.

TEXTO PRINCIPAL

Agentes químicos

AGENTES QUIMICOS

Son muchas las sustancias químicas que tienen efectos nocivos sobre los microbios; su actividad sobre éstos es de dos tipos: unas destruyen las bacterias, hongos o virus y son los agentes bactericidas, fungicidas o viricidas. Otras dificultan o inhiben su crecimiento y son los bacteriostáticos, fungistáticos o virustáticos. Toda sustancia parece ser que tiene un efecto estimulante a concentraciones mínimas sobre el crecimiento bacteriano; a mayores concentraciones es bacteriostática y, a más altas, bactericida.

Recibe el nombre de desinfección la práctica que tiene por objeto destruir todos los microbios patógenos que existan sobre personas, animales, ambiente, superficies o cosas; al destruir éstos, se eliminan también gran cantidad de microbios saprofitos. Si pretendemos destruir todo tipo de microbios saprofitos y patógenos, tenemos la técnica, basada en métodos físicos o químicos, llamada esterilización. Sólo es aplicable a objetos inanimados; por tanto, la esterilización es la destrucción de todas las formas de vida macro o microscópica, patógena o saprofita, vegetativa o de resistencia. La esterilización se precisa en todos los objetos que vayan a penetrar produciendo una solución de continuidad en la superficie corporal o aquellos que penetren en cavidades estériles y algunos que lo hagan en cavidades no estériles, como en el caso de los biberones y tetinas, utilizándose el autoclave o el horno de Pasteur o desinfectantes químicos enérgicos, como el formol, el aldehído glutárico o el óxido de etileno, siempre que se empleen en concentración adecuada con un cuidadoso control de temperatura, tiempo de actuación, humedad, etc.

- desinfectantes, antisépticos, conservador

Según la FDA, desinfectantes son «aquellas sustancias químicas capaces de destruir en 10 a 15 minutos los gérmenes depositados sobre un material inerte o vivo, alterando lo menos posible el sustrato donde residen y abarcando en aquella destrucción todas las formas vegetativas de las bacterias, hongos y virus (excepto el de la hepatitis)».

En la práctica, los desinfectantes son potentes microbicidas, pero hasta cierto punto tóxicos o irritativos para los tejidos vivos, por lo que se aplican en superficies, ambientes u objetos contaminados.

El término antiséptico se usa para indicar la sustancia que se opone a la existencia o desarrollo de gérmenes sobre la piel o mucosas, heridas, abrasiones, etc. Su objetivo es esencialmente prevenir la multiplicación de microorganismos patógenos.

Otros términos usados, aparte el concepto de agente quimioterápico que se estudia en la lección siguiente, son los siguientes:

1. Conservador o preservador. Son sustancias que se utilizan para evitar la contaminación y proliferación bacteriana de una bebida, alimento o producto biológico o farmacéutico.

2. Sanitizado. Se trata de objetos inanimados en los que se ha reducido la población bacteriana a unos niveles bajos, que cumplen los requisitos de la legislación en salud pública.

3. Degerminación. Término usado en Estados Unidos para expresar la remoción por el lavado o limpieza de microorganismos, sobre todo transeúntes, de la piel.

La velocidad a la que se realiza la esterilización de un producto contaminado bacteriológicamente al que se le ha agregado un desinfectante se ha visto que está en función de una serie de factores, como son la concentración de la sustancia, la temperatura, el pH, la composición química del medio donde se aplica el agente químico, la especie bacteriana que contamina el producto, etc. En general se ha visto que, para una circunstancia determinada, las bacterias mueren en progresión geométrica en relación al tiempo de exposición; esto se demuestra poniendo un cultivo bacteriano en contacto con un desinfectante y comprobando de tiempo en tiempo la población que queda viva, mediante siembras a partir de Ias muestras en medios adecuados. Si colocamos en una gráfica los resultados obtenidos poniendo en el eje de abscisas el tiempo y en el de ordenadas el número de bacterias viables, veremos que primero decrece rápidamente y luego con mayor lentitud, pero si en el eje de ordenadas colocamos el logaritmo del número de bacterias viables, obtendremos una línea recta que demuestra que los microorganismos mueren en proporción geométrica.

