plik

SubStancje aktywne
preparatów myjących
StoSowanych w placówkach
medycznych

Preparaty myjące do rąk, powierzchni i narzędzi to niezbędne środki stosowane w placówkach medycz-
nych; są one warunkiem prawidłowego funkcjonowania tych zakładów. Warto przyjrzeć się substancjom
czynnym i pomocniczym, które wpływają na skuteczne działanie tych preparatów.

ydła to sole sodowe i potasowe wyższych

kwasów tłuszczowych, zmydlonych za po-

mocą wodorotlenku sodu lub potasu. Naj-

ważniejszymi surowcami mydlarskimi są naturalne

tłuszcze – zarówno roślinne, jak i zwierzęce – oraz

otrzymywane z nich kwasy tłuszczowe. Do surowców

pochodzenia zwierzęcego wykorzystywanych do pro-

dukcji mydeł zaliczamy: łój wołowy, łój barani, smalec

wieprzowy (1-8). Z kolei surowce pochodzenia roślin-

nego to m.in.: olej kokosowy, olej z ziaren palmowych

czy olej z nasion bombassu i olej palmowy (pochodzą

one z palm brazylijskich) oraz olej oliwkowy (1-8).

Do produkcji mydeł na bazie oleju oliwkowego (nie-

prawidłowa, powszechnie stosowana nazwa to oliwa

z oliwek) stosuje się surowiec gorszego gatunku,

tzw. olej sulfurowy, o zielonej barwie spowodowanej

obecnością chlorofilu, dający mydło zielone (1). Jasne

mydła z oleju oliwkowego otrzymuje się z lepszych

gatunków oleju i są to tzw. mydła marsylskie (1).

Innym cenionym mydłem opartym na oleju oliw-

kowym jest mydło Aleppo. W skład tego produktu

wchodzi również olej laurowy. Olej ten otrzymywany

jest z rośliny o nazwie wawrzyn szlachetny (Laurus

nobilis L.) Jego zawartość w gotowym mydle może się

wahać od 5 do nawet 50 procent, co determinuje jego

właściwości antyseptyczne.

Mydeł w postaci kostkowej nie stosuje się w placów-

kach medycznych. Na rynku medycznym spotykamy

preparaty w płynie, na bazie naturalnego mydła.

Przykładem takich wyrobów są produkty do mycia

rąk – Sterisol Liquid Soap oraz Esemsoft.

Mydło stanowi także składnik preparatów myjąco-

dezynfekujących na bazie pochodnych fenolu, takich

jak: lizol (łac. Lysolum, syn. Cresolum saponatum FP IV,

Sapo Cresoli, Liquor Cresoli saponatus), zawierający

roztwór krezolu surowego (Cresolum crudum), czyli

trikrezolu w mydle potasowym, kreolina (łac. Creoli-

num; saprol) – zawierająca emulsję krezoli ze smoły

pogazowej z mydłami żywicznymi (9). Niegdyś mydło

stanowiło także składnik preparatów myjąco-dezynfe-

kujących na bazie formaldehydu pod nazwą lizoform

(niem. Lysoform). Są to już historyczne preparaty.

Współcześnie mydło wchodzi – obok związków po-

wierzchniowo czynnych – w skład jednego preparatu

myjąco-dezynfekującego na bazie podchlorynu sodu

pod nazwą Domestos.

Związki powierzchniowo czynne

w preparatach myjących

Związki powierzchniowo czynne funkcjonują także

pod nazwami takimi jak: surfaktanty od angielskiego

słowa surface active agent lub tenzydy od niemieckiego

słowa Tenside, a także detergenty. Nazwa „detergen-

ty” pochodzi od łacińskiego słowa de tergere, gdzie

de oznacza „stąd”, a tergere oznacza „ścierać”, „czyścić”,

„usuwać” (1-8). Nazwa „detergenty” dotyczy tylko

związków powierzchniowo czynnych stosowanych

w procesach mycia, prania i czyszczenia.

