Dezinfekcijas līdzeklis: “anolīts”– elektroķīmiski aktivēts nātrija hlorīda un nātrija hipohlorīta šķīdums

1. Vispārīga informācija

Dzīvai mikropasaulei pielāgojoties un mutāciju rezultātā pēdējā gadsimtā ir radušās daudzkārt izturīgākas baktēriju kolonijas pret dezinfekcijas līdzekļiem un antibiotikām, salīdzinot ar “muzeja” paraugiem. Sevišķi smaga ir cīņa ar baktērijām vecās sabiedriskās ēkās, slimnīcās pēc 10-20 gadu ekspluatācijas. Šādā situācijā veiksmīga ir izeja izmantot patogēno baktēriju, vīrusu, mikrosēnīšu kontrolei vielas, kas līdzīgas dabas ”ražotām” vielām, ļoti mazā koncentrācijā, bet ar oksidējošo molekulu lielu aktivitāti (ierosināti, jonizēti). Nātrija hipohlorīts (NaClO) nepārtraukti tiek “ražots” organismā no sāls (NaCl) un tā baktericīdās īpašības ir labi zināmas, pret šo molekulu nenovēro baktēriju adaptāciju. Ir tehniskas problēmas rūpnieciski ražot koncentrētu nātrija hipohlorītu un to transportēt līdz pielietošanas vietai, tā agresivitātes, spēcīgo oksidācijas īpašību dēļ. Pēdējos 10 gados visai plaši Latvijā ir izmēģināts dažādās dezinfekcijas vidēs, jomās izmantot uz vietas ražotu (portatīvās iekārtas, STEL tipi) elektroķīmiski aktivētu nātrija hipohlorīta šķīdumu no sāls šķīduma (0,5%-1%), kurā ķīmiski nosakāmā aktīvā hlora koncentrācija ir zema: 0,03%, 0,02%, 0,005%, 0,00015%, 0,00005% (300 mg Cl’/dm³, mg Cl’/1l) un zemāk, min. 0,5 mg Cl’ 1litrā). Elektroķīmiskā aktivācija notiek medicīnas vajadzībām ražotās iekārtās STEL (STEL –10, STEL-20, STEL-60), kur skaitļi nosaka “anolīta” ražību l/min, modeļa tehnisko noformējumu). Tie ir universāli elektroķīmiskās aktivācijas aparāti, kas spēj aktivēt dažādus elektrovadošus šķīdumus. No vārāmās sāls šķīduma (vai NaCl saturošs minerālūdens, tīrs jūras ūdens) iegūst 2 šķīdumus: “anolīts” no elektrodu anoda kameras un “katolīts” – no katodu kameras. Aktivācijas būtība: elektroķīmiskā iekārtā, kur darba kameras elektrodi katods un anods (Ti un Ti,RuO, vai Pt) ir atdalīti ar speciālas keramikas membrānu, ūdens un sāļu joni (katjoni, anjoni) tiek telpiski atdalīti un oksidēti (pie anoda), reducēti (pie katoda) un ierosināti līdzīgi kā radikāli (*).

“Katolīts” ir ar spēcīgām reducējošām īpašībām, oksidācijas – redukcijas potenciāls (ORP) –300 mV līdz –900 mV, pH 8 – 12 un to izmanto kā sārmainu un neorganisku virsmas aktīvu piedevu dažādos mazgāšanas procesos, kas ļauj ievērojami ekonomēt sintētiskos mazgāšanas līdzekļus, jo veicina dažādu organisku šķidrumu mazgāšanu, piemēram, slimnīcās, pārtikas rūpniecībā. Katolīts no vārāmās sāls šķīduma satur NaOH, OH^–, H₃O₂^+, HO₂’, HO₂^–, O₂^– . Vāju “katolītu”, kura ORP ir -300 mV līdz –600 mV, pH 8 –10 izmanto dažādu dabīgu bioloģisku procesu aktivēšanai, kurā darbīgās komponentes ir – hidroksila joni, radikāli (OH’), brīvie elektroni un tad to parasti sauc par “dzīvo ūdeni” vai “jonizētu sārmainu ūdeni” – Japānā. “Katolīta” izmantošanai medicīnā, pārtikas rūpniecībā, lopkopībā ir izstrādātas daudzas speciālas rekomendācijas.