El tiempo en que se obtiene la esterilización completa de un producto por un desinfectante varía mucho de unas bacterias a otras dentro de la misma concentración de producto activo, lo que se comprueba por medio de siembras en placas de la mezcla del producto con el desinfectante de tiempo en tiempo, hasta que no se produzca crecimiento. En los virus es mucho más difícil de comprobar este efecto por la acción de interferencia que ejercen los virus muertos en el crecimiento de las partículas vivas. Esto hace que podamos dividir las sustancias, según sus niveles de acción, en las que tienen un nivel de acción alto, intermedio o bajo.

Condiciones desinfectante ideal

Condiciones que debe reunir un buen desinfectante o germicida de superficies:

1. Alta actividad germicida aun diluido y a un precio comercial que resulte en la práctica diaria de coste escaso o moderado.

2. Que su espectro de acción sea amplio y abarque las bacterias grampositivas y gramnegativas, bacterias alcohol-resistentes, virus y hongos.

3. Ser bactericida mejor que bacteriostático, o sea que mueran los microbios gradualmente y en un tiempo corto no superior a 15 minutos.

4. Ser estable en sus preparados comerciales y permanecer activo, almacenado durante varios meses.

5. Que se homogeneice uniformemente en el diluyente, sea éste agua o alcohol, para que tenga el producto activo la misma concentración en toda su masa.

8. Que su preferencia o actividad se manifieste en soluciones acuosas que penetren en los exudados, pus, sangre, etc.. donde los organismos puedan estar ocultos.

7. Que su tensión superficial sea baja para que penetre fácilmente en las rendijas, hendiduras, etc. de las superficies vivas o inertes.

8. Que sea compatible con otros productos que puedan usarse antes o simultáneamente, como sucede con el jabón y los clorógenos.

9. No ser tóxico para los tejidos humanos sin que precise el uso de guantes o el lavado inmediato de superficies vivas con las que haya entrado en contacto, etc.

10. Que no resulte corrosivo para metales, madera, superficies pintadas, etc., es decir, que no estropee muebles, objetos diversos, etc.

11. Que sus propiedades organolépticas no sean desagradables, especialmente el olor y, en algunos casos, el sabor, y debe ser con preferencia inodoro o de olor agradable.

12. No debe desteñir las ropas, paredes, cuadros, Iibros, etc.

13. Debe conseguir uma reducción logarítmica de los microorganismos patógenos, y resulta de más valor cuando consigue esa reducción en el menor tiempo posible, por ejemplo, clorógenos, yodóforos, formol, glutaraldehido.

14. No debe diluirse manifiestamente por la temperatura ni por el pH, es decir, que en una habitación fría o en un medio ácido de solución desinfectante pierda actividad y su acción sea más lenta.

No hay ninguno que reúna todas y cada una de ellas, por lo que es tendencia actual asociar dos o más productos que sumen sus ventajas, sin acumular los inconvenientes.

Tipos de compuestos

Los agentes químicos que actúan sobre las bacterias se pueden clasificar en dos grandes grupos: compuestos químicos inorgánicos y orgánicos.

Compuestos inorgánicos


Las sustancias inorgánicas suelen tener efectos sobre las bacterias por la disolución de sus iones o su efecto oxidante. Los compuestos inorgánicos se pueden clasificar en 4 grandes grupos: ácidos y álcalis, sales minerales, halógenos y otros oxidantes.

- ácidos y álcalis

Acidos y álcalis

El efecto sobre las bacterias está en relación directa con su grado de disociación; los ácidos y álcalis muy disociados ejercen un poder bactericida muy intenso. En lo que respecta a los ácidos, es totalmente cierto para los minerales y no así para los orgánicos, que deben su efecto antibacteriano a toda la molécula; algunos ácidos, como el nítrico, deben parte de su poder al anión.

Los álcalis de los metales alcalinos monovalentes deben en general su poder desinfectante a su grado de disociación; no así los alcalinos-térreos, en los que el ion metálico desarrolla un efecto evidente.

Casi todas las bacterias pueden crecer entre variaciones del pH de 4 a 9, pero hay algunas que pueden hacerlo a pH extraordinariamente ácido, como los Thiobacillus , que crecen en presencia de sulfúrico N/10 o los Lactobacillus , que, sin llegar a estos extremos, crecen en medio ácido; otras, por el contrario, lo hacen en medio alcalino, como los vibriones.