Związki powierzchniowo czynne zbudowane

są z części hydrofobowej i hydrofilowej. Pierwsza

z wymienionych wykazuje powinowactwo do roztwo-

rów niepolarnych, np. do tłuszczów, natomiast część

hydrofilowa – powinowactwo do wody. Budowa taka

determinuje specyficzne właściwości związków, które

przejawiają się obniżaniem napięcia powierzchniowego

roztworu (1-8).

Klasyfikacja związków

powierzchniowo czynnych

Istnieje kilka kryteriów klasyfikacji związków po-

wierzchniowo czynnych, najczęściej jednak stosowana

jest klasyfikacja ze względu na zdolność lub brak

zdolności do dysocjacji elektrolitycznej w roztworach

wodnych. Związki dysocjujące w roztworach nazywamy

jonowymi a te, które nie wykazują dysocjacji, niejo-

nowymi. W zależności od rodzaju ładunku związki

jonowe można podzielić na anionowe (dysocjujące

na jony obdarzone ładunkiem ujemnym), kationowe

jony dysocjujące na jony obdarzone ładunkiem do-

datnim i amfoteryczne, których ładunek elektryczny

zależy od pH środowiska (1-8).

Związki anionowe

Do najważniejszych związków anionowych zaliczamy:

alkilosiarczany, alkiloeterosiarczany, alkilosulfoniany,

alkiloarylosulfoniany (1-8).

dr med. Patryk

Tarka

Zakład Medycyny

Zapobiegawczej

i Higieny,

Warszawski

Uniwersytet

Medyczny

kierownik Zakładu:

prof. dr hab. n. med.

Longina Kłosiewicz-

Latoszek

OPM 11/2013

technika – technologia

Alkilosiarczany są to sodowe lub potasowe sole

estrów wyższych alkoholi tłuszczowych i kwasu siar-

kowego. Otrzymuje się je przez uwodornienie oleju

olbrotowego (wielorybiego) lub naturalnych olejów

roślinnych (kokosowego, palmowego, oliwkowego).

W produktach handlowych najczęściej stosuje się sole

alkilosiarczanów, takie jak laurylosiarczan sodowy

(SLE). Wykazuje on potencjał drażniący w stosunku

do skóry człowieka i dlatego nie jest stosowany w pro-

duktach do mycia ciała. Natomiast stosuje się go do pro-

dukcji płynów do mycia powierzchni (1-8).

Do higieny ciała stosuje się sole alkiloeterosiar-

czanów, do których zaliczamy sól sodową kwasu

lauryloeterosiarkowego, tzw. SLES. SLES są powszech-

nie stosowane w składach preparatów do mycia rąk

i szamponów. Preparaty te wykazują znacznie mniejszy

potencjał drażniący niż alkilosiarczany. Aby jeszcze

skuteczniej eliminować działanie drażniące, wprowadza

się do takich receptur inne związki powierzchniowo

czynne, takie jak aminobetainy lub jony magnezowe.

Preparaty oparte na SLES stanowią podstawę tzw.

mydeł syntetycznych w płynie.

Alkilosulfoniany są to sole sodowe lub potasowe

kwasów sulfonowych. W celu otrzymywania tych

związków węglowodory nasycone poddaje się działaniu

chloru oraz dwutlenku siarki w obecności katalizatora.

Stosowane są w detergentach do mycia powierzchni

i prania (1-8).

Alkiloarylosulfoniany – ich podstawą są węglowo-

dory szeregu aromatycznego, np. benzen czy naftalen.

Można także otrzymywać je, przerabiając węglowodory

olefinowe (węglowodory nienasycone otrzymywane

podczas crackingu ropy naftowej). Są stosowane po-

dobnie jak alkilosufoniany w preparatach do mycia

powierzchni i prania (1-8).