“Katolīts” ir videi nekaitīgs un tā pārpalikumus no iekārtas STEL var ievadīt notekūdeņu sistēmā.

“Anolīts” ir spēcīgs oksidētājs, kam pēc iegūšanas oksidācijas – reducēšanas potenciāls (ORP) ir no +300 mV līdz +900mV, ķīmiski nosakāmā aktīvā hlora saturs ir no 200 mg/dm³ līdz 300 mg/dm³ (mg/l), ko nosaka iegūšanas režīms. Speciālām vajadzībām var iegūt “anolītu” ar aktīvā hlora saturu 500 – 700 mg/dm³ (mg/l) vai bez hlora savienojumu satura – no dzeramā ūdens. Fizikālās, ķīmiskās īpašības “anolītam” ir labi atkārtojamas un tās nosaka ražošanas iekārtā (STEL tips) iestādītie darba režīmi. Galvenās biocidās (ar atomāro skābekli oksidējošas) komponentes “anolītā”: NaClO, HClO, NaClO^–, NaClO*, HClO*, H₂O₂, O₃ praktiski ir nekaitīgas aerobām baktērijām (piezīme: ar * šeit apzīmētas ierosinātas, aktivētas molekulas).

Anolītam ir plašs pretmikrobu darbības spektrs: baktericīdas, tuberkulocīdas, virulocīdas, fungicīdas, sporocīdas īpašības apvienotas ar virsmas aktīvām, mazgāšanas īpašībām, kas veicina baktēriju koloniju sagraušanu, to uzirdinot.

Anolīts ar aktīvā hlora saturu līdz 200 mg/dm³ (mg/l) ir vāji smakojošs, bet pie 300mg/l hlora smaka ir sajūtama, ja to glabā vaļējos traukos. Anolīta ilglaicīga iedarbība (līdz 4 st mērcējot) uz ādu neizsauc reakciju, bet pie ilgstošākas un regulāras iedarbības (6 dienas mērcē pa 4 st) novēro ādas sausumu un epitēlija lobīšanos[1]. Speciāli pētījumi pierādīja, ka anolītam nav alerģiju izsaucošas īpašības (ārīgi un lietojot iekšķīgi)[1]. Ilgstoši lietojot anolītu iekšķīgi dzīvniekiem nenovēro mutagenās īpašības [1], kā arī nav mutagēnās īpašības – pēc Eimsa baktēriju testa (salmonellas /mikrosomas) [3].

Embriotropās un teratogenālo anolīta (50 mg Cl’/l) iedarbību pārbaudīja ar grūtniecībā esošām jūras cūciņām un konstatēja, ka šādas iedarbības nav [1].

Baktēriju iznīcināšana notiek ar anolīta izdalītā atomārā skābekļa palīdzību un novērotā baktericīdās aktivitātes rinda: ozons, “anolīts”, hlors (hlorkaļķi), trinātrija fosfāts, hloramīns [1].

Anolīta minimālo dezinfekcijas aktivitāti pret tīrām mikroorganismu kultūrām novēro pie aktīvā hlora analīzes 2 mg/l, dezinfekcijas aktivitāte strutu modelī – pie 10 mg Cl’/l [1].

No toksikoloģiskā viedokļa anolīts ir klasificējams kā 4. bīstamības klases viela, maksimāla nekaitīgā koncentrācija 50 mgCl’/l [1].

2. Anolīta izmantošana ūdens vides dezinficēšanā

Antropogēno bakteriālo piesārņojumu ūdens vidē (vannas, baseini, peldvietas) kontrolē pēc E.coli, Staph. Aureus, Str. Faecalis, B.cereus. Tabulā Nr 1 ir parādīta dezinfekcijas efektivitāte reālās ūdens vidēs, kur baktēriju sākotnējā koncentrācija (100%) bija 10 000 –100 000 bakt./litrā.

