peroxid vodíku (peroxid), také známý jako peroxid vodíku, oxid vodíku, je druh peroxidového dezinfekčního prostředku, je produktem některých redukčních látek a oxidace v přírodě, velmi vzácný, pouze stopa existuje v některých rostlinných SAP a dešti a sněhu. Molekulární vzorec peroxidu vodíku je H2O2 a molekulová hmotnost je 34,015. Atomy kyslíku spojují nestejné hybridní orbitaly sp3, molekuly jsou kovalentní polární molekuly a trojrozměrná struktura je jako dvě stránky pootevřené knihy.
Peroxid vodíku je silné oxidační činidlo, slabě kyselá, bezbarvá průhledná kapalina bez zápachu. Dokud jsou skladovací podmínky dobré, nedochází k znečištění nečistotami, čistý peroxid vodíku je relativně stabilní, může být skladován po dlouhou dobu a zřídka se rozkládá, ale při zahřátí na 153 °C nebo vyšší teploty dojde k prudkému explozivnímu rozkladu. Rychlost rozkladu peroxidu vodíku v alkalickém prostředí je mnohem rychlejší než v kyselém prostředí a důležitými faktory ovlivňujícími jeho stabilitu jsou nečistoty (mnoho iontů těžkých kovů jako: Fe2+, Mn2+, Cu 2+, Cr3+), hodnota pH, teplota, světlo a drsnost vnitřního povrchu skladovací nádoby. Vysoká koncentrace peroxidu vodíku může způsobit spálení mnoha organických rozpouštědel a reakci s oxidem manganičitým k explozi. Proto by měl být peroxid vodíku umístěn v uzavřené plastové nádobě, skladován na chladném místě, přísně zakázáno vystavovat se slunci a vyvarovat se znečištění a prudkého otřesu.
Peroxid vodíku je vysoce účinný chemický dezinfekční prostředek a určitá koncentrace roztoku peroxidu vodíku může zabíjet mikroorganismy včetně bakteriálních množitelů, spór, plísní a virů.
JEDEN
Akční mechanismus
1. Peroxid vodíku se za katalýzy fotochemie, ionizujícího záření, těžkých kovů a konverzních kovových iontů rozkládá za vzniku různých chemických skupin, jako jsou aktivní formy a deriváty kyslíku, OH skupiny atd., což má silný zabíjející účinek na mikroorganismy. Změnou permeabilní bariéry mikroorganismů se ničí proteinové enzymy, aminokyseliny a nukleové kyseliny mikroorganismů, což vede ke smrti mikroorganismů.
2. Peroxid vodíku je oxidační činidlo, které může ionizovat molekuly nebo atomy bakteriálních buněk a způsobit přerušení lipidového řetězce na buněčné stěně, a tím zničit buněčnou stěnu.
3. Peroxid vodíku může oxidovat enzymy obsahující Sh, což vede ke ztrátě funkce metabolického aktivačního enzymu, což má za následek poruchy buněčného dělení a reprodukce.
4. Po vstupu do bakterie vzniká toxická OH skupina, která působí na fosfodiesterovou vazbu DNA a způsobuje její rozpad.
DVA
Faktory ovlivňující dezinfekční účinek
Baktericidní účinek peroxidu vodíku je ovlivněn časem, koncentrací, hodnotou pH, relativní vlhkostí, organickou ochranou, fyzikálními a chemickými faktory atd.
2.1 Doba působení
S prodloužením doby se baktericidní účinek zvýšil. Když byl 10% peroxid vodíku aplikován na spory černé varianty Bacillus subtilis, čím delší byla doba ošetření, tím více spory uhynuly.
2.2 Koncentrace
Se zvýšením koncentrace peroxidu vodíku se zvýšil baktericidní účinek. Studie ukázaly, že za podmínek 20 stupně byly použity různé koncentrace peroxidu vodíku k usmrcení spor černé varianty Bacillus subtilis. Výsledky ukázaly, že čím vyšší je koncentrace peroxidu vodíku, tím kratší je doba sterilizace. Ať už v kapalné nebo plynné formě, baktericidní účinek peroxidu vodíku je pozitivně úměrný jeho koncentraci. Studie prokázaly, že hodnota n peroxidu vodíku zabíjejícího Bacillus typhi (koncentrační koeficient nebo koeficient zředění, používaný k označení vlivu koncentrace chemického dezinfekčního prostředku na dezinfekční účinek, čím větší je hodnota n, tím je vliv změny koncentrace na dezinfekční účinek zjevnější ) je 0,5 a zřeďovací koeficient zabíjení spor Bacillus subtilis je 0,7~0,9. Zhang Wenfu a kol. provedli pokusy zabíjení na sporách černé varianty Bacillus subtilis při různých koncentracích peroxidu vodíku při 20 stupních. Výsledky ukázaly, že čím vyšší koncentrace, tím kratší doba zabíjení a korelace mezi koncentrací a dobou působení byla lineárně negativní (Y=2.944-1.134X, r =-0.989 , P < 0,01).