Związki kationowe

Surowcami wyjściowymi do produkcji związków

kationowych są kwasy tłuszczowe. Związki kationowe

wykazują działanie bójcze. Są stosowane w złożonych

preparatach myjąco-dezynfekujących oraz w antysep-

tykach. Do grupy tej zaliczamy (8):

• aminy,poliaminę,glukoprotaminę;

• czwartorzędowezasadyamoniowe;

• pochodneguanidyny(np.pochodnabiguanidyny

–chlorheksydynaorazpoliheksanid);

• pochodnepirydyny(octenidyna).

Spektrum działania czwartorzędowych zasad amo-

niowych, pochodnych biguanidyny i guanidyny, skupia

się na bakteriach, drożdżach, wirusach lipofilnych

(HIV, HBV, HCV).

Szerszym spektrum działania, obejmującym pleśnie,

prątki gruźlicy i część wirusów hydrofilnych, charakte-

ryzują się aminy, glukoprotamina. Najszersze działanie,

obejmujące bakterie, drożdże i pleśnie, prątki gruźlicy,

wirusy hydrofilne i lipofilne oraz spory, charakteryzują

się poliaminy, np. preparat Virusolve+.

Związki amfoteryczne

Są stosowane głównie w preparatach do mycia rąk

i szamponach. Charakteryzują się łagodnym działaniem

na skórę człowieka – zmniejszają działanie drażniące

anionowych związków powierzchniowo czynnych.

Przykładem takich związków są betainy. Najczęściej

stosuje się amidopropylobetinę kokosową (10).

Związki niejonowe

Związki niejonowe nie dysocjują na jony w roztworach.

Ich rozpuszczalność jest spowodowana obecnością grup

polarnych – polieterowych lub polihydroksylowych.

Niejonowe związki powierzchniowo czynne otrzymuje

się, działając tlenkiem etylenu na alkohole, alkilofenole

lub kwasy tłuszczowe. Związki te stosowane są do mycia

i prania, nie stosuje się ich do higieny ciała (5).

Do niejonowych związków powierzchniowo czyn-

nych zaliczamy także alkilopoliglukozydy, otrzymywane

działaniem alkoholi tłuszczowych na hydrolizaty skrobi

(10). Charakteryzują się one doskonałymi właściwo-

ściamimyjącymi;nietylkoniedziałajądrażniąco

na skórę człowieka, ale też zmniejszają działanie

drażniące anionowych związków powierzchniowo

czynnych. Stosowane są w niektórych preparatach

do mycia rąk oraz w delikatnych szamponach (10).

Substancje pomocnicze

preparatów myjących

Działanie detergencyjne (proces mycia) nie jest uza-

leżnione wyłącznie od obecności związku powierzch-

niowo czynnego. Aby było efektywne, do związków

powierzchniowo czynnych dodaje się substancje,

które wzmacniają ich działanie. Do takich substancji

zaliczyć można substancje sekwestrujące, alkalia oraz

enzymy (11,12,13,14).

Substancje sekwestrujące

Działanie związków powierzchniowo czynnych ule-

ga zmniejszeniu w obecności jonów pochodzących

z twardej wody. Najmniej wrażliwe na to działanie

są niejonowe związki powierzchniowo czynne, jednak

i one działają lepiej w miękkiej wodzie. Twardość

wody z powodu obecności chlorków oraz siarczanów

wapnia i magnezu (CaCl

, MgCl

, CaSO

, MgSO

) jest

nazywana twardością niewęglanową, z kolei twardość

spowodowana obecnością wodorowęglanów wapnia

i magnezu oraz żelaza i magnezu określa się jako

twardość węglanową. Twardości wody węglanowa

i niewęglanowa razem tworzą twardość ogólną (3).

Stąd konieczne jest stosowanie związków zmiękcza-

jących wodę. Do tych związków zalicza się fosforany,

aminopolikarboksylanty i zeolity.