1. tabula

Testa kultūru pārbaude ūdens vidē, dezinficējot ar anolītu [ 1 ]

Testa kultūru nosaukumi	Cl’ aktīvā paliekošais saturs ūdenī, mg/dm3 , mg/l	Sākotnējā koncentrācija, %	Koncentrācija pēc 15 min, % no sākotnējās	Koncentrācija pēc 30 min, % no sākotnējās
E. coli	0,5	100%	39%	0%
E. coli	1,5	100	0	0
Str. faecalis	0.5	100	43	0
Str. faecalis	1.5	100	12	0
Stapf. aureus	0.5	100	19	0
Stapf. aureus	1.5	100	0	0
B. cereus	0.5	100	21	0
B. cereus	1.5	100	14	0
St. bakteriofāgs	0.5	100	42	0
St. bakteriofāgs	1.5	100	37	0

No šiem pētījumu datiem ir redzams, ka anolīts pie paliekošās aktīva hlora koncentrācijas 0,5 un 1,5 Cl’mg/l pēc 30 min pilnīgi dezinficē antropogēno piesārņojumu ūdenī.

Apdzīvoto vietu, māju notekūdeņu dezinficēšanas pārbaudes tika veiktas izmantojot notekūdeņu modeļus, kas saturēja 1 g fekālijas 1 l, pievienojot speciāli izaudzētas baktērijas. 2.tabula

Mikrobioloģiski dati par anolīta un hlorkaļķu efektivitāti sadzīves notekūdeņu dezinficēšanai

Notekūdeņu modeļu veidi, to biol. piesārņojumi	Dezinfekcija ar anolītu, rādītāji		Dezinfekcija ar hlorkaļķiem, rādītāji
	Pirms dezinfekcijas	Pēc dezinfekcijas	Pirms dezinfekcijas	Pēc dezinfekcijas
Fekāliju notekūdeņi -Mikrobu skaitlis -Koli indekss	4,4 x 1011 2,0 x 109	45 < 10	8,3 x 1010 4,7 x 108	3,2 x 104 714
Fek. + ziepju not. -Mikrobu skaitlis -Koli indekss	6,7 x1011 4,3 x 109	63 < 10	7,9 x 109 1,1 x 108	6200 376
Fek.+ziepes+SML -mikrobu skaitlis -Koli indekss	3,1 x 108 7,3 x 106	0 < 10	4,5 x 107 7,9 x 106	380 256

Šajos pētījumos dezinfekcijas līdzekļus pievienoja pakāpeniski ar aprēķinu, lai pēc 0,5 st būtu to saturs 1,5 mg Cl’/l, jo iepriekš nebija zināms skābekļa patēriņš organisko piemaisījumu dēļ. Notekūdeņu modeļi ar ziepēm tika aprēķināti pēc aptaujām par ikmēneša ziepju un sintētisko mazgāšanas līdzekļu (SML) izlietojumu – 200g/mēn. un 150 g/mēn.. Atbilstoši šiem datiem fekāliju modeļiem pievienoja 51 mg/l ziepes un 38 mg/l SML. Notekūdeņu dezinfekcijas rezultāti (2.tab.) rāda, ka anolīts pie atlikušās Cl’akt. koncentrācijas 1,5 mg/l samazināja baktēriju skaitu par 10 kārtām un nodrošināja koli indeksu zem 100 (sanitāri higiēniskās prasības peldvietām), praktiski tuvinot rādītājus dzeramā ūdens baktēriju piesārņojuma prasībām. Hlorkaļķis salīdzinot ar anolītu ir vājāks sadzīves notekūdeņu dezinfekcijas līdzeklis un tas ir kaitīgāks apkārtējai videi.

Notekūdeņu oksidējamības rādītājs ir svarīgs parametrs attīrīšanas procesos, tas raksturo dezinfekcijas līdzekļa kā oksidētāja spēju, īpašību.

