Peressigsäure
1 Flüssigchemikalie
Peroxyessigsäure oder Peressigsäure war das erste Keimtötungsmittel, das zur Sterilisierung von Isolatoren verwendet wurde, und wird aufgrund seiner Wirksamkeit, seiner geringen Kosten und seiner Kompatibilität mit den meisten Kunststoffen immer noch verwendet. Sie ist bei niedrigen Konzentrationen und Temperaturen sowie in flüssiger Form bei Vorhandensein von organischem Material wirksam, obwohl sie Parasitenzysten und Arthropodeneier nicht durchdringt (van der Gulden und van Erp, 1972). Sie ist bei Lieferanten von Laborchemikalien als Flüssigkeit mit einem Gehalt von 40 % Peressigsäure erhältlich. Ein großer Vorteil der Peressigsäure ist, dass sie sowohl in der Dampf- als auch in der Flüssigphase wirksam ist (Block, 2001; Trexler, 1984). Der Dampf, der entsteht, wenn eine 1-2%ige Lösung bei Raumtemperatur versprüht wird, inaktiviert die widerstandsfähigsten Bakterien und Schimmelpilzsporen innerhalb von 15 Minuten, und die direkte Anwendung der Flüssigkeit erzielt die gleiche Wirkung innerhalb von 1 Minute (Trexler, 1984). Manchmal wird Peressigsäure in einer Konzentration von 4 % verwendet, aber es gibt keine Beweise aus tatsächlichen gnotobiotischen Anwendungen, dass dies wirksamer ist als 1 % (R. Orcutt, persönliche Mitteilung, März 2014). Die optimale sporizide Wirkung in der Dampfphase wird bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit erreicht. Peressigsäurelösung sollte immer unmittelbar vor der Anwendung zubereitet werden, da sie innerhalb von 24 Stunden etwa die Hälfte ihrer Stärke verliert. 30 Minuten Einwirkzeit sind ausreichend. Peressigsäure ist ätzend und reizt die Augen, die Haut und die Atmungsorgane. Das Personal, das mit Peressigsäure arbeitet, sollte Handschuhe, Einwegkleidung und ein Vollgesichtsatemschutzgerät mit chemischen Filterpatronen tragen. Peressigsäure wird von der Environmental Protection Agency, der Occupational Safety and Health Administration oder dem National Toxicology Program nicht als krebserregend eingestuft, und sie ist weder genotoxisch noch mutagen (Malchesky, 2001), obwohl sie ein Tumorpromotor sein kann.
Die Kombination von Peressigsäure mit Wasserstoffperoxid führt zu einer synergistischen antimikrobiellen Aktivität (Block, 2001). Spor-Klenz™ (Steris Life Sciences), eine gebrauchsfertige Sterilisierlösung, die 1% Wasserstoffperoxid und 0,08% Peressigsäure enthält, hat eine breite sporizide Wirksamkeit und inaktiviert Mycobacterium spp. vollständig nach 20 Minuten Kontaktzeit bei 20°C (Rutala et al., 1991). Es ist zu einem anerkannten Sterilisationsmittel für Gnotobiotika geworden. Es wird eine Kontaktzeit von 1 Stunde empfohlen. Andere Produkte, die Peressigsäure und Wasserstoffperoxid kombinieren, sind erhältlich (siehe unten).
Chlordioxid in flüssiger Form ist heute das am häufigsten verwendete Sterilisationsmittel für Gnotobiotika. Es ist hochwirksam gegen alle Mikroorganismen und wirkt wie Peressigsäure sowohl in gasförmiger als auch in flüssiger Form (Jeng und Woodworth, 1990; Knapp und Battisti, 2001; Orcutt et al., 1981; Pell-Walpole und Waller, 1984). Im gasförmigen Zustand ist es 1075-mal stärker sporizid als Ethylenoxid (Jeng und Woodworth, 1990). Zu den flüssigen Chlordioxid-Sterilisatoren gehören Exspor™ (Ecolab Inc.) und Clidox-S™ (Pharmacal Research Laboratories). Sie bestehen aus zwei Teilen, einer Natriumchlorit-Basislösung und einem sauren Aktivator, die unmittelbar vor der Anwendung mit Wasser vermischt werden, um eine Lösung aus chloriger Säure und Chlordioxid zu bilden. Eine Einwirkzeit von mindestens 30 Minuten wird empfohlen. Solche Produkte können rostfreien Stahl angreifen.
Steriplex™ SD (sBioMed) ist ein zweiteiliges Produkt, das Silber, Peressigsäure und Ethanol (0,015%, 0,15% bzw. 10% im aktivierten Produkt) enthält. Es wird als Desinfektionsmittel, nicht als Sterilisationsmittel, für Krankenhäuser und andere Anwendungen verkauft. Der Hersteller gibt jedoch an, dass es sporizid, bakterizid, fungizid und virizid ist, Clostridium difficile und Bacillus subtilis-Sporen schnell inaktiviert, nicht reizend ist und eine Haltbarkeit von 60 Tagen nach der Aktivierung hat (Robison, 2012; sBioMed, 2013a, b, c). Steriplex™ SD wird inzwischen auch für die gnotobiotische Anwendung eingesetzt (C. Bell, persönliche Mitteilung, Januar 2014). In unseren Tests tötete Steriplex™ SD 106 Sporenstreifen von Geobacillus stearothermophilus in 10 Minuten und 106 Streifen von Bacillus atropheus in 30 Minuten ab.
Andere flüssige Sterilisations- und „hochwirksame“ Desinfektionsmittel sind Actril™ (0.08% Peressigsäure und 1,0% Wasserstoffperoxid; Mar Cor Purification), Cidexplus™ 28-Tage-Lösung (3,4% Glutaraldehyd; Johnson & Johnson), Minncare™ (4,5% Peressigsäure und 22.0% Wasserstoffperoxid; Minntech BV), PeridoxRTU™ (4,0-4,8% Wasserstoffperoxid und 0,17-0,29% Peressigsäure; Contec Inc.), Vimoba™ (Chlordioxid; Quip Laboratories), Sanosil S010™ (5% Wasserstoffperoxid und 0.01% Silbernitrat; Sanosil International), Sporgon™ (7,35% Wasserstoffperoxid und 0,23% PAA; Decon Laboratories) und Wavicide-01™ (2,65% Glutaraldehyd; Medical Chemical Corporation). Uns sind keine Berichte über die Bewertung eines dieser Produkte für die Verwendung bei Gnotobiotika bekannt.
Es gibt eine große Menge an Literatur über die Prüfung von flüssigen Sterilisations- und Desinfektionsverfahren im Gesundheitswesen und in der Lebensmittelverarbeitung; leider gibt es jedoch nur wenige Informationen über die vergleichende Wirksamkeit oder standardisierte Tests, die direkt auf Gnotobiotika angewendet werden. Die Anwender sollten sich darüber im Klaren sein, dass die Ergebnisse standardisierter Testverfahren erheblich variieren können. Organismen auf Oberflächen sind fast immer schwieriger abzutöten als solche in Suspension (Berube et al., 2001; Gibson et al., 1995; Sagripanti und Bonifacino, 1999, 2000; Springthorpe und Sattar, 2005; van Klingeren et al., 1998), und bei Oberflächentests können verschiedene Materialien unterschiedliche Ergebnisse liefern (Thorn et al., 2013). Darüber hinaus geben die Ergebnisse standardisierter Tests nicht unbedingt Aufschluss über die Wirksamkeit in der Umgebung, in der Sterilisationsmittel und -verfahren tatsächlich eingesetzt werden (Gibson et al., 1995; R. Orcutt, persönliche Mitteilung, März 2014). Unserer Ansicht nach ist die Verwendung von Standard-Labortests zum Vergleich von Produkten, die sich bei ordnungsgemäßer Anwendung als wirksame Sterilisatoren erwiesen haben, von weitaus geringerem Wert als die Feststellung, dass die Anwendungen eines Sterilisators – d. h. die Verfahren, in denen er verwendet wird – wirksam und zuverlässig sind. Die von uns verwendeten Methoden werden an den entsprechenden Stellen in diesem Kapitel beschrieben. Eine letzte Empfehlung lautet: Auch wenn man sich dafür entscheidet, die Flüssigsterilisation zu überprüfen, ist es wichtig festzustellen, dass die Sterilisation tatsächlich erfolgt und nicht nur scheinbar durch Wachstumshemmung. Dies kann mit Hilfe von Verdünnungstechniken, neutralisierenden Medien oder einer Kombination dieser Methoden geschehen. Die Dey-Engley-Neutralisationsbrühe funktioniert gut mit Chlordioxid und Peressigsäure als Sterilisationsmittel (Espigares et al., 2003; Sutton et al., 2002; Terleckyj und Axler, 1987). In unseren Händen neutralisierte es jedoch Steriplex SD™ nicht.
Dem Personal in nichtobiotischen Einrichtungen wird empfohlen, hinsichtlich der Verwendung von aerosolierten Sterilisationsmitteln mit dem Gesundheits- und Sicherheitspersonal ihrer Einrichtung zusammenzuarbeiten. Es sollte eine Gefährdungsbeurteilung der Arbeit durchgeführt werden, um die Verwendung geeigneter persönlicher Schutzausrüstung (Atemschutzmaske, Handschuhe, Schutzbrille, Gesichtsschutz usw.) und technische Kontrollen wie Abluft zum Abführen der chemischen Dämpfe vom Personal zu implementieren.