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CARRERA de ESPECIALIZACIÓN
ÁREA ESTERILIZACIÓN
PARA FARMACÉUTICOS
MMIICCRROOBBIIOOLLOOGGÍÍAA AAPPLLIICCAADDAA
DESINFECCIÓN
CONCEPTOS
PATÓGENOS
ENFERMEDADES
INFECCIOSAS
CONTROL DEL CRECIMIENTO
MICROBIANO
MICROORGANISMOS
AGENTES
ANTIMICROBIANOS
ESTERILIZANTES O
DESINFECTANTES
CONTROLAR EL
CRECIMIENTO DE LOS
MICROORGANISMOS
AGENTES QUIMICOS
ANTIMICROBIANOS
AGENTES DESINFECTANTES
Agentes antimicrobianos capaces de producir la
pérdida de viabilidad de microorganismos
patógenos (germicidas). Pueden tener efectos
tóxicos. Se emplean sobre material inerte.
AGENTES ESTERILIZANTES
Agentes antimicrobianos capaces de producir la
pérdida irreversible de viabilidad de todas las
formas de vida microbiana. Agentes físicos y
agentes químicos.
Hay que evaluar su potencial tóxico, mediante el
llamado índice de toxicidad, que es el cociente
entre el poder desinfectante y el poder tóxico.
No todos los agentes químicos son aptos como
antisépticos (acción sobre tejidos), ya que
pueden presentar efectos tóxicos.
AGENTES ANTISEPTICOS
Sustancias químicas antimicrobianas que se
oponen a la sepsis o putrefacción de los materiales
vivos. Son agentes con baja actividad tóxica hacia
los tejidos en los que se aplican.
AGENTES QUIMICOS
DESINFECTANTES Y
ANTISEPTICOS
QUIMIOTERÁPICOS
Sustancias químicas de acción microbicida o
microbiostática. Son agentes con actividad tóxica
muy baja por lo que pueden ser administrados en
organismos superiores, manteniendo una
concentración suficiente en los fluidos y tejidos
para ejercer su efecto dentro del organismo.
TIPOS DE AGENTES QUÍMICOS
DESINFECTANTES
Tipos de
desinfectantes
Agentes que
dañan las
membranas
Desnaturalizantes
De proteínas
Modificadores de
Grupos funcionales
Agentes que dañan las
membranas
Detergentes:
Catiónicos
Aniónicos
Alcoholes:
Etanol
Isopropanol
Compuestos fenólicos:
Fenol
Cresoles
Difenilos halogenados
Alquilésteres de p-hiroxibenzoico
Aceites escenciales de plantas
Agentes que dañan las
membranas
DETERGENTES
CATIÓNICOS
Son los detergentes más potentes en cuanto a su actividad
desinfectante.
Sales de amonio cuaternario, sobre todo aquellas que van
como cloruros o bromuros.
Las sales de amonio cuaternario más activas son aquellas
que tienen tres grupos alquílicos cortos y un grupo alquílico
largo: cloruro de cetilpiridinio, cloruro de benzalconio.
Agentes que dañan las
membranas
DETERGENTES
CATIÓNICOS
Mecanismo de acción
La porción hidrófoba penetra en las membranas y el grupo
polar catiónico se asocia con los fosfatos de los fosfolípidos.
En el interior celular, tiene un efecto secundario de
desnaturalización de proteínas.
Su actividad se mejora a pH alcalino. Son bactericidas a
concentraciones muy bajas (ej: 1 ppm)
Agentes que dañan las
membranas
DETERGENTES
CATIÓNICOS
Usos, ventajas e inconvenientes
Tienen baja toxicidad, por lo que se pueden emplear como
desinfectantes y antisépticos de la piel.
Se emplean igualmente en la desinfección de material de
industrias alimenticias.
Su actividad se ve neutralizada por jabones y fosfolípidos,
precipitando en su presencia.
Agentes que dañan las
membranas
DETERGENTES
ANIÓNICOS
Con grupos carboxilo como porción hidrófila:
jabones, saponinas, sales biliares, ácidos grasos disociables
Con grupos sulfato como porción hidrófila:
dodecilsulfato sódico (SDS), también llamado laurilsulfato
sódico y el sulfonato de alquilbenceno
Agentes que dañan las
membranas
DETERGENTES
ANIÓNICOS
Mecanismo:
Provocan una gran disrupción de membranas, con efectos de
lisis.
Son activos sobre todo a pH ácido, prefentemente sobre
bacterias Gram-positivas, pero poco sobre Gram-negativas.
