Şu anda, değişen çevre koşulları ve çeşitli halk sağlığı krizlerinin ortaya çıkmasıyla birlikte, tüketiciler ev hijyeni ve sağlığına daha fazla önem veriyor. Eş zamanlı olarak işlevselleştirme, ev deterjanı sektöründe önemli bir gelişim eğilimi olarak ortaya çıktı; Tüketiciler artık yalnızca standart temizleme özellikleri sunan deterjanlarla yetinmiyor, aynı zamanda sterilizasyon ve koku gibi ek özellikler de arıyor. Ayrıca, tam otomatik çamaşır makinelerinin yaygınlaşması, tüketicilerin çeşitli türdeki kıyafetleri kombine yıkamada giderek daha fazla tercih etmelerine yol açtı. Bu faktörler, dezenfekte edici ve sanitize edici özelliklere sahip ev tipi deterjan ürünlerine yönelik tüketici talebinde hızlı bir artışa neden oldu.
Son yıllarda, sterilize etme ve dezenfekte etme ürünlerinin çeşitliliği de önemli ölçüde genişledi; tek-amaçlı dezenfektanlardan, hem temizleme hem de sterilizasyon özelliklerini birleştiren çok-işlevli bileşik ürünlere dönüştü. Üstelik uygulama kapsamı, yalnızca tekstilden, bulaşık deterjanı, yer ve yüzey temizleyicileri ve klozet temizleyicileri gibi çok çeşitli ev temizlik ürünlerini- kapsayacak şekilde genişledi.
QB/T 2850-2007 standardının ilgili hükümlerine göre, *Antibakteriyel ve Bakteriyostatik Deterjanlar*, bu sektörde "antibakteriyel ve bakteriyostatik deterjanlar" olarak anılan ürünler, belirli bakteri öldürücüler veya bakteriyostatlarla kombinasyon halinde yüzey aktif maddeler kullanılarak formüle edilir; bunlar hem antibakteriyel/bakteriostatik özelliklere hem de temizleme/leke çıkarma işlevlerine sahip, günlük-kullanılan kimyasal temizlik ürünleridir. Bu tür sanitasyon ve dezenfeksiyon deterjanlarının formülasyonu birçok teknik zorluğu beraberinde getirir: İlk olarak, uygun bakterisitlerin seçilmesi; ikincisi, seçilen bakterisitlerin diğer deterjan bileşenleriyle birleştirildiğinde uyumluluğunun ve sinerjistik performansının değerlendirilmesi; ve üçüncüsü, bakterisitlerin formülasyona dahil edilmesi için en uygun yöntemin belirlenmesi. Bu makale, ev tipi deterjanlarda sterilizasyon ve bakteriyostatik etkiler sağlamaktan sorumlu bileşenleri sistematik olarak inceleyerek bu üç hususa odaklanmaktadır - özellikle bunların uyumluluk özelliklerini ve birleştirme yöntemlerini inceleyerek.
1. Ev Deterjanlarındaki Bakterisit Çeşitleri
Kökenlerine göre bakterisitler genel olarak sentetik bakterisitler ve doğal bakterisitler olarak sınıflandırılabilir. Kimyasal bileşimlerine göre halojen-bazlı, oksijen-bazlı, aldehit-bazlı, fenol-bazlı, kuaterner amonyum tuzları, guanidin-bazlı bileşikler, geleneksel bitki özleri ve diğer türlere ayrılabilirler. Günlük-kullanılan kimyasal deterjanlar bağlamında, bu bakterisitlerin birincil hedef mikroorganizmaları *Staphylococcus aureus*, *Escherichia coli* (E. coli) ve *Candida albicans*'tır. Ev deterjanlarında kullanılan bakterisitler aşağıdaki kriterleri karşılamalıdır: ① Yüksek güvenlikli-insanlar için{-toksik olmayan ve tahriş ediciliği düşük; ② Yüksek verimlilik-küçük miktarlarda eklendiğinde bile etkilidir; ③ Yüzey aktif maddeler ve diğer deterjan yardımcılarıyla iyi uyumluluk; ④ Ürünün temel performansından veya kokusundan ödün vermeden-iyi çözünürlük ve dağılabilirlik.
Halojen-tabanlı Aracılar
Halojen-bazlı bakterisitler arasında klor-içeren, brom-içeren ve iyot-içeren maddeler bulunur. Halojen elementler doğası gereği güçlü oksitleyici özelliklere sahip olduğundan, bu elementleri içeren bileşikler tipik olarak güçlü bakteri yok edici ve ağartma yetenekleri sergiler.
