殺菌剤
殺菌剤（bactericide）またはバクテリオサイド（bacteriocide）は、細菌を殺す物質であり、略してBcidalとも呼ばれます。殺菌剤は、消毒剤、防腐剤、または抗生物質です。[ 1 ] しかし、昆虫の羽のような生体材料のように、物質表面が物理的表面構造のみに基づいて殺菌特性を持つ場合もあります。
消毒剤
最も多く使用 されている消毒剤は、
- 活性塩素（次亜塩素酸塩、クロラミン、ジクロロイソシアヌレートおよびトリクロロイソシアヌレート、湿性塩素、二酸化塩素など）、
- 活性酸素（過酢酸、過硫酸カリウム、過ホウ酸ナトリウム、過炭酸ナトリウム、過水和尿素などの過酸化物）、
- ヨウ素（ポビドンヨード、ルゴール液、ヨウ素チンキ、ヨウ素化非イオン界面活性剤）、
- 濃縮アルコール（主にエタノール、1-プロパノール（n-プロパノールおよび2-プロパノールとも呼ばれる）、イソプロパノールおよびそれらの混合物。さらに、2-フェノキシエタノールおよび1-および2-フェノキシプロパノールも使用される）、
- フェノール性物質（フェノール（「石炭酸」とも呼ばれる）、チモールなどのクレゾール、ヘキサクロロフェン、トリクロサン、トリクロロフェノール、トリブロモフェノール、ペンタクロロフェノールなどのハロゲン化（塩素化、臭素化）フェノール、それらの塩および異性体など）、
- 陽イオン界面活性剤、例えば一部の第四級アンモニウム陽イオン（塩化ベンザルコニウム、臭化セチルトリメチルアンモニウムまたは塩化セチルトリメチルアンモニウム、塩化ジデシルジメチルアンモニウム、塩化セチルピリジニウム、塩化ベンゼトニウムなど）およびその他、非第四級化合物（クロルヘキシジン、グルコプロタミン、オクテニジン二塩酸塩など）
- オゾンや過マンガン酸塩溶液などの強力な酸化剤。
- 重金属およびその塩（コロイド銀、硝酸銀、塩化水銀、フェニル水銀塩、硫酸銅、塩化酸化銅など）。重金属およびその塩は最も毒性が強く、環境に有害な殺菌剤であるため、使用は強く推奨されないか、禁止されています。
- 強酸（リン酸、硝酸、硫酸、アミド硫酸、トルエンスルホン酸）、pH < 1、および
- pH > 13 などのアルカリ（水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム）は、特に高温（60 °C 以上）下では細菌を殺します。
消毒剤
防腐剤（すなわち、人体や動物の体、皮膚、粘膜、傷口などに使用できる殺菌剤）として、上記の消毒剤のうち、適切な条件（主に濃度、pH、温度、人や動物に対する毒性）の下で使用できるものは限られています。その中でも重要なものは以下のとおりです。
- 適切に希釈された塩素製剤（例えば、デイキン溶液、0.5％次亜塩素酸ナトリウムまたは次亜塩素酸カリウム溶液、pH7～8に調整、または0.5～1％ベンゼンスルホクロラミンナトリウム（クロラミンB）溶液）、
- ヨードポビドンなどのヨウ素製剤は、様々な生薬（軟膏、溶液、創傷絆創膏）に使用されており、過去にはルゴール液も使用されていた。
- 尿素過水和物溶液やpH緩衝化0.1～0.25％過酢酸溶液などの過酸化物、
- 消毒剤添加物の有無を問わず、主に皮膚の消毒に使用されるアルコール。
- ソルビン酸、安息香酸、乳酸、サリチル酸などの弱い有機酸
- ヘキサクロロフェン、トリクロサン、ジブロモールなどのフェノール化合物、および
- 0.05～0.5％ベンザルコニウム、0.5～4％クロルヘキシジン、0.1～2％オクテニジン溶液などの陽イオン界面活性剤。
その他のものは、腐食性または毒性があるため、一般的に安全な消毒剤としては適用できません。
抗生物質
殺菌性抗生物質は細菌を殺し、殺菌性抗生物質は細菌の増殖や繁殖を遅らせます。
細胞壁合成を阻害する殺菌性抗生物質：ベータラクタム系抗生物質（ペニシリン誘導体（ペナム）、セファロスポリン（セフェム）、モノバクタム、カルバペネム）およびバンコマイシン。
殺菌作用のあるものとしては、ダプトマイシン、フルオロキノロン、メトロニダゾール、ニトロフラントイン、コトリモキサゾール、テリトロマイシンなどがあります。
アミノグリコシド系抗生物質は 、通常、殺菌作用があると考えられていますが、一部の微生物に対しては殺菌作用がある場合もあります。
2004 年の時点では、殺菌剤と静菌剤の区別は、基礎的/臨床的定義によれば明確であるように思われるが、これは厳密な実験室条件下でのみ適用され、微生物学的定義と臨床的定義を区別することが重要である。[ 2 ]臨床状況で薬剤が分類される場合、この区別はより恣意的になる。グラム陽性菌による感染症の大部分、特に合併症のない感染症や免疫系に問題がない患者を治療する場合、殺菌剤が静菌剤より優れているという考え方は、ほとんど意味を持たない。静菌剤は、殺菌活性を必要とすると考えられる治療に効果的に使用されてきた。さらに、静菌性であると考えられる抗菌剤のいくつかの広いクラスは、MBC/MIC 値の in vitro 測定に基づくと、一部の細菌に対して殺菌活性を示すことがある。高濃度では、静菌剤は一部の感受性微生物に対して殺菌性を示すことが多い。あらゆる感染症の治療における最終的な指針は臨床結果でなければなりません。