Agentes que dañan las
membranas
DETERGENTES
ANIÓNICOS
Usos:
Cuando los detergentes aniónicos se combinan con ácidos,
se logran desinfectantes sanitarios muy potentes y de rápida
acción
Agentes que dañan las
membranas
Detergentes:
Catiónicos
Aniónicos
Alcoholes:
Etanol
Isopropanol
Compuestos fenólicos:
Fenol
Cresoles
Difenilos halogenados
Alquilésteres de p-hiroxibenzoico
Aceites escenciales de plantas
Agentes que dañan las
membranas
ALCOHOLES
MECANISMO DE ACCIÓN GENERAL
Los alcoholes desorganizan las bicapas lipídicas penetrando en
la región hidrocarbonada de los lípidos.
No afectan a las endosporas, por lo que no son esterilizantes.
Su acción desinfectante es > a > longitud de la cadena alifática
hasta (C8-C10).
> C10 tienen una baja solubilidad en agua.
Agentes que dañan las
membranas
ALCOHOLES
ETANOL
Se emplea en desinfección de la piel, termómetros clínicos,
siempre que se deje el tiempo suficiente de contacto.
Más efectividad en solución acuosa 50-70%
A 100% de pureza es poco efectivo.
Agentes que dañan las
membranas
ALCOHOLES
ISOPROPANOL
Es menos volátil y más efectivo que el etanol.
Se emplea en desinfección de termómetros.
Tiene efecto tóxico (narcótico) más duradero.
Agentes que dañan las
membranas
Detergentes:
Catiónicos
Aniónicos
Alcoholes:
Etanol
Isopropanol
Compuestos fenólicos:
Fenol
Cresol
Difenilos halogenados
Alquilésteres de p-hiroxibenzoico
Aceites escenciales de plantas
Agentes que dañan las
membranas
COMPUESTOS
FENÓLICOS
MECANISMO DE ACCIÓN GENERAL
Son rápidamente bactericidas a bajas concentraciones,
causando:
•Daños a membranas, con pérdida de constituyentes
citoplásmicos
•Inactivación irreversible de oxidasas y deshidrogenasas de
membrana
•Desnaturalización de proteínas
Agentes que dañan las
membranas
COMPUESTOS
FENÓLICOS
FENOL
Tiene baja solubilidad en agua.
Se usa en fórmulas que incluyen agentes emulsificadores
(jabones) que, además, aumentan su actividad.
El fenol sólo se emplea en la actualidad como patrón para
ensayar el poder desinfectante de otros compuestos.
Agentes que dañan las
membranas
COMPUESTOS
FENÓLICOS
CRESOLES
(alquil fenoles)
Se obtiene por destilación del
alquiltrán de carbón, y se emplea como
emulsiones de jabón verde.
Se usa como desinfectante de material
de desecho bacteriológico.
Agentes que dañan las
membranas
COMPUESTOS
FENÓLICOS
DIFENILOS
HALOGENADOS
El hexaclorofeno (hexacloro-orto-
difenilmetano) es bacteriostático a bajas
concentraciones (sobre todo contra cocos
Gram-positivos).
Puede causar neurotoxicidad e incluso,
toxicidad sistémica, por lo que en la
actualidad ha dejado de usarse.
Agentes que dañan las
membranas
COMPUESTOS
FENÓLICOS
ALQUILESTERES
DEL
p-HIDROXIBENZOICO
Similar a los alquilfenoles.
No son tóxicos (se hidrolizan,
dando p- hidroxibenzoato)
Se emplean en alimentos y
productos farmacéuticos.
El timol y el eugenol que se emplea en
odontología como antiséptico.
ACEITES
ESENCIALES
Tipos de
desinfectantes
Agentes que
dañan las
membranas
Desnaturalizantes
De proteínas
Modificadores de
Grupos funcionales
Agentes
desnaturalizantes de
proteínas
Acidos y
álcalis fuertes
Acidos
orgánicos
•HCl
•NaOH •Benzoico, Sórbico
•Acético, Propiónico
•Bórico
Tipos de
desinfectantes
Agentes que
dañan las
membranas
Desnaturalizantes
De proteínas
Modificadores de
Grupos funcionales
Agentes modificadores de
grupos funcionales
• Alteran grupos funcionales de ácidos nucleícos,
componentes de pared y de membrana.