3.tabula

Sadzīves notekūdeņu oksidējamība (mg 0₂/dm²) pirms un pēc to dezinfekcijas [1]

Notekūdeņu modeļu veidi	Notekūdeņu oksidējamība, mg O2/litrā
	Pirms dezinfekcijas	Pēc dezinfekcijas ar hlorkaļķiem	Pēc dezinfekcijas ar anolītu
Fekāliju notekūdeņi	21	19	12
Fekālijas + ziepes	27	22	17
Fek.+ ziepes + SML	32	28	19

Dati no 3. tabulas parāda, ka anolīts ievērojami spēcīgāk oksidē organisko piesārņojumu notekūdeņos salīdzinot ar hlorkaļķiem, turklāt anolīta oksidācijas spēja ir izteikta arī ziepju un sintētisko mazgāšanas līdzekļu (SML) piesārņojumā.

3. Anolīta izmantošana virsmu un materiālu dezinficēšanā

1. Dezinficēšanu veic ar sekojošiem paņēmieniem:

-virsmu noberžot (telpu dezinficējamās virsmas, sanitārās un medicīniskās iekārtas, mēbeles;

-iegremdējot (medicīnas instrumenti, nelieli priekšmeti, trauki, dažādi elastīgi, poraini materiāli);

-izsmidzinot telpā un uz virsmām.

1.1. Virsmu dezinficē ar anolītā samērcētu mazgāšanas materiālu (lupata, mazgāšanas slota) noberžot virsmu 1 reizi vai to atkārto pēc 15 minūtēm. Lai vienmērīgi virsmu saslapinātu, vienreizējais anolīta patēriņš ir rēķināms 200 ml/m², bet divkārtējai mazgāšanai norma ir 300 – 400 ml/m². Ļoti netīras virsmas vispirms nomazgā, dezinficē mitras virsmas. Telpu pēc dezinficēšanas strauji žāvē pēc 30 min, nodrošinot nepieciešamo dezinficēšanas laiku.

1.2. Nelielus priekšmetus pilnīgi iegremdē anolītā, iepriekš izjaucot samontētus priekšmetus. Tukšumus, kanālus iztīra ar speciālām birstēm, tamponiem.

1.3. Mīkstu materiālu priekšmetus – drēbes, kopšanas materiālus vispirms iemērc ūdenī ar katolītu, izmazgā un tad dezinficē pilnībā iegremdējot anolītā un 2-3 reizes pārcilājot, samaisot, anolīta norma – 5 l uz 1 kg sausām drēbēm. Pēc dezinfekcijas drēbes skalo dzeramā ūdenī līdz izzūd hlora smarža.

1.4. Virtuves traukus vispirms notīra no ēdienu paliekām, nomazgā un dezinficē pilnīgi iegremdējot anolītā.

1.5. Ar anolītu nevar dezinficēt rūsējoša metāla traukus, izstrādājumus. Maz rūsējošus metāla priekšmetus var dezinficēt ar anolītu, ja tam pievienots viegli nomazgājams korozijas inhibītors, piemēram, pārtikas priekšmetiem nekaitīgais bora glukonāts.

2. Dezinficēšanai nepieciešamo ikdienas “anolīta” normu glabā slimnīcu nodaļās, bet ne vairāk kā 5 dienas, speciāli noteiktā vietā. Traukam jābūt uzrakstam “anolīts”, norādot (piemēram, ar uzlīmi) tā izgatavošanas datumu ražošanas iekārtā. Nepārtrauktas ražošanas un regulāras “anolīta” trauku apmaiņas, plūsmas organizācijas gadījumā ”anolīta” noderīgumu kontrolē pēc ražošanas iekārtas darba žurnāla, “anolīta” izsniegšanas – saņemšanas reģistra. Nepieciešamo dezinficēšanas darba šķīdumu gatavo uz vietas, atšķaidot “anolītu” ar krāna ūdeni, akas ūdeni atbilstoši instrukcijai. Darba šķīdumu izlieto un pārpalikumu izlej kanalizācijā.