Podle následujícího vzorce koeficientu koncentrace: n =[(LGt{1}}LGT1)/(lgC1-lgC2)], když se koncentrace peroxidu vodíku mění mezi 5 % a 25 %, jeho koncentrační koeficient (n) je 1,13. Podle koncentračního koeficientu se v rozmezí experimentálních hodnot sníží koncentrace peroxidu vodíku na polovinu a požadovaná doba působení se prodlouží 2,19krát.
2.3 Teplota
Ostatní podmínky zůstávají nezměněny, baktericidní účinek kapalného peroxidu vodíku se zvyšuje se zvýšením teploty. Když byl k usmrcení spor černé varianty Bacillus subtilis použit 10% peroxid vodíku, teplota roztoku negativně korelovala s logaritmem času potřebného k usmrcení spor bakterií. Při 70 stupních dokáže 10% peroxid vodíku zabít všechny spory za pouhou 1 minutu, zatímco při 10 stupních trvá dosažení stejného účinku 205 minut.
2.4 Relativní vlhkost
Relativní vlhkost vzduchu je příliš nízká nebo příliš vysoká, což má nepříznivý vliv na baktericidní účinek peroxidu vodíku. V experimentu usmrcování stafylokoka albicans dezinfekcí vzduchu na bázi peroxidu vodíku výsledky ukázaly, že míra usmrcení byla 91,13 % při relativní vlhkosti 52 % ~ 54 % po dobu 10 minut. Míra zabíjení byla 98,53 % při relativní vlhkosti 72 %-74 %. Když je relativní vlhkost 90 % ~ 92 %, míra zabíjení je 68,98 %.
Hodnota pH 2,5
Ať už se jedná o čistý peroxid vodíku nebo peroxid vodíku s dalšími složkami jako je jodid draselný, baktericidní schopnost v kyselém prostředí je silnější než v alkalickém prostředí.
2.6 Organická hmota
Ochrana organické hmoty má určitý vliv na baktericidní působení peroxidu vodíku. Při usmrcování mikroorganismů kontaminovaných krví, hnisem, sputem a močí by měla být doba působení prodloužena. Některé studie však poukázaly na to, že baktericidní účinek vysoké koncentrace peroxidu vodíku je velmi malý, zvláště v prostředí s vysokou teplotou není sterilizační účinek zřejmý.
2.7 Synergie
V posledních letech výsledky ukazují, že ultrafialové světlo, kovové ionty, negativní ionty a další fyzikálně-chemické faktory mají synergické účinky na baktericidní účinek peroxidu vodíku.
(1) Ultrafialové světlo má synergický účinek na sterilizaci peroxidem vodíku. Ultrafialové záření může podporovat rozklad peroxidu vodíku za vzniku volných radikálů, které působí na spórový protein a kůru a způsobují rychlou smrt mikroorganismů. Výsledky ukázaly, že míra usmrcení černé varianty Bacillus subtilis byla 99,90 % při použití 3% peroxidu vodíku a 70uw/cm2 ultrafialového světla po dobu 5 minut, zatímco míra usmrcení byla 17,72% a 99,20%, když byly použity samotné peroxid vodíku a ultrafialové světlo. .
(2) Baktericidní synergický účinek jodidu draselného na peroxid vodíku byl prokázán doma i v zahraničí. Synergický koeficient 0,125 % peroxidu vodíku a 0,125 % jodidu draselného po dobu 3 minut je vyšší než u 0,250 % peroxidu vodíku a 0,250 % jodid draselný po stejnou dobu. Čím větší je koeficient synergie, tím silnější je účinek.
(3) Peroxid vodíku se smíchá s glutaraldehydem za vzniku aldehydperoxidu, který může zlepšit baktericidní účinek. Výsledky ukázaly, že když 5% peroxid vodíku a 0,5% glutaraldehyd působily společně po dobu 10 ~ 30 minut, míra usmrcení Bacillus subtilis nigrospora byla až 99,99 %, což bylo výrazně více než u 60,12 % a 88,18 %, když byly peroxid vodíku a glutaraldehyd použity samostatně.
(4) Peroxid vodíku je koordinován s ultrazvukem. Bylo hlášeno, že vysoce intenzivní ultrazvuk a 6% peroxid vodíku mohou zabít Bacillus cereus a Candida albicans za pouhých 10 minut, zatímco 30minutové ošetření ultrazvukem nebo samotným peroxidem vodíku stále nestačí k jejich usmrcení.
(5) Peroxid vodíku spolupracuje s plazmou a synergický baktericidní účinek je způsoben tím, že peroxid vodíku se v plazmatickém stavu snadno rozkládá na různé volné aktivní skupiny.
(6) Peroxid vodíku je koordinován s ionty kovů (Fe2+, Cu2+, Ag+) a kovové ionty mohou také podporovat rozklad peroxidu vodíku za vzniku volných radikálů a urychlit smrt mikroorganismů.
(7) Koordinace peroxidu vodíku a povrchově aktivní látky bylo zjištěno, že přidání povrchově aktivní látky D-33 nebo sulfonolu během dezinfekce solu peroxidu vodíku může zúžit průměr aerosolu, a tím zlepšit sterilizační účinek.