① Bakterisit içeren Klor-
Klor-içeren bakteri öldürücüler, bakteri sporları da dahil olmak üzere çeşitli mikroorganizmaları- ortadan kaldırabilen güçlü bir bakteri öldürücü güce sahiptir. Ayrıca geniş kullanılabilirlik ve düşük maliyet gibi avantajlar sunuyorlar; ancak güçlü tahriş edicilikleri ve pH'a karşı hassasiyetleri uygulama kapsamını sınırlandırmaktadır. Ev deterjanlarında yaygın olarak kullanılan klor-içeren bakterisitler arasında öncelikle sodyum hipoklorit ve sodyum dikloroizosiyanürat yer alır. Endüstriyel olarak üretilen sodyum hipoklorit tipik olarak yaklaşık %10 ila %20 arasında aktif klor içeriği içerir; güçlü bakteri yok edici ve ağartma etkileri olan güçlü bir oksitleyici madde görevi görür, ancak metalleri aşındırır ve ayrışmaya eğilimlidir. Uyumluluk açısından, sodyum hipoklorit belirli boyalara zarar verebilir ve kokular, enzimler ve floresan beyazlatıcı maddelerle olumsuz reaksiyona girebilir; dolayısıyla dezenfektan solüsyonlarında ve ağartıcı ürünlerinde sıklıkla bağımsız olarak kullanılır. Sodyum dikloroizosiyanürat-Dichlor olarak da bilinir-geniş-spektrumlu bir bakterisittir; kuru toz formu depolama sırasında stabil iken, sulu çözeltisi zayıf stabilite sergiler. Sodyum dikloroizosiyanürat kümülatif toksisite veya mutajenik etki göstermez, yüksek güvenlik profili sunar ve bu nedenle ev deterjanlarında kullanıma uygundur. Uyumluluk açısından, yağ asidi dietanolamidleri, alkilfenol polioksietilen eterler, boraks ve soda külü gibi maddeler, sodyum dikloroizosiyanürat üzerinde ayrışma etkisi gösterir; tersine, sodyum alkilbenzensülfonat, sodyum yağ alkolü eter sülfat, yağ alkolü polioksietilen eterler, sodyum sülfat ve sodyum klorür gibi maddeler, sodyum dikloroizosiyanüratın stabilitesini arttırır.
② Brom-bazlı Bakterisitler
Brom-bazlı bakterisitlerin yaygın çeşitleri arasında öncelikle bromoklorodimetilhidantoin ve dibromodimetilhidantoin yer alır; bu maddeler kullanım sonrasında çevre dostudur. Klor-bazlı bakterisitlerle karşılaştırıldığında, brom-bazlı ajanlar alkali ortamlarda üstün mikrobiyal öldürme etkinliği sergiler ve daha hızlı bozunur. Bununla birlikte, daha yüksek maliyetleri nedeniyle, brom-bazlı bakterisitler ağırlıklı olarak hastanelerde ve salgından etkilenen bölgelerde dezenfeksiyon için kullanılırken, ev deterjanlarındaki uygulamaları nispeten sınırlı kalıyor.
③ İyot-bazlı Bakterisitler
Elementel iyot ve iyodoforlar gibi iyot-bazlı bakterisitler-tıp ve halk sağlığı alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır; son yıllarda deterjan endüstrisinde de uygulama alanı buldular. Elementel iyot, hücre duvarlarına hızla nüfuz etmesini ve proteinlerin denatürasyonunu ve inaktivasyonunu tetiklemesini sağlayan mükemmel geçirgenliğe sahiptir. Araştırmalar, %0,5 iyotun, sodyum yağlı alkol polioksietilen eter sülfat (AES) dahil olmak üzere on iki farklı yüzey aktif maddeyle- formüle edilmesiyle elde edilen iyot- bazlı antimikrobiyal deterjanın, hem deterjanlık hem de bakteri yok etme etkinliği açısından son derece tatmin edici düzeylere ulaştığını göstermiştir.
Peroksitler
Peroksit-bazlı bakterisitler suda çözündükten sonra ayrışarak yüksek redoks potansiyeline sahip serbest radikaller oluşturur. Bu radikaller daha sonra mikroorganizmaların geçirgenlik bariyerlerini bozar-veya onların proteinlerine, DNA'sına ve diğer hücresel bileşenlerine saldırarak- sonunda mikrobiyal ölüme yol açar.
