Бензалконію хлорид 50% BKC

ОПИС [RU]

Хлорид бензалкония (BZK,BKC,BAK,BAC), также известный как алкилдиметилбензиламония хлорид (ADBAC) и под торговым названием Зепиран/Зефиран (Zephiran) является одним из видов катионных поверхностно-активных веществ. Это органическая соль, классифицируемая как четвертичное аммониевое соединение. ADBAC имеют три основные разновидности применения: в качестве биоцида, катионного поверхностно-активного вещества и агента фазового переноса. ADBAC – это смесь хлоридов алкилбензилдиметиламмония, в которой алкильная группа имеет разную длину алкильных цепей с парными номерами.

В зависимости от чистоты хлорид бензалкония варьируется от бесцветного до бледно-желтого цвета (нечистый). Хлорид бензалкония легкорастворим в этаноле и ацетоне. Растворение в воде происходит медленно. Водные растворы должны быть нейтральными или слегка щелочными. Растворы пенятся при встряхивании. Концентрированные растворы обладают горьким вкусом и слабым миндалевидным запахом.

Стандартные концентраты производятся в размере 50% и 80% масс. растворов и продаваемых под торговыми названиями BC50, BC80, BAC50, BAC80 и т.д. 50% раствор является чисто водным, тогда как более концентрированные растворы требуют включения модификаторов реологии (спирты , полиэтиленгликоли и т.п.) для предотвращения увеличения вязкости или образования геля в условиях низких температур.

Хлорид бензалкония также имеет свойства поверхностно-активного вещества, растворяя липидную фазу слезной пленки и увеличивая проникновение лекарства, что делает его полезным вспомогательным веществом, но с риском вызвать повреждение поверхности глаза.

Хлорид бензалкония является основой катализа фазового переноса, важной технологией синтеза органических соединений, включая лекарственные препараты.

Благодаря своей антимикробной активности, хлорид бензалкония является активной составляющей многих потребительских товаров.

Фармацевтические продукты, такие как глазные, ушные и носовые капли или впрыскиватели, как консервант.
Средства личной гигиены, такие как обеззараживающие средства для рук , влажные салфетки , шампуни , мыло , дезодоранты и косметика.
Обеззараживатели для кожи и разбрызгиватели для промывания ран, например Бактин.
Пастилки для горла и полоскание рта , как биоцид
Спермицидные кремы.
Чистящие средства для пола и твердых поверхностей в качестве обеззараживающего средства, такие как Лизол и Деттол – антибактериальный разбрызгиватель и салфетки.
Альгициды для очищения от водорослей, мха, лишайников из дорожек, черепицы, бассейнов, кладки и т.д.
Хлорид бензалкония также используется во многих непотребственных процессах и изделиях, в том числе в качестве активной составляющей при хирургическом обеззараживании. Исчерпывающий список использования включает промышленные приложения. Преимущество хлорида бензалкония, которого нет у антисептиков на основе этанола или перекиси водорода, заключается в том, что он не вызывает ощущения жжения при нанесении на поврежденную кожу. Однако длительный или повторный контакт с кожей может вызвать дерматит.

Во время пандемии COVID-19 время от времени возникала нехватка чистящих рук, содержащих этанол или изопропанол как активные составляющие. Управление по продовольствию и медикаментам США заявило, что хлорид бензалкония подходит как альтернатива для протирания рук медицинским персоналом. Однако, ссылаясь на правило УПМ , ЦКЗ США заявляет, что у него нет рекомендуемой альтернативы этанолу или изопропанолу в качестве активных составляющих, и добавляет, что “имеющиеся данные свидетельствуют о том, что хлорид бензалкония обладает менее надежной активностью против определенных бактерий и вирусов, чем хоть какой из этих спиртов”. В ноябре 2020 года в журнале Journal of Hospital Infection было обнародовано исследование составов хлорида бензалкония; было установлено, что лабораторные и коммерческие обеззараживающие средства с содержанием от 0,13 до 0,28% инактивируют вирус SARS-CoV-2 в течение 15 секунд после контакта, даже при наличии грунта или жесткой воды. Это привело к росту консенсуса о том, что обеззараживающие средства бензалкония столь же действенны, как обеззараживающие средства на основе спирта, несмотря на рекомендации ЦКЗ. Как обеззараживающий для рук использование бензалкония в некоторых ситуациях может быть выгоднее этанола, поскольку он обладает значительно большим остаточным антибактериальным действием на коже после первого применения. Хлорид бензалкония демонстрирует стойкое противомикробное действие в течение четырех часов после контакта, тогда как обеззараживающее средство на основе этанола демонстрирует защиту кожи только в течение 10 минут после нанесения.