- sales minerales

Sales minerales

Las bacterias pueden vivir en concentraciones de sales muy variables de unas especies a otras. Aunque muchas de ellas superviven en agua destilada, la concentración de sal en la que generalmente se desarrollan es del 8,5 %o; el bacilo tuberculoso inhibe su crecimiento a concentraciones del 2% de sal, mientras que hay bacterias halófilas que crecen perfectamente en presencia de un 10 ó 12% de cloruro sódico.

Las sales de los metales pesados pueden tener un efecto bactericida; de ellas, las que más intenso lo tienen son las sales de plata y de mercurio, que son efectivas a concentraciones de 1 parte por millón; se debe esto a que las células captan concentraciones superiores a las que hay en el medio ambiente.

El nitrato de plata y algunas sales orgánicas, como el argirol y colargol, son buenos bactericidas y se pueden usar a concentraciones adecuadas sobre mucosas; sobre todo, se han empleado en la profilaxis de la oftalmía purulenta del recién nacido.

Los compuestos mercuriales tienen una extraordinaria acción antibacteriana por combinarse con los grupos sulfhidrilos de las bacterias; esto lo demuestra el hecho de que el efecto tóxico es neutralizado por la adición al medio de sustancias ricas en enlaces SH2. De las sales usadas antiguamente, como el sublimado corrosivo, en el momento actual no queda ninguna en uso. Hoy son más utilizados los derivados orgánicos, como el mercurocromo, el merfén o el mertiolato, que no son tóxicos y siguen siendo activos en presencia de materia orgánica; se usan en el momento actual como desinfectantes de la piel y conservantes de productos biológicos.

- agentes oxidantes:halógenos

Oxidantes

Halógenos. Los compuestos halogenados tienen un efecto bactericida, en general, por su efecto oxidante; de ellos, los más usados en la práctica son el yodo y sus compuestos, y el cloro y sus derivados.

El yodo se puede usar en forma de tintura de yodo, solución alcohólica al 10 %, que debe su efecto a que el yodo se combina con las proteínas, aparte el efecto oxidante; es muy empleada para la desinfección de la piel. Hoy se emplea el yodo en soluciones acuosas o combinado con detergentes o sustancias orgánicas: los llamados yodóforos, povidona yodada; esta última se usa en la piel por constituir una especie de manto no irritante y de gran poder bactericida.

El cloro tiene efectos bactericidas en muchos de sus compuestos; los más usados en la práctica son el cloro gaseoso, el bióxido de cloro, los hipocloritos, la lejía y las cloraminas. Todos los compuestos de cloro actúan, por una parte, produciendo oxígeno y, por otra, combinándose el cloro con las proteínas bacterianas. La mayor parte de las bacterias son sensibles al cloro a concentraciones inferiores a 1 parte por millón; su actividad es dificultada por la presencia de materia orgánica. El cloro y sus compuestos son muy usados en la potabilización del agua: en los grandes abastecimientos en forma de cloro gas, y en los pequeños como hipocloritos y lejías.

Otros oxidantes. Aunque los halógenos deben en gran parte su efecto como desinfectantes a su acción oxidante, existen otros compuestos considerados exclusivamente como oxidantes, entre los cuales los principales son: el agua oxigenada, de efectos fugaces, por ser descompuesta rápidamente por la catalasa de los tejidos, el permanganato potásico, los perboratos, los persulfatos y los peróxidos metálicos, agentes que matan rápidamente las bacterias. Son poco usados.

Compuestos orgánicos


Son muy variados los compuestos orgánicos que tienen efecto sobre las bacterias; entre los más importantes están los alcoholes, fenoles, aldehídos, colorantes y detergentes.

- alcoholes y fenoles

Alcoholes

El alcohol etílico tiene poder deshidratante y efecto desnaturalizante sobre las proteínas bacterianas. El alcohol absoluto tiene un poder bactericida casi nulo y el alcohol de 60 a 80°, que es el más efectivo, resulta un desinfectante débil. El alcohol isopropílico es más activo, pero más tóxico. En el momento actual, cada vez se tiende a usar menos el alcohol por su efecto deshidratante sobre la piel y escaso poder sobre las bacterias.

Fenoles

El fenol es un potente desinfectante que mata en algunas horas casi todas las bacterias a concentraciones del
2-5 %o; es menos activo frente a esporos, hongos y virus. En la, práctica, por su toxicidad y olor, se usa poco; sólo se utiliza en la valoración de antisépticos por el método del coeficiente fenólico y en forma de ácido fénico en la conservación de sueros y vacunas.