① Sıvı Peroksitler
Bu bağlamda kullanılan birincil sıvı peroksitler hidrojen peroksit ve perasetik asittir. Bu maddeler doğası gereği oldukça aşındırıcıdır ve kumaşlar üzerinde ağartma etkisi yaratır. Şu anda, hidrojen peroksit öncelikle renk-güvenli ağartıcıların formülasyonlarında kullanılmaktadır. Bazı araştırmalar bulaşık deterjanlarındaki uygulamasını araştırmış olsa da, bu tür formülasyonlara dahil edilmesi, ağır metaller, alkalin ortamlar ve ışığa maruz kalma gibi faktörler tarafından ayrışması tetiklenebildiğinden, çok sayıda uyumluluk sorunu ortaya çıkarmaktadır.
② Katı Peroksitler
Katı peroksitler ({0}}özellikle sodyum perborat ve sodyum perkarbonat- ağırlıklı olarak toz deterjan formülasyonlarında kullanılır. Özellikle hem sodyum perborat hem de sodyum perkarbonatın oksijeni serbest bırakmak için yüksek sıcaklıklara ihtiyacı vardır; dolayısıyla sıcaklık 40 dereceyi aşıncaya kadar bakteri yok edici etkinliklerini göstermezler. Ayrıca sodyum perkarbonat gibi bileşiklerin stabilitesi nispeten zayıftır. Bu özelliklere dayanarak, bu biyosit sınıfı öncelikle çamaşır makinesi küvet temizleyicileri, gider açıcıları ve benzeri ürünlere yönelik formülasyonlarda kullanılır.
③ Stabilize Klor Dioksit
Klor dioksit, Dünya Sağlık Örgütü tarafından A1 Sınıfı oldukça etkili ve güvenli bir biyosit olarak sınıflandırılmıştır. Oda sıcaklığında, yüksek kimyasal reaktivite ile karakterize edilen sarımsı-yeşil bir gaz halinde bulunur ve dezenfekte etme etkinliği, elementel klorunkinden beş kat daha fazladır.
Guanidin Türevleri
Guanidin-bazlı biyositler genel olarak biguanidler ve monoguanidler olarak kategorize edilir. Biguanid kategorisi, diğerleri arasında klorheksidin ve türevlerini, poliheksametilen biguanid tuzlarını ve poliaminopropil biguanidi içerir. Monoguanid kategorisi temel olarak hidroklorür, stearat ve propiyonat gibi çeşitli tuz formlarında mevcut olan poliheksametilen monoguanidden oluşur. Çalışmalar, hidroklorür formunun diğer tuz formlarına kıyasla daha güçlü bakteri yok edici etkinlik sergilediğini göstermiştir.
Klorheksidin (aynı zamanda Hibitane olarak da bilinir) ağırlıklı olarak iki formda mevcuttur: asetat ve glukonat. Geniş-spektrumlu bakteriyostatik özelliklere sahiptir; yüksek konsantrasyonlarda hem bakterisidal hem de bakteriyostatik etkiler gösterirken, düşük konsantrasyonlarda etkisi esas olarak bakteriyostatiktir. Ancak klorheksidin bakteri sporlarına ve mantarlara karşı etkisizdir. Günlük kimyasal ürünler alanında, el dezenfektanlarında, diş macunlarında ve cilt bakım ürünlerinde koruyucu olarak yaygın olarak kullanılmaktadır.
