Курсовая работа по физической химии на тему Производство и контроль физико-химических свойств дезинфицирующих средств на основе глуатарового альдегида

В современном мире, с возрастающей угрозой инфекционных заболеваний, дезинфекция играет важную роль в обеспечении санитарно-эпидемиологического благополучия. Глутаровый альдегид (ГА) и его производные всё чаще рассматриваются как эффективные компоненты дезинфицирующих средств благодаря их широкому спектру антимикробной активности.
Актуальность данной темы обусловлена следующими факторами: повышенным спросом на эффективные и безопасные дезинфицирующие средства (ДС) в здравоохранении, пищевой промышленности и других областях; необходимостью разработки новых методов контроля качества дезинфицирующих средств для обеспечения их эффективности и безопасности; возможностью оптимизации рецептур дезинфицирующих ДС на основе ГА для повышения их стабильности и расширения спектра применения.
Данная курсовая работа посвящена исследованию производства и контроля физико-химических свойств ДС на основе ГА. Также в рамках работы будет рассмотрено ДС «Новис».
Целью данной работы является изучение процесса производства и контроля физико-химических показателей ДС на основе ГА.
Для реализации цели поставлены следующие задачи:
- изучить научную литературу на данную тему;
- проанализировать и систематизировать знания о ДС;
- рассмотреть различные исследовательские работы, посвященные теме изготовления и производства ДС на основе ГА;
- изучить ДС «Новис».
В многопрофильных и специализированных больничных учреждениях при работе с биологическими жидкостями пациентов существует высокий риск загрязнения окружающей среды микроорганизмами.
Эти микроорганизмы могут попасть на различные поверхности в стационаре и стать источником внутрибольничной инфекции для пациентов и персонала.
Для минимизации риска развития инфекционных заболеваний в учреждениях здравоохранения необходимо уделять особое внимание качеству дезинфекционных процедур и использованию эффективных ДС [5].
Современные ДС представляют собой сложные химические системы, включающие в себя как отдельные соединения, так и композиционные смеси нескольких действующих веществ.
Помимо этого, состав ДС может быть дополнен различными функциональными компонентами, такими как ингибиторы коррозии, красители, ароматизаторы, стабилизаторы и загустители.
Ключевыми требованиями к ДС, применяемым в медицинских учреждениях, являются эффективность и безопасность.
Эффективность ДС определяется его антимикробной активностью, которая охватывает: бактерицидную; туберкулоцидную; вирулицидную; фунгицидную; спороцидную.
Определение степени безопасности ДС осуществляется на основе анализа их токсикологических свойств, с использованием общепринятых классификаций опасности и токсичности:
- классификация опасности по степени воздействия на организм ГОСТ 12.1.007-76;
- классификация опасности по выраженности местнораздражающих свойств ДС на коже;
- классификация степени ингаляционной опасности дезинфицирующих средств по зоне острого биоцидного действия;
- классификация токсичности при введении под кожу и в брюшную полость животного (по К. К. Сидорову);
- классификация химических веществ по степени летучести (С20);
- классификация степени ингаляционной опасности ДС по зоне подострого биоцидного действия.
Во время использования в медицинских учреждениях, как правило, выбирают готовые к применению средства или рабочие растворы средств, относящиеся к 4 классу (малоопасных) или 3 классу (умеренно опасных) соединений при поступлении в желудок и нанесении на кожу по ГОСТ 12.1.007-76. «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности».
Для проведения текущей дезинфекции в помещениях с присутствием пациентов допускается применение рабочих растворов ДС, отнесенных к 4 классу опасности по ингаляционному пути воздействия. Классификация степени ингаляционной опасности ДС в зоне острого биоцидного действия производится в соответствии с Методическими указаниями 1.2.1105–02 «Оценка токсичности и опасности дезинфицирующих средств».
Эффективность и безопасность дезинфицирующих и стерилизующих средств напрямую зависят от состава действующих веществ (ДВ), входящих в их формулу [13].






1.1.1 Основные характеристики некоторых групп действующих веществ
• Катионные поверхностно-активные вещества (КПАВ)
Наиболее часто используемые ДС основаны КПАВ. Среди КПАВ наиболее важными являются соединения четвертичных аммониевых оснований (ЧАС), производные гуанидина и третичные алкиламины.