Los derivados fenólicos más activos son los bifenólicos, de escasa toxicidad, si bien está prohibido su uso sobre mucosas; son muy activos frente a bacterias y hongos. Entre ellos destaca el hexaclorofeno, que es muy activo en solución jabonosa y a pH 6.

Los derivados metilados del fenol son los cresoles, de los que existen tres derivados: el orto, meta y para-cresol; son cuerpos poco solubles en agua, pero uniéndolos a jabones y lejías se obtienen emulsiones densas y estables, que son la base de los productos usados en la práctica: lisol, zotal, etc. Son buenos desinfectantes y desodorantes.

Biguanidinas. A este grupo de los fenoles pertenecen la clorohexidina y el cloroxilenol, que son muy activos a concentraciones del 1%. La clorohexidina en solución alcohólica al 1% actúa muy rápidamente (en segundos) y tiene una acción residual persistente. Resulta adecuada para prevenir infecciones hospitalarias y lavado de superficies cutáneas, y sus mayores ventajas son el no irritar los tejidos a concentraciones usuales y la gran potencia antibacteriana.

Por ser actualmente muy utilizado en hospitales, clínicas médicas o quirúrgicas, mencionaremos los preparados a base de digluconato de clorhexidina que es el 1,6-di- (4-clorofenildiguanido)-hexano, el cual se emplea en forma de soluciones acuosas o alcohólicas o se asocia a detergentes no iónicos (especialmente para el lavado de manos) o con un compuesto de amonio cuaternario, que es el bromuro de tetradecil-trimetil-amonio, para aumentar el poder detergente del antiséptico.

Si la clorhexidina en concentraciones bacteriostáticas lesiona la membrana bacteriana y consigue una inhibición enzimática y pérdida irreversible de constituyentes citoplásmicos en concentraciones mayores tiene una rápida acción bactericida, y la célula permanece íntegra, pero presenta protrusiones en su superficie; el citoplasma se coagula y los ácidos nucleicos y las proteínas celulares precipitan. Impide la formación de esporos, pero no los destruye, y el M. tuberculosis no muere en las soluciones acuosas, pero es inhibido.

- aldehídos

Aldehídos


Dos son los más utilizados: el formol o aldehído fórmico, conocido de tiempo antiguo, y el más recientemente empleado aldehído glutárico o glutaraldehído.

El aldehído fórmico o metanal es un extraordinario desinfectante que actúa coagulando las proteínas bacterianas. El formol es un gas fácilmente soluble en agua y se utiliza en la práctica disuelto en ésta al 40 %; esta solución, llamada formalina, es muy activa frente a bacterias, esporos y virus, y es uno de los mejores productos que se pueden usar en desinfección y esterilización hospitalaria. Se emplea asimismo para inactivación de suspensiones bacterianas y en la preparación de toxoides.

El glutaraldehído activado con sales de estaño y a un pH alcalino es esterilizante, pues no sólo destruye las formas vegetativas de las bacterias, sino también los esporos y los virus, como los de la poliomielitis y hepatitis, y se emplea en soluciones al 2 %, en las cuales se sumerge el material que se quiere esterilizar bien limpio (generalmente el de caucho o plástico o instrumentos para cirugía de especialidades de oftalmología u otorrinolaringología, para endoscopía, etc., que no pueden ser esterilizados por el calor).

- colorantes

Colorantes

Ciertos colorantes, como el azul de metileno, verde malaquita, verde brillante, etc., tienen una acción selectiva bacteriostática o bactericida, según la concentración, por lo que se usan en la preparación de medios de cultivo selectivo. Su acción bacteriostática se debe a la modificación del potencial óxido-reductor del medio, lo que inhibe el desarrollo de las bacterias. En general, las bacterias grampositivas son inhibidas más intensamente por este grupo de sustancias bacteriostáticas; por ello se añaden a los medios de cultivo para bacilos gramnegativos, con el fin de evitar las interferencias por los grampositivos.