Poliheksametilen guanidin hidroklorür düşük-toksisiteye sahip bir madde olarak sınıflandırılır; metalleri-aşındırmaz ve kumaşlarda ağartma etkisi yaratmaz. Bu biyosit sınıfı mükemmel suda çözünürlük ve termal stabilite sergiler; minimum düzeyde köpük üretirler, durulanması kolaydır ve pH dalgalanmalarından etkilenmezler. Klor-bazlı veya peroksit-bazlı biyositlerle karşılaştırıldığında, polihekzametilen guanidin (PHMG) biyositler daha düşük toksisiteye ve tahrişe sahiptir, bu da onları kullanım için daha güvenli hale getirir; sonuç olarak, ev tipi deterjanlara geniş çapta dahil edilirler. Çalışmalar, PHMG biyositlerinin yalnızca 5 ila 10 dakikalık bir temas süresi boyunca uygulanmasının, sofra takımlarının yüzeylerindeki toplam bakteri sayısını ve koliform seviyelerini ilgili ulusal hijyen standartlarına uygun seviyelere düşürmek için yeterli olduğunu göstermiştir. Büyük deterjan üreticileri daha sonra aktif biyosit bileşeni olarak PHMG içeren çok çeşitli ev temizlik ürünlerini piyasaya sürdü. Uyumluluk açısından, guanidin-bazlı biyositler katyonik ajanlar olduğundan, bunların sabun, anyonik yüzey aktif maddeler ve benzer maddelerle birlikte kullanımından kaçınılmalıdır; ayrıca bazı iyonik olmayan yüzey aktif maddeler de biyosidal etkinliklerini tehlikeye atabilir. Ek olarak, bir formülasyonda bağımsız bir bileşen olarak kullanılan PHMG, düşük verimli bir biyosit olarak sınıflandırılır; bu nedenle yüksek yoğunluk veya uzun süreli dezenfeksiyon etkisi gerektiren uygulamalarda diğer biyosidal ajanlarla sinerjistik olarak kullanılmalıdır.
Kuaterner Amonyum Tuzları
Kuaterner amonyum tuzları katyonik yüzey aktif maddelerin bir sınıfıdır. Bunlar arasında, biyosit olarak en yaygın şekilde kullanılanlar, özellikle tek-zincirli ve çift-zincirli varyantlara- kategorize edilen alkil-bazlı kuaterner amonyum tuzlarıdır-. Bugüne kadar bu sınıf yedi nesil ürünle gelişmiştir. Birinci ve ikinci kuşak benzalkonyum klorür ve benzalkonyum bromür ile temsil edilirken yedinci kuşak, alkil dimetil benzil amonyum klorür ve alkil dimetil etil benzil amonyum klorür ile birleştirilmiş polimerik kuaterner amonyum tuzlarını içeren karışımlardan oluşur. Kuaterner amonyum tuzları mantarlara, *Mycobacterium tuberculosis* ve bakteri sporlarına karşı etkisiz olmasına rağmen, son derece düşük konsantrasyonlarda bile bakteri üremesini ve çoğalmasını engelleyebilen güçlü bakteriyostatik özelliklere sahiptirler.
Uyumluluk açısından tüm kuaterner amonyum biyositleri katyonik yüzey aktif maddeler olarak işlev görür. Çift-zincirli dörtlü amonyum tuzları, anyonik yüzey aktif maddelerin ve sert suyun olumsuz etkilerine karşı belirli bir derecede direnç gösterse de, bunların anyonik yüzey aktif maddelerle birlikte formüle edilmesinden veya eş zamanlı kullanımından yine de kaçınılmalıdır. Ayrıca iyot, potasyum iyodür, salisilik asit ve peroksitler gibi maddeler, kuaterner amonyum dezenfektanlarıyla birleştirildiğinde antagonist etkiler gösterir; bu nedenle uygulama sırasında bu maddelerin karışımından kaçınılmalıdır. Son yıllarda ev deterjanlarında kuaterner amonyum dezenfektanlarının kullanımı giderek yaygınlaşmaktadır.
Diğer Sentetik Dezenfektanlar
Sentetik dezenfektanlar ayrıca aldehitler ve fenoller gibi kategorileri de kapsar. Aldehit-bazlı dezenfektanlar arasında formaldehit oldukça tahriş edicidir, yavaş etki eder ve potansiyel kanserojen riskler oluşturur. Fenol-bazlı dezenfektanlarla ilgili olarak, triklosan ve triklokarban gibi-sık kullanılan ajanlarla-ilişkili potansiyel tehlikeler sürekli olarak ortaya çıkmaktadır; Bu güvenlik endişeleri göz önüne alındığında, bunların ürün formülasyonlarına dahil edilmesi dikkatli ve ihtiyatlı bir değerlendirme gerektirir.
Doğal Dezenfektanlar
Doğal dezenfektanlar, kökenlerine göre genel olarak bitki-türevi, hayvan-türevi ve mikroorganizma-türevi kategorilerine ayrılabilir. Düşük toksisiteleri ve minimal tahrişleri nedeniyle, doğal dezenfektanlar tüketiciler tarafından daha kolay kabul edilme eğilimindedir ve bu da bu alandaki araştırma ilgisinde sürekli bir artışa yol açmaktadır. Mevcut araştırma çabaları öncelikli olarak bitki türevli dezenfektanlara odaklanmaktadır, ancak sınırlı sayıda çalışma aynı zamanda hayvan- veya mikroorganizma-türevli dezenfektanların ev tipi deterjan formülasyonlarına dahil edilmesini de araştırmıştır.