Хлорид бензалкония – часто используемый консервант для глазных капель; типичные концентрации колеблются от 0,004 до 0,01%. Высшие концентрации могут быть едкими и вызвать необратимые повреждения эндотелия роговицы.

Избегание использования растворов хлорида бензалкония при ношении контактных линз обсуждается в литературе.

Через антимикробное действие при нанесении на кожу в некоторые местные лекарства от прыщей добавляют хлорид бензалкония для повышения действенности или срока годности.

В России и Китае хлорид бензалкония используется как контрацептив . Таблетки вводят влагалищно или наносят гель, что приводит к местной спермицидной контрацепции. Это опасный способ применения, что может вызвать раздражение.

Применяется в пчеловодстве для лечения гнилостных заболеваний расплода.

Хотя в прошлом хлорид бензалкония был распространен как консервант в офтальмологических препаратах, его глазная токсичность и раздражающие свойства вместе со спросом потребителей заставили фармацевтические компании увеличить производство препаратов, не содержащих консервантов, или заменить хлорид бензалкония консервантами.

Многие препараты для ингаляций и носовых впрыскателей содержат хлорид бензалкония как консервант, несмотря на значительные доказательства того, что он может негативно влиять на ресничные движения, мукоцилиарный клиренс, гистологию слизистой носа, функцию нейтрофилов человека и реакцию лейкоцитов. Хотя некоторые исследования не выявили корреляции между использованием хлорида бензалкония в концентрациях 0,1% или ниже в носовых впрысках и ринитом, вызванным лекарственными средствами, другие советовали избегать хлорида бензалкония в носовых впрысках. В Соединенных Штатах носовые стероидныепрепараты, не содержащие хлорида бензалкония, включают будесонид, триамцинолон ацетонид, дексаметазон и аэрозольные ингаляторы Беконаза и Вансеназа.

Хлорид бензалкония вызывает раздражение тканей среднего уха в обычных концентрациях. Доказана токсичность для внутреннего уха.

Профессиональное влияние хлорида бензалкония связано с развитием астмы. В 2011 году обширное клиническое исследование, призванное оценить действенность обеззараживающих средств для рук на основе различных активных составляющих в предотвращении передачи вирусов среди школьников было перепланировано таким образом, чтобы исключить обеззараживающие средства на основе хлорида бензалкония из-за проблем с безопасностью.

Хлорид бензалкония широко используется в качестве фармацевтического консерванта и противомикробного средства с 1940-х годов. Хотя ранние исследования подтвердили коррозионные и раздражающие свойства хлорида бензалкония, изучение негативного воздействия хлорида бензалкония и связанных с ним заболеваний началось только за последние 30 лет.

Хлорид бензалкония является раздражителем кожи человека и сильным раздражителем глаз. Это подозреваемый респираторный токсикант, иммунотоксикант, желудочно-кишечный токсикант и нейротоксикант.

Препаратами хлорида бензалкония для потребительского использования являются разбавленные растворы. Концентрированные растворы токсичны для человека, вызывают коррозию/раздражение кожи и слизистых, а также смерть за прием внутрь в достаточном количестве. 0,1% – это максимальная концентрация хлорида бензалкония, которая не вызывает первичного раздражения на неповрежденной коже и не действует как краситель.

Отравление хлоридом бензалкония признано в литературе. Исследование 2014 года, в котором подробно описывается смертельное проглатывание до 8,1 унции (240 мл) 10% хлорида бензалкония 78-летним мужчиной, также содержит краткое описание обнародованных ныне сообщений о случаях проглатывания хлорида бензал. Хотя большинство случаев вызвано неразберихой в содержимом контейнеров, в одном случае причиной отравления двух младенцев названо неправильное аптечное разведение хлорида бензалкония. В 2018 году японская медсестра была арестована и признана, что она отравила примерно 20 пациентов в больнице в Йокогаме путем введения хлорида бензалкония в их капельные пакеты для внутривенного введения.

Отравление хлоридом бензалкония домашних животных было признано результатом прямого контакта с поверхностями, очищенными обеззараживающими средствами, в которых в качестве активной составляющей используется хлорид бензалкония.

Наибольшая биоцидная активность связана с производными C12 додецила и C14 міристил-алкила. Считается, что механизм бактерицидного/микробицидного действия обусловлен нарушением межмолекулярных взаимодействий. Это может привести к диссоциации липидного бислоя клеточных мембран, что нарушает контроль клеточной проницаемости и вызывает утечку клеточного содержимого. Другие биомолекулярные комплексы внутри бактериальной клетки также могут подвергаться диссоциации. Ферменты, тонко контролирующие широкий спектр дыхательной и метаболической деятельности клетки, особенно склонны к деактивации. Критические межмолекулярные взаимодействия и третичные структуры в таких высокоспецифических биохимических системах могут быть легко нарушены катионными поверхностно-активными веществами.