КПАВ обладают рядом физико-химических свойств, делающих их пригодными для дезинфекции: они нелетучи, лишены ярко выраженного запаха, хорошо растворимы в воде, некоторые из них обладают моющими свойствами, стабильны и не повреждают обрабатываемые поверхности [13].
Высокое моющее действие обусловлено вклиниванием дифильных молекул между молекулами растворителя и ослаблением сил взаимодействия, в результате чего поверхностное натяжение снижается [7].
КПАВ демонстрируют бактерицидную, фунгицидную и избирательную вирулицидную активность. Однако они не проявляют спороцидное действие, а также туберкулоцидное действие (за исключением третичных алкиламинов).
- ЧАС. Характеристика ЧАС позволяет отнести их к классу КПАВ. Наибольшую эффективность в антимикробном плане демонстрируют соединения, молекулы которых состоят из 10-16 атомов углерода в цепи. На активность ЧАС негативно влияют ионы металлов и кислая среда. Это обстоятельство необходимо учитывать при разработке кожных антисептиков, а также ДС различного назначения, включая композиционные препараты для дезинфекции медицинских инструментов и других объектов.
- Производные гуанидина обладают физико-химическими свойствами, характерными для КПАВ. Они демонстрируют бактерицидную и вирулицидную активность как в отношении липофильных (оболочечных), так и гидрофильных (безоболочечных) вирусов.
Производные гуанидина (полигуанидинов) способны образовывать защитную пленку на обрабатываемой поверхности. Это свойство обеспечивает длительное остаточное антимикробное действие таких препаратов. [2,13]. При высыхании раствора на поверхностях медицинских изделий или в их каналах после обработки возможны нарушения функциональных свойств. К ним относятся, к примеру, помутнение оптических элементов эндоскопов, затруднение проходимости изделий с каналами и другие проблемы.
Способность таких растворов образовывать на поверхности плёнку приводит к фиксации органических загрязнений (крови, слюны и др.). Это связано с тем, что ДС на основе полимерных производных гуанидина обладают адсорбирующими свойствами.
Производные гуанидинов: хлоргексидины (мономеры) и полимерные соединения (полигексаметиленгуанидин гидрохлорид, полигексаметиленбигуанидин, полигексаметиленгуанидин фосфат и другие), широко используются в рецептурах ДС. Мономерные гуанидиновые производные часто применяются в составе кожных антисептиков.
- Алкиламины представляют собой производные жирных кислот. Классификация аминов осуществляется по числу атомов водорода, замещенных алкильными радикалами: первичные, вторичные и третичные. Соединения, содержащие две или три аминные группы, соответственно называются диаминами и триаминами.
Дезинфицирующие препараты на основе третичных аминов или диаминов обладают выраженной эффективностью в отношении бактерий, микобактерии туберкулеза, грибов и вирусов. Однако следует отметить, что эти средства не оказывают спороцидного действия. Среди упомянутых ПАВ третичный амин характеризуется наивысшей активностью и наиболее выраженным спектром антимикробного воздействия.
• Кислородактивные соединения относятся к группе окислителей. В контексте дезинфекции кислородоактивные соединения определяются как вещества, выделяющие активный кислород, способствующий уничтожению микроорганизмов. К наиболее распространенным представителям данной категории относятся: пероксид водорода, пероксогидрат фторида калия, перкарбонат натрия, перборат натрия, а также надкислоты, такие как надмуравьиная и надуксусная.
Средства, основанные на кислородоактивных соединениях, выпускаются в различных формах: жидкие концентраты (пероксид водорода, надкислоты, диоксид хлора), порошки (пербораты, перкарбонаты и др.) и таблетки.
Усиливает антимикробное действие повышение температуры рабочих растворов ДС, выделяющих кислород. Наиболее подходящей для воздействия кислородактивных соединений на микроорганизмы является кислая среда с pH 3,07-4,3. Наличие органических веществ снижает эффективность антимикробного действия кислородактивных соединений.
Среди кислородактивных соединений наибольшую эффективность демонстрируют надкислоты. Надуксусная кислота при нейтральных или слабощелочных значениях pH рабочих растворов позволяет использоваться с материалами медицинских изделий, включая эндоскопы.