① Bitki- Türetilmiş Dezenfektanlar
Bitki-türevi dezenfektanlar, patojen mikroorganizmalara karşı kullanılmak üzere kökler, gövdeler, yapraklar ve çiçekler gibi çeşitli bitki kısımlarından -bakterisidal veya bakteriyostatik aktiviteye sahip- bileşenlerin ekstraksiyonuyla üretilen antimikrobiyal preparatlar olarak tanımlanır. Bitkisel türevli dezenfektanlarda bulunan başlıca aktif bileşenler arasında alkaloitler, flavonoidler, steroidler, terpenler, tanenler, uçucu yağlar, terpenoidler, saponinler, kumarinler, lignanlar, stilbenler, polisakkaritler, fenoller, kinonlar, esterler ve organik asitler yer alır. Bitkisel türevli dezenfektanları deterjan formülasyonlarına dahil ederken iki temel zorluk ortaya çıkar: birincisi, optimum dozajın belirlenmesi; ve ikincisi, deterjan sisteminde ortaya çıkan rengin yönetilmesi. Bitkisel türevli dezenfektanlar genellikle sınırlı antimikrobiyal güce sahip olsalar ve daha yüksek üretim maliyetleri gerektirseler de, düşük tahriş edicilik profilleri, ev tipi deterjan ürünlerinde giderek daha yaygın bir şekilde kullanılmalarına yol açmıştır.
② Hayvan- Türetilmiş Biyositler
Lizozim, antimikrobiyal peptitler ve antimikrobiyal proteinler gibi hayvanlardan elde edilen-maddelerin tümü-değişen derecelerde antimikrobiyal etkinliğe sahiptir. Şu anda kitosan, deterjan sektöründe en yaygın şekilde kullanılan hayvansal-türevli maddedir; ancak deterjanlarda uygulanması, sudaki ve çoğu organik çözücüdeki zayıf çözünürlüğü ve doğası gereği hafif antimikrobiyal gücü nedeniyle önemli ölçüde sınırlıdır. Bu sınırlamaları ele almak için araştırma çabaları, bir dizi kitosan türevi geliştirmek için kimyasal modifikasyon yoluyla veya kitosan matrisine oldukça güçlü antimikrobiyal faktörler dahil ederek kitosan'ın antimikrobiyal yeteneklerini arttırmaya odaklanmıştır.
③ Mikrop- Türetilmiş Biyositler
Mikrop-türevi biyositler genel olarak iki türe ayrılabilir: Birincisi, antimikrobiyal etkiler elde etmek için mikroorganizmaların (bakteriyofajlar, virüsler, bakteriler ve mantarlar-gibi) doğrudan uygulanmasını içerir; ikincisi ise mikroorganizmaların metabolik yan ürünlerini antimikrobiyal amaçlar için kullanır. Bugüne kadar, bu spesifik biyosit sınıfının deterjan formülasyonlarında uygulanmasına ilişkin araştırmalar nispeten sınırlı kalmıştır.
Ev Deterjanlarında Biyositlerin Seçimi ve Dahil Edilmesi
Antimikrobiyal deterjanların formülasyon tasarımı, temizlenen yüzeylerin veya nesnelerin spesifik özelliklerinin dikkatli bir şekilde değerlendirilmesini gerektirir. Bu, uygun biyositlerin ve yüzey aktif maddelerin seçilmesinin yanı sıra, karışım içindeki çeşitli bileşenlerin sinerjistik uyumluluğunun değerlendirilmesini gerektirir. Örnek olarak zemin ve mobilya temizleyicilerini ele alırsak: klor-bazlı biyositlerden genellikle kaçınılır çünkü bunlar ahşapta renk bozulmasına neden olur; katyonik kuaterner amonyum tuzları nispeten hafiftir ve düşük toksisiteye sahiptir, ancak antimikrobiyal etkinlikleri nispeten daha zayıftır; poliheksametilen biguanid (PHMB) ise tersine, hem Gram-pozitif hem de Gram-negatif bakterilere karşı etkilidir. Ayrıca,-toksik değildir,-tahriş edici değildir ve *Candida albicans* gibi mantarlara ve küflere- karşı etkilidