlustele tuginedes kasutatakse valitud koostises segatud biotsiidisüsteemi, mis sisaldab 20% polüheksametüleen-biguaniidi kvaternaarset ammooniumsoola, 45% dodetsüüldimetüülbensüülammooniumkloriidi ja dialküülkvaternaarset ammooniumsoola, mida kasutatakse põranda- ja mööblipuhastustoodetes. Arvestades katioonsete biotsiidide valikut, tuleb nendega segatavate pindaktiivsete ainete valimisel olla eriti ettevaatlik, et tagada sobivus ja optimaalne jõudlus. Lõppkokkuvõttes kasutab preparaat peamiste pindaktiivsete ainetena rasvalkoholi polüoksüetüleeneetreid, dodetsüüldimetüülbetaiini, hargnenud -ahelaga rasvalkoholi polüoksüetüleeneetreid, alküülglükosiide ja amiinoksiide. Täpsemalt, rasvalkoholi polüoksüetüleeetrid vähendavad oluliselt pindpinevust, hõlbustades seeläbi biotsiidide migratsiooni bakteriraku pinnale ja nende järgnevat tungimist raku sisemusse, suurendades seeläbi nende bakteritsiidset efektiivsust. Dodetsüüldimetüülbetaiinil ja amiinoksiididel on omased bakteritsiidsed omadused ja neil on puhastusvõime osas sünergistlik toime. Alküülglükosiidid on oma olemuselt leebed ja neil on suurepärane levimisvõime, vähendades tõhusalt põranda- ja mööblipindadele jäetud kleepuvustunnet.
Mis puudutab biotsiidi lisamise meetodit, siis enamik biotsiide lisatakse segamisprotsessi käigus toorainena otse pesuainepreparaatidele. Kuigi see lähenemine on lihtne ja hõlpsasti teostatav, annab see puhastatud objektile antimikroobse või bakteriostaatilise toime ainult tegeliku pesutsükli ajal; see pakub nende eeliste piiratud säilimist pärast puhastusprotsessi lõppu. See piirang on eriti väljendunud selliste toodete puhul nagu pesupesemisvahendid, mis nõuavad pesutsükli viimastel etappidel põhjalikku loputamist suure koguse veega, muutes antimikroobsete või bakteriostaatiliste omaduste pideva säilitamise veelgi keerulisemaks. Sellest tulenevalt on mõned uurimistööd keskendunud alternatiivsete lisamismeetodite,-nagu mikrokapseldamise-kasutamine, et saavutada nende kasulike ainete pideva vabanemise omadused.