• Alteran grupos que forman parte de los centros
activos de enzimas y otras proteínas
Agentes modificadores de
grupos funcionales
Metales pesados Mercuriales
Compuestos
de plata
Compuestos
de cobre
Oxidantes
Halógenos
Agua oxigenada
Permanganato
Acido peracético
Colorantes
básicos Trifenilmetano
Acridina
Alquilantes Formaldehido
Glutaraldehído
B-propionil-
lactona
Agentes modificadores de
grupos funcionales
Metales
pesados
Cloruro de mercurio (HgCl2) En solución al 0,1% fue muy
usado como desinfectante potente, pero es muy tóxico, y
apenas se emplea en la actualidad.
Mercuriales
Las sales solubles de Hg, As, Ag,
Cu, etc, afectan la actividad
enzimática interactuando con los
grupos -SH de la cisteína, -NH2, -
COOH y radicales fosfato
Agentes modificadores de
grupos funcionales
Metales
pesados Mercuriales
Compuestos orgánicos de
mercurio (como el Mertiolate):
No son totalmente fiables
Algo de toxicidad
Antisépticos de la piel y de
heridas.
Agentes modificadores de
grupos funcionales
Metales
pesados Mercuriales
Sales de fenilmercurio.
Son potentes inhibidores de bacterias, levaduras, hongos
filamentosos y algas.
Control de posibles contaminantes microbianos (p.ej.,
bacterias oportunistas del género Pseudomonas) en
productos farmacéuticos, cosméticos y oftalmológicos.
Agentes modificadores de
grupos funcionales
Metales
pesados Compuestos
de Plata
Se usan ampliamente como antisépticos, aunque están
restringidos, al tener efectos irritantes y cáusticos.
Nitrato de plata (AgNO3). Es bactericida frente al
gonococo (Neisseria gonorrhoeae),
Oftalmia gonocócica del recién nacido.
Agentes modificadores de
grupos funcionales
Metales
pesados Compuestos
de Plata
Coloides orgánicos de plata. Los iones Ag+ se van
liberando lentamente. Bacteriostáticos. Oftalmología.
Cremas de nitrato de plata y sulfodiazina de plata.
Quemaduras
Agentes modificadores de
grupos funcionales
Metales
pesados Compuestos
de Cobre
Se emplean en Agricultura para el control de hongos y
algas.
Agentes modificadores de
grupos funcionales
Metales pesados Mercuriales
Compuestos
de plata
Compuestos
de cobre
Oxidantes
Halógenos
Agua oxigenada
Permanganato
Acido peracético
Colorantes
básicos Trifenilmetano
Acridina
Alquilantes Formaldehido
Glutaraldehído
B-propionil-
lactona
Agentes modificadores de
grupos funcionales
Oxidantes
Mecanismo de acción:
Inactivan enzimas (-SH -S-S-).
Los más potentes amino (tirosina y triptofano)
Agentes modificadores de
grupos funcionales
Oxidantes Halógenos
Iodo: Efecto oxidante. Se combina irreversiblemente con
residuos de tirosina de las proteínas.
Tintura de iodo: es una mezcla de 2% de I2 + 2% de IK en
alcohol de 70%.
Su máximo efecto bactericida lo tiene a pH<6.
Antiséptico de la piel, pero tiene un efecto doloroso y
cáustico en heridas abiertas.
Agentes modificadores de
grupos funcionales
Oxidantes Halógenos
Iodóforos: son mezclas de iodo con agentes tensioactivos
(detergentes).
Liberan lentamente el iodo, sin provocar irritación.
También se emplean en desinfección de instalaciones de
industrias alimentarias.
Agentes modificadores de
grupos funcionales
Oxidantes Halógenos
Cloro: Hipocloritos
El efecto desinfectante se debe al ácido hipocloroso y a
la liberación de cloro libre (Cl2)
El hipoclorito reacciona con el agua para dar ácido
hipocloroso, que a pH ácido o neutro es un oxidante
fuerte:
NaClO ClO- + Na+ ClO- + H+ HClO
HClO + Cl- + H+ Cl2 + H2O
Agentes modificadores de
grupos funcionales
Oxidantes Halógenos
Cloro gaseoso: Su actividad se ve muy influida
(mermada) por la presencia de materia orgánica. El cloro
gaseoso mata rápidamente (15-30 segundos) a sólo 1
ppm.
Soluciones de hipocloritos: A 200 ppm de cloro se usan
ampliamente para desinfectar equipamientos y
maquinarias. El hipoclorito de sodio se comercializa en
soluciones concentradas (50-100 g/l de Cloro activo). Se
usa al 0.1-0.5% de Cloro activo.
Agentes modificadores de
grupos funcionales
Oxidantes Agua
oxigenada
El peróxido de hidrógeno (H2O2) está actualmente en
desuso, debido a que algunas bacterias son resistentes.