- detergentes

Detergentes

Por la tensión superficial, las gotas de un líquido tienden a ser redondas; si aquélla es alta, permanecerán como gotitas redondeadas y, si es baja, se extienden sobre la superficie formando una fina película. Para la desinfección química, los líquidos deben tener tensión superficial baja para que se extiendan por una mayor área y puedan ponerse en contacto más íntimamente con las células; los líquidos de baja tensión superficial muy humedecedores se consiguen con los productos químicos surfactantes , tensioactivos o de superficie , que, cuando se disuelven en el agua, reducen la tensión superficial y se concentran en la superficie de las células más que en la solución; son el jabón, que contribuye a la limpieza separando partículas contaminantes de una superficie y rompiendo las películas de grasa en pequeñas gotas, y los detergentes sintéticos, en su mayoría con un derivado lineal del petróleo sulfonado en los aniónicos y los catiónicos, que son una mezcla de clorhidratos alquílicos del dimetilbencilamonio.

Los agentes tensioactivos están caracterizados por tener un grupo hidrófilo y otro lipófilo, lo que les da la propiedad de disminuir la tensión superficial de las sustancias sobre las que actúan. Según el signo de la carga eléctrica se dividen en aniónicos y catiónicos. Los aniónicos son los jabones, que tienen acción detergente de limpieza, pero cuyo poder bacteriostático es escaso o nulo; dicha acción se puede incrementar añadiéndoles desinfectantes como el hexaclorofeno u otras sustancias tensioactivas, como el laurilsulfato. Tienen la propiedad de neutralizar el efecto bacteriostático o bactericida de los detergentes catiónicos; de ahí la importancia de eliminar todo resto de jabón antes de hacer actuar un detergente catiónico.

Los detergentes catiónicos son derivados, halogenados o no, de amonio cuaternario, que penetran fácilmente por las superficies, tienen un gran poder bacteriostático y son desodorantes; su coeficiente fenólico es, por término medio, de12 frente al Staphylococcus aureus , de 10 frente a bacilos gramnegativos y de 5 frente a Pseudomonas y Proteus (aunque algunas de estas bacterias en soluciones acuosas se vuelven resistentes). Se usan a concentraciones entre el 1% y el 1%o, según la carga bacteriana sobre la que tienen que actuar.

- desinfectantes gaseosos

Desinfectantes gaseosos

Además del formol, usado en forma gaseosa y en cámaras cerradas como desinfectante, existen una serie de sustancias, que en estado gaseoso son muy activas frente a los microorganismos; entre ellas las más importantes son:

Oxido de etileno. Es una sustancia muy penetrante y activa frente a bacterias, hongos y virus; es un gas tóxico y explosivo, por lo que hay que emplearlo con determinadas precauciones. Se debe utilizar en una cámara cerrada, con un grado de humedad previo del 40 al 60 %, mezclado con anhídrido carbónico en proporción de un 5 % de óxido de etileno, y la temperatura de aplicación es de 20 a 45°C, por lo que se llama esterilización en frío; el tiempo que se requiere mantener un objeto en la cámara de etileno para esterilizarlo es de 3 a 12 horas. Se emplea en la desinfección de aquellos objetos que se estropean por el calor o las sustancias químicas, como colchones, mantas o plásticos. Actúa porque en contacto con el agua forma etilenglicol de acción microbicida.

Betapropiolactona. Es muy activa frente a bacterias, esporos y virus con un 75% de humedad; es irritante para la piel y mucosas, y tóxica por inhalación. Es muy poco penetrante, por lo que sólo se emplea sobre superficies, y por su acción cancerígena ha dejado de utilizarse.

Glicoles. De los derivados glicólicos, los más usados son el propilenglicol y el etilenglicol; se aplican por medio de unos dispositivos especiales llamados glicostatos o, lo que es más frecuente, en forma de aerosoles para desinfección de ambientes.

Asociaciones de desinfectantes

La tendencia actual es la asociación de desinfectantes clásicos o modernos con agentes activos de superficie, que, al disminuir la tensión superficial y por su acción de limpieza, favorecen la penetración a través de la membrana celular, o bien se trata de asociaciones intermoleculares de dos o varios desinfectantes para obtener otros más enérgicos y rápidos de actuación.

Así, por ejemplo, como hemos repetido, se asocian detergentes catiónicos o aniónicos con yodo o clorhexidina o bien aldehídos alifáticos, sales de amonio cuaternario y sales organometálicas, terpenos aromáticos y aminas activadas o mercurobutol, éter sulfúrico, acetato de etilo y laurilsulfato sódico, etc.


VOLVER