Fosforany złożone – najczęściej stosuje się trój-

polifosforan sodu. Wzmaga on działanie wszystkich

związków powierzchniowo czynnych. Działanie

zmiękczające polega na kompleksowaniu jonów pocho-

dzących z twardej wody. Fosforany są odpowiedzialne

za efekt eutrofizacji wody, stąd wielu producentów

stosuje inne zamienniki. Należy dodać, że jeżeli ścieki

trafiają do oczyszczalni ścieków, fosforany są usuwane

w procesie oczyszczania i nie stanowią zagrożenia dla

środowiska naturalnego (12-14).

Aminopolikarboksylanty – są to kwasy aminopoli-

karboksylowe. Przedstawicielami tej grupy chemicznej

OPM 11/2013

technika – technologia

są EDTA, czyli kwas etyleno-diaminotetraoctowy oraz

NTA, czyli kwas nitrylotrójoctowy. Zarówno EDTA,

jak i NTA charakteryzują się bardzo dobrymi wła-

ściwościami kompleksowania jonów pochodzących

z twardej wody. Niestety EDTA i jego kompleksy

są bardzo trudno biodegradowalne i związek nie jest

traktowany jako przyjazny środowisku. NAT ulega

dobrej biodegradacji, ale jest podejrzewany o działanie

rakotwórcze u ludzi (12-14).

Zeolity – są naturalnymi glinokrzemianami. Działa-

nie zmiękczające w ich przypadku polega na wymianie

jonowej. Zeolity nie wpływają na eutrofizację wody,

ale ich działanie zmiękczające jest słabsze niż fosfo-

ranów (12-14).

Alkalia

Silnie alkaiczne związki chemiczne, takie jak wodoro-

tlenek sodu, wodorotlenek potasu, oraz słabiej alka-

liczne krzemiany sodu/potasu i węglany sodu/potasu

wykazują doskonałe właściwości detergencyjne, nawet

bez dodatku zawiązków powierzchniowo czynnych

(5,11). Mechanizm działania polega na reakcji hydro-

lizy substancji organicznych stanowiących składniki

zanieczyszczeń. W wyniku działania związków silnie

zasadowych następuje hydroliza skoagulowanych, zde-

naturownych białek, utrwalonych tłuszczów, w wyniku

czego powstają sole sodowe organicznych kwasów

tłuszczowych, sole wielkocząsteczkowych oligomerów

i sole aminokwasów (5,11). Ponadto alkalia powodują

zwiększenie potencjału elektrostatycznego między

powierzchnią a zanieczyszczeniami. Wraz ze wzrostem

pH roztworu, np. w wyniku dodania związków alka-

licznych, zwiększają się potencjały elektrokinetyczne

między zanieczyszczeniami a roztworem. Działające siły

elektrostatyczne o jednakowych potencjałach odpychają

się, tym samym ułatwiając odrywanie się zanieczyszczeń.

Zanieczyszczenia oderwane od powierzchni nie mogą

już na nią powrócić. Jony ujemne mogą powstawać

również na skutek adsorpcji anionów pochodzących

ze środka powierzchniowo czynnego (5,11).

Enzymy

Enzymy są to wielkocząsteczkowe katalizatory przy-

spieszające reakcje chemiczne. Dzielimy je na proste,

zbudowane wyłącznie z aminokwasów (część hydrolaz)

oraz złożone z części białkowej – apoenzymu, i części

niebiałkowej – koenzymu lub grupy prostetycznej

(5,7,11). Enzymy różnią się od zwykłych katalizatorów,

przejawiając znacznie większą specyficzność substrato-

wą. Dlatego w kompozycjach myjących najlepsze działa-

nie mają preparaty o kombinacji enzymów. Aktywność

enzymatyczna może być zatrzymana lub obniżona przez

inne substancje – tzw. inhibitory lub podwyższoną

temperaturę. Enzymy są wrażliwe na preparaty na bazie

aktywnego chloru oraz na temperatury powyżej 50°C.

Również niektóre związki powierzchniowo czynne

są niekompatybilne z enzymami (5,7,11).

Pierwsze próby zastosowania enzymów rozpoczę-

to w Niemczech w latach 1936-1941. Zastosowano

je w proszkach do prania. Natomiast pierwsze środ-

ki piorące pod nazwą Biotex zawierające enzymy

wyprodukowane w Europie (Dania, Szwajcaria) –

w 1963 r (15). W Polsce wyprodukowano (na enzymach

pochodzących z importu) pierwszy enzymatyczny

proszek do prania pod nazwą E w roku 1969 (16).

Wprowadzenie enzymów do proszków do prania

stanowiło prawdziwy przełom w usuwaniu zanie-

czyszczeń. Stosowano wówczas proteazy rozkładające

białka. W związku z tak korzystnymi efektami enzymy

zaczęto stosować w preparatach myjących do wyrobów

medycznych, np. endoskopów oraz w preparatach

myjąco-dezynfekujących do narzędzi.

Obecnie na rynku spotykamy produkty

3- i 5-enzymatyczne, np. amylazy rozkładające skrobię,

lipazy rozkładające tłuszcze, mannaza rozkładające

wielocukry (polisacharydy), celulazy rozkładające

celulozę i zabrudzenia pigmentowo-tłuszczowe.

Podsumowanie

Mycie jest skomplikowanym procesem, w którym

zachodzi współdziałanie czynników fizycznych, che-

micznych oraz biologicznych (enzymy).Wieloskład-

nikowe preparaty myjące wzmocnione substancjami

alkalicznymi i/lub enzymami gwarantują dobry efekt

myjący, oszczędzając jednocześnie czas i działanie

mechaniczne.

Piśmiennictwo

1. Profic J., Planeta B., Pilichowski B., Szmidtgal E. 1959:

Środki powierzchniowo czynne. Technologia i zastosowanie.

PWT, Warszawa.

2. Anastasiu S., Jelescu E.: Środki powierzchniowo czynne.

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1973.

3. Szarek H.: Konserwacja wyrobów włókienniczych. Część

I. WSiP, Warszawa 1985.

4. Hoffman T., Kozłowski T.: Towaroznawstwo środków pio-

rących i czyszczących. Wydawnictwo WSE w Krakowie,

Kraków 1973.

5. Przondo J.: Związki powierzchniowo czynne i ich zastoso-

wanie w produktach chemii gospodarczej. Wydawnictwo

Politechniki Radomskiej, Radom 2010.

6. Łunina M. A.: Nie tylko mydło pierze. WSiP, Warszawa

1974.

7. Ogonowski J., Tomaszkiewicz-Potępa A.: Związki po-

wierzchniowo czynne. Skrypt Politechniki Krakowskiej,

1999.

8. Zieliński R.: Surfaktanty. Budowa, właściwości, zastoso-

wania. Wydawnictwo Uniwersytetu Ekonomicznego

w Poznaniu, 2009.

9. Polakow A., A.: Dezynfekcja weterynaryjna. Państwowe

Wydawnictwo Rolnicze i Leśne. Warszawa 1982.

10. Arct J.: Skład i zasady komponowania szamponów. Wia-

domości PTK, 2000, 3 (1), 10.

11.Tarka P.: Dekontaminacja wyrobów medycznych. Część

I. Rola i działanie substancji pomocniczych chemicznych

preparatów dezynfekcyjnych. Zakażenia, 3/2013.

12. Frydrych A., Arct J.: Modern complexing agents in homecare

& cosmetic products. SÖFW -Journal, 1-2009.

13. Banach M., Makara A.: Tripolifosforan sodu: rozwiązanie

dla środków czystości. Czasopismo Techniczne Chemia

107(10): 3-18. 2010.

14. Banach M., Pulit J.: Tripolifosforan sodu – wypełniacz

aktywny środków piorących. Laboratorium 3-4/2012.

15. Nowakowski E.: Zakłady Pralnicze. Wydawnictwo

Arkady 1982.

16. Saar D.: Pranie bielizny – technika i technologia. Zakład

Wydawnictw CZSR, Warszawa 1977.

OPM 11/2013

technika – technologia