En desinfección de heridas abiertas su efecto es muy
pobre.
Se emplea en la desinfección de lentes blandas, dejando
tiempo suficiente de actuación. También, en
desinfección de superficies inertes y equipos
quirúrgicos.
Agentes modificadores de
grupos funcionales
Oxidantes OTROS
Permanganato: Al 1%, se usa como antiséptico uretral.
Acido peracético: Es un fuerte agente oxidante.
Agentes modificadores de
grupos funcionales
Metales pesados Mercuriales
Compuestos
de plata
Compuestos
de cobre
Oxidantes
Halógenos
Agua oxigenada
Permanganato
Acido peracético
Colorantes
básicos Trifenilmetano
Acridina
Alquilantes Formaldehido
Glutaraldehído
B-propionil-
lactona
Agentes modificadores de
grupos funcionales
Colorantes
básicos
En general, su mecanismo depende de su afinidad hacia
los grupos fosfato (ácidos) presentes en las
nucleoproteínas.
Encuentran su uso como antisépticos de lesiones
dermatológicas, infecciones de la piel y pequeñas
heridas.
Su principal inconveniente es que muchos de ellos se
inactivan en presencia de suero y otras proteínas.
Agentes modificadores de
grupos funcionales
Colorantes
básicos
Son derivados de la anilina. Entre ellos se encuentran el
verde brillante, el verde malaquita, el violeta de
genciana, el violeta cristal y la fucsina básica.
Son muy selectivos hacia bacterias Gram-positivas,
sobre las que son efectivos a sólo 0,2-2 ppm. En cambio,
las Gram-negativas suelen ser resistentes, debido a su
membrana externa.
Derivados del
trifenilmetano
Agentes modificadores de
grupos funcionales
Colorantes
básicos
Acriflavina, la proflavina y la tripoflavina.
Interfieren en la biosíntesis de ácidos nucleicos
(intercalándose en la doble hélice del ADN) y proteínas.
Son bactericidas y bacteriostáticos sobre una gran
diversidad de bacterias.
A diferencia de las anilinas, ejercen su acción también
en presencia de materiales como suero, pus, etc. Su uso
principal es la antisepsia de heridas.
Derivados de la
acridina
Agentes modificadores de
grupos funcionales
Metales pesados Mercuriales
Compuestos
de plata
Compuestos
de cobre
Oxidantes
Halógenos
Agua oxigenada
Permanganato
Acido peracético
Colorantes
básicos Trifenilmetano
Acridina
Alquilantes Formaldehido
Glutaraldehído
B-propionil-
lactona
Agentes modificadores de
grupos funcionales
Agentes
alquilantes
Son agentes químicos que no se usan como
desinfectantes sino como esterilizantes.
Son activos tanto sobre células vegetativas como sobre
esporas, y ejercen su efecto letal por su acción
alquilante de proteínas y ácidos nucleicos.
Agentes modificadores de
grupos funcionales
Agentes
alquilantes
La alquilación la produce reemplazando hidrógenos lábiles
de grupos -NH2, -OH, -COOH y -SH, produciendo:
hidroximetilaciones o condensaciones (entrecruzamientos).
Usos comerciales:
Como gas, en la descontaminación de habitaciones; como
formalina (en solución al 35% como conservante de tejidos
y 0,2-0,4% en la preparación de vacunas de virus); como
paraformaldehido
Formaldehído
Agentes modificadores de
grupos funcionales
Agentes
alquilantes
Es menos tóxico y más potente que el formaldehido, y
no se afecta por materiales con proteínas.
Cada vez se emplea más como esterilizante frío de
instrumental quirúrgico. Es el único recomendado para
esterilizar equipamiento de terapia respiratoria.