3. Anolītu iegūst portatīvā iekārtā STEL-…, ražošanas vietā jābūt attiecīgai instrukcijai, darba žurnālam.

4. tabula

Dažādu piesārņotu objektu dezinficēšana ar anolītu [2]

Objekta nosaukums	Dezinficēšanas režīms pie zemāk minētiem nosacījumiem						Dezinfekcijas paņēmiens
	Baktērijas un vīrusi		Tuberkuloze		Sēnīšu izcelsme
	Koncentr. Cl’, %	Laiks, min	Koncentr. Cl’. %	Laiks, Min	Koncentr. Cl’. %	Laiks, min
Telpu virsmas	0,02	120	0,02	360	0,02	120	Berzēšana
Izstrādājumi medicīnai:-stikls, titāns -plastmasa, silikons	0,02 0,02	180 60	0,05 0,02 0,05	30 180 30	0,05 0,02 0,05	30 240 30	Iegremdējot Iegremdējot
Gumija Citi materiāli	0,05	60	0,02 0,05	240 120	0,02 0,05	240 60	Iegremdējot
	0,02	180	0,,02	180	0,02	240	Iegremdējot
	0,05	60	0,05	30	0,05	30	Iegremdējot
Sanitārie aprīkojumi	0,05	60	0,05	120	0,05	30	Berzējot
Trauki,tīri ar ēdiena atliekām	0,02	60					Iegremdējot
	0,02	360	0,02	360	0,02	360
Veļa, tīra	0,02	60			0,02	240	Iegremdējot
Veļa, netīra	0,02	360	0,05	180	0,05	60	Iegremdējot
Mazg. birste	0,02	360	0,05	180	0,05	60	Iegremdējot

4. Sterilizācija ar anolītu

Medicīnas instrumentus priekšmetus pirms sterilizācijas notīra un mazgā. Šajā procesā var izmantot anolītu ar darba koncentrāciju 0,01 – 0,02 %, iegremdējot uz 20 minūtēm, tad ar anolītu katru priekšmetu nomazgā, skalo tekošā ūdenī, beigās skalo destilētā ūdenī. Šādi apstrādāti priekšmeti tālāk nonāk sterilizācijai, piemēram, pēc 5. tabulā dotiem režīmiem.

Medicīnas priekšmetus, instrumentus sterilizē piemērotos emaljētos, stikla traukos, kurus var noslēgt ar vāku. Priekšmetus ievieto anolītā, garantējot to virsmas saslapināšanu, aizpildot tukšumus. Anolīta līmenim jābūt virs instrumentiem, izstrādājumiem (dati 5. tabulā).

5. tabula Medicīnas izstrādājumu, priekšmetu sterilizācija ar anolītu [2]

Stikls, plastmasa, silikona kau- 0,02 60

Pēc sterilizācijas instrumentus, materiālus izņem aseptiskos apstākļos, skalo 1 min ar destilētu ūdeni, žāvē speciāli noteiktos apstākļos, iesaiņo, uzglabā atbilstoši vietējās instrukcijas prasībām.

5. Anolīta izmantošana ikdienas vai regulārai telpu kopšanai un dezinfekcijai

Slimnīcu telpu ikdienas, regulārai uzkopšanai, dezinfekcijai izmanto no anolīta tikko kā pagatavotu darba šķīdumu, rēķinot lai aktīvā hlora saturs darba šķīdumā būtu 50 – 60 mg/dm³ (50-60 mg Cl’/l). Šī rekomendācija izstrādāta pēc 8 gadu praktiskās pieredzes Rīgas 7. klīniskā slimnīcā – BO SIA “Klīniskā slimnīca “Gaiļezers”. Šāds darba šķīdums nerada nepatīkamu smaržu un slimnieki, personāls, apmeklētāji nejūt diskomfortu. Darba šķīdumu pagatavo, piemēram, 1 l anolītu ar 300 mg Cl’akt/l (0,03% aktīvā Cl’) atšķaidot ar 4 l ūdeni no krāna, iegūsim aptuveni koncentrāciju 60 mg Cl’/l darba šķīdumā (0,006% pēc Cl’ akt.). Ar šādu darba šķīdumu, piemēram, var dezinficēt vismaz 3 l ļoti inficētus fekālijas, ziepes un SML saturošus notekūdeņus (sk 2.,3. tabulas).

Slimnīcās jālieto vienkāršas, viegli iegaumējamas attiecības darba šķīdumu pagatavošanai, piemēram 1:4 , 1:3, kur 1l anolītu atšķaida ar 4 vai 3 l ūdeni no krāna. Darba šķīduma Cl” akt. Koncentrācija 50 mg/l jeb 0,005% ir atzīta kā veselībai nekaitīga [1.], tāpēc pieredzējis dezinficētājs viegli pēc garšas un savelkošās īpašības var kontrolēt “anolīta” derīgumu un darba šķīduma kvalitāti. Anolītu ražo speciāli sagatavotā darba vietā (līdz 100 l/dienā) speciālā telpā, kura atbilst darba organizācijas un drošības prasībām (virs 100 l/dienā). Anolīta ieguves instrukcijā tiek norādīts kādiem jābūt anolīta parametriem, kas izriet no tālākās pielietošanas mērķiem. Attiecīgi, izstrādājot “anolīta” ieguves darba instrukcijas, nosaka iekārtas STEL darba režīmus nepieciešamā Cl’ koncentrācijai anolītā (parasti intervālā no 200 mg/l līdz 500 mg/l), ko ikdienā kontrolē pēc darba režīmiem (tiem atbilst Cl’ – aktīvā hlora analītiski nosakāmais saturs). Anolīta pārbaudes ar ķīmiskām analīzēm veic pēc iekārtu STEL- elektrodu nomaiņas un jaunu darba režīmu izstrādes, iestādīšanas. Vadoties no dažādiem argumentiem (operatora darba apstākļi, aparāta darba mūžs, transportējamais anolīta apjoms, uzglabāšanas apstākļi, u.c.) optimālākais ražojamā anolīta stiprums pēc Cl’ koncentrācijas ir 200 mg/l (darba šķīdumu gatavo 1:3) vai 300 mg/l (darba šķīdumu gatavo 1:4), bet iekārtas STEL tipu, tās ražību izvēlas no datiem par anolīta pieprasījuma dienā.

Sākot regulāru dezinfekciju ar anolītu, slimnīcā, sabiedriskā iestādē, pārtikas ražotnē, noliktavā, u.tml. vispirms tiks iznīcinātas tās baktēriju kolonijas, kuras jau “pieradušas” pie tradicionāliem dezinfekcijas līdzekļiem, vai to deficīta apstākļos baktēriju, sporu koncentrācija ir liela. Tāpēc sākuma etapā ir radoši jāpilnveido instrukcijas, lietojot anolītu biežāk, izmantojot lielāku darba šķīduma patēriņu, vai paaugstinot Cl’ koncentrāciju. Jāņem vērā aktivēto ķīmisko šķīdumu īpatnības – labāku rezultātu var panākt ar zemāku koncentrāciju, bet ar lielu darba šķidruma daudzumu nomazgājot virsmu tīru, ļaujot virsmām nožūt lēni (aptuveni 30 min), novēršot caurvēju. Drošākai vecu ēku bakteriālās situācijas uzlabošanai, sākotnējo regulāro dezinficēšanas procesu nepieciešams kontrolēt ar baktēriju paraugu uztriepju noņemšanu, regulārām analīzēm pieredzējušu epidemiologu vadībā, kas ļauj izstrādāt optimālus darba režīmus tieši katrai ēkai, atbilstoši telpas noslodzei, pie iespējamiem bakteriāliem piesārņojumiem.

Piezīme: Šai informācijai darba gaitā var būt papildinājumi, kas atrodami pie autora.

2003-11-28 Andris Ansis Špats, Dr.sc.ing. tālr. 40 66335, Bīriņos, Limbažu raj.