Растворы хлорида бензалкония являются биоцидными средствами с умеренно длительным сроком действия. Они активны в отношении бактерий и некоторых вирусов, грибков и простейших. Бактериальные споры считаются стойкими. В зависимости от концентрации раствора являются бактериостатическими или бактерицидными. Грамположительные бактерии обычно более восприимчивы, чем грамотрицательные. Активность зависит от концентрации ПАВ, а также от концентрации бактерий (инокулята) в момент обработки. Уровень pH не сильно влияет на активность, но значительно повышается при более высоких температурах и длительном времени воздействия.

В исследовании 1998 года, проведенном по протоколу УПМ , безалкогольное обеззараживающее средство с хлоридом бензалкония как активной составляющей соответствовало стандартам действенности УПМ , в то время как распространенное обеззараживающее средство на спиртовой основе Purell не отвечало. Исследование, проведенное и представленное ведущим американским разработчиком, производителем и продавцом противомикробных препаратов местного действия на основе четвертичных аммониевых соединений, показало, что их собственное обеззараживающее средство на основе хлорида бензалкония после многократного использования работает лучше, чем обеззараживающее средство для рук на спиртовом.

Улучшение качества и действенности хлорида бензалкония в современных безалкогольных обеззараживающих средствах для рук позволило снять озабоченность ЦКЗ относительно грамотрицательных бактерий, и ведущие изделия стали одинаково действенными, если не более действенными относительно грамотрицательных бактерий, особенно металло- к антибиотикам бактерий.

Для расширения биоцидного спектра и повышения действенности обеззараживающих средств на основе бензалкония можно использовать более новые составы, в которых бензалконий смешивается с разными производными четвертичного аммония. Способы составления рецептур были использованы для усиления вирусоцидной активности обеззараживающих средств на основе четвертичного аммония, таких как Virucide 100, в отношении типичных инфекционных угроз в здравоохранении, таких как гепатит и ВИЧ. Использование соответствующих вспомогательных веществ также может значительно усилить спектр действия, действенность и моечную способность, а также предотвратить деактивацию в условиях использования. Разработка рецептуры также поможет минимизировать деактивацию бензалкониевых растворов при наличии органических и неорганических загрязнений.

Пути биодеградации хлорида бензалкония методом Фентона (H 2 O 2 /Fe 2+ )
Распад хлорида бензалкония происходит после последовательных этапов дебензилирования, деалкилирования и деметилирования с образованием бензилхлорида, алкилдиметиламина, диметиламина, длинноцепочечного алкана и аммиака. Промежуточные, основные и второстепенные продукты можно разбить на CO2 , H2O, NH3 и Cl -. Первым шагом к биоразложению хлорида бензалкония является разделение или отщепление алкильной цепи от четвертичного азота, как показано на схеме. Это происходит путем абстрагирования водорода от алкильной цепи с помощью гидроксильного радикала, приводящего к радикалу с углеродным центром. В результате получается бензилдиметиламин в качестве первого промежуточного продукта и додеканаль в качестве основного продукта.

Отсюда бензилдиметиламин можно окислить до бензойной кислоты с помощью метода Фентона . Триметиламиновую группу в диметилбензиламине можно расщепить с образованием бензила, который может быть далее окислен до бензойной кислоты . Бензойная кислота использует гидроксилирование (добавление гидроксильной группы) для образования р-гидроксибензойной кислоты. Бензилдиметиламин можно затем превратить в аммиак путем двукратного деметилирования , которое удаляет обе метиловые группы с последующим дебензилированием, удаляя бензильную группу с помощью гидрогенизации . [47]Диаграмма представляет предложенные пути биодеградации BAC как для гидрофобных, так и гидрофильных областей поверхностно-активного вещества. Поскольку стеаралкония хлорид – это тип хлорида бензалкония, процесс биологического разложения должен происходить таким же образом.

Хлорид бензалкония классифицируется как антисептическое действующее вещество категории III Агентством США по контролю за продуктами и лекарствами(УПМ). Ингредиенты относятся к категории III, когда “наличных данных недостаточно для классификации в качестве безопасных и действенных, и требуется дальнейшее тестирование”. Применение хлорида бензалкония было отложено от дальнейшего принятия правил в 2019 году в Окончательном правиле УПМ по безопасности и действенности потребительских обеззараживающих средств для рук “чтобы позволить текущее изучение и представление дополнительных данных по безопасности и действенности, необходимых для принятия решения” о том, отвечает ли он этим критериям для использования в безрецептурных обеззараживающих средствах для рук, но агентство указало, что оно не намерено принимать меры по удалению с рынка обеззараживающих средств для рук на основе хлорида бензалкония.