Glutaraldehído
EFECTIVIDAD DE LOS AGENTES
QUÍMICOS DESINFECTANTES
DESINFECTANTES
FACTORES QUE AFECTAN SU
POTENCIA
Concentración del
agente químico
Depende de:
Tipo químico del desinfectante
Microorganismo a eliminar y otros factores asociados a
la población
Condiciones de trabajo: pH, temperatura, presencia de
material extraño
Tiempo de
exposición al
desinfectante
C.t
ln fracción
sobrevivientes
ln N/No=-k.C.t (Ley de Chick)
N= microorganismos en el tiempo t
No= microorganismos en el tiempo inicial
t= tiempo de exposición
C= concentración del agente
k= constante
CINETICA DE LA DESINFECCION
C= concentración del desinfectante
n= coeficiente de dilución (constante)
t = tiempo de exposición
K= fracción de la población eliminada
n fenol = 5-6 ; n hipoclorito = 1
a = t elimina > población
Factores que afectan C – t
Tipo de desinfectante
K=Cn . t
Para un mismo agente: t1 = K
C1n
t2 = K
C2n
C1
n < C2n t1 > t2
Para distintos agentes:
A menor concentración requiere más tiempo
Factores que afectan C – t
Microorganismo
Especie
Fase del cultivo
Población microbiana
Número de
microorganismos
iniciales
Estructuras
superficiales
Factores que afectan C – t
Condiciones de trabajo
Carga
superficial
neta
Aniónicos: pH ácido
Catiónicos: pH básico
Grado de
ionización
del agente
pH
Factores que afectan C – t
Condiciones de trabajo
> t°C = > potencia
Fenol:
10°C aumenta
5-8 veces
Temperatura
10°C duplican
tasa de muerte
Factores que afectan C – t
Condiciones de trabajo
Su adsorción
a coloides
Materia orgánica
Mecanismos de
pérdida de actividad
Unión a
Proteínas
extrañas
Formación de
Complejos
inertes
DETERMINACIÓN DE LA POTENCIA
NETA DE UN DESINFECTANTE
COEFICIENTE FENÓLICO
Máxima dilución de desinfectante que mata en 10’ pero no en 5’
Máxima dilución de fenol que mata en 10’ pero no en 5’
Se emplea un test para desinfectantes en condiciones
normalizadas, usando una serie de cepas bacterianas
concretas, cuya susceptibilidad al fenol se conoce
exactamente:
una cepa concreta de Salmonella typhimurium, una
cepa de Staphylococcus aureus, una cepa de
Pseudomonas aeruginosa.
DETERMINACIÓN DE LA POTENCIA
NETA DE UN DESINFECTANTE
COEFICIENTE FENÓLICO
1. un cultivo de una de estas cepas se diluye 10
veces (1/10) en sucesivas diluciones del
desinfectante problema (y en una solución sin el
agente), y se deja actuar;
2. de cada una de las diluciones se siembran
alícuotas, a los 5 y a los 10 minutos, en placas de
Petri provista con un medio de cultivo adecuado;
3. se determina la fracción de población eliminada y
luego el coeficiente fenólico según la fórmula;
4. una vez determinado, se recomienda usar
concentraciones 5 veces superiores a las indicadas
por el coeficiente.
DETERMINACIÓN DE LA POTENCIA
NETA DE UN DESINFECTANTE
COEFICIENTE FENÓLICO
Limitaciones del método
1. El coeficiente fenol sólo es indicativo en
desinfectantes químicamente similares al fenol, y
que tengan coeficientes de dilución (n) parecidos.
2. Aún cuando conozcamos el coeficiente fenol de un
compuesto, su valor indicativo se limita a las
diluciones que se hayan empleado en la
determinación.
3. Hay que atender a las condiciones de valoración, ya
que la presencia de materia orgánica supone una
merma del poder real de desinfección.
PRUEBA DE LA CONCENTRACIÓN EQUIVALENTE
DETERMINACIÓN DE LA POTENCIA
NETA DE UN DESINFECTANTE
Consiste en determinar cuál es la concentración
del desinfectante a ensayar que ejerce el mismo
efecto sobre la bacteria de referencia que otra
concentración de un desinfectante-tipo (estándar).
NIVEL DE DESINFECCION
DESINFECCION DE NIVEL ALTO (DNA) Ej: Acido peracético
Bactericida-Fungicida-Virucida- Tuberculicida- < de 30 min
Esporicida- en 6 a 10 horas
DESINFECCION DE NIVEL INTERMEDIO (DNI) Ej Iodóforos, Cl
Igual a DNA en altas concentraciones
No esporicidas en bajas concentraciones
DESINFECCION DE NIVEL BAJO (DBN) Ej: amonio cuaternario
La mayoría de las formas vegetativas, hongos y virus
No tuberculicidas ni esporicidas
CARACTERISTICAS DE UN
DESINFECTANTE IDEAL
NO SER AFECTADO POR FACTORES DEL MEDIO AMBIENTE
NO TOXICO
COMPATIBLE CON LAS SUPERFICIES
SIN OLOR
ECONOMICO
ESTABLE
LIMPIEZA
FACIL DE USAR
EFECTO RESIDUAL NO TOXICO SOBRE LAS SUPERFICIES
SOLUBLE EN AGUA