表面
材料表面は、その結晶学的表面構造により殺菌特性を示すことがあります。
2000年代半ば頃、金属ナノ粒子が細菌を殺菌できることが示されました。例えば銀ナノ粒子の効果は粒子の大きさに依存し、細菌と相互作用する粒子径は約1～10nmです。 [ 3 ]
2013年、セミの羽は、その物理的表面構造に基づいて、選択的なグラム陰性菌に対する殺菌効果を持つことがわかりました。[ 4 ]羽にある多かれ少なかれ硬いナノピラーの機械的変形によってエネルギーが放出され、数分以内に細菌を攻撃して殺すため、機械殺菌効果と呼ばれています。[ 5 ]
2020年に研究者らはカチオン性ポリマー吸着とフェムト秒レーザー表面構造化を組み合わせ、ホウケイ酸ガラス表面上のグラム陽性黄色ブドウ球菌とグラム陰性大腸菌の両方に対して殺菌効果を生み出し、細菌と表面の相互作用を研究するための実用的なプラットフォームを提供した。[ 6 ]
参照
参考文献
- ^ McDonnell, G; Russell, AD (1999). 「防腐剤と消毒剤：活性、作用、耐性」. Clin Microbiol Rev. 12 ( 1): 147– 179. doi : 10.1128/cmr.12.1.147 . PMC 88911. PMID 9880479 .
- ^ Pankey, GA; Sabath, LD (2004). 「グラム陽性細菌感染症の治療における静菌作用機序と殺菌作用機序の臨床的意義」 . Clin Infect Dis . 38 (6): 864– 870. doi : 10.1086/381972 . PMID 14999632 .
- ^モロネス、ホセ・ルーベン;エレシグエラ、ホセ・ルイス。カマーチョ、アレハンドラ。ホルト、キャサリン。コウリ、フアン・B;ラミレス、ホセ・タピア。ヤカマン、ミゲル・ホセ (2005-10-01)。 「銀ナノ粒子の殺菌効果」。ナノテクノロジー。16 (10): 2346–2353。ビブコード: 2005Nanot..16.2346R。土井: 10.1088/0957-4484/16/10/059。ISSN 0957-4484。PMID 20818017。
- ^ Hasan, Jafar; Webb, Hayden K.; Truong, Vi Khanh; Pogodin, Sergey; Baulin, Vladimir A.; Watson, Gregory S.; Watson, Jolanta A.; Crawford, Russell J.; Ivanova, Elena P. (2013年10月). 「ナノパターン化された超疎水性セミPsaltoda claripennisの羽表面の選択的殺菌活性」. Applied Microbiology and Biotechnology . 97 (20): 9257– 9262. doi : 10.1007/s00253-012-4628-5 . ISSN 0175-7598 . PMID 23250225 . S2CID 16568909 .
- ^イワノバ、エレナ P.;リンクレイター、デンバー P.ヴェルナー、マルコ。バウリン、ウラジミール A.シュウ、シウメイ。ヴランケン、ナンディ。ルバノフ、セルゲイ。エリック・ハンセン。ワンディヤント、ジェイソン。チュオン、ヴィ・カーン。エルボーン、アーロン (2020-06-09)。「ナノ構造表面の多面的な機械的殺菌メカニズム」。米国科学アカデミーの議事録。117 (23): 12598–12605。Bibcode : 2020PNAS..11712598I。土井：10.1073/pnas.1916680117。ISSN 0027-8424。PMC 7293705 . PMID 32457154 .
- ^ Chen, C.; Enrico, A.; et al. (2020). 「フェムト秒レーザーパターニングと層別高分子電解質コーティングによる殺菌表面の作製」 . Journal of Colloid and Interface Science . 575 : 286– 297. Bibcode : 2020JCIS..575..286C . doi : 10.1016/j.jcis.2020.04.107 . PMID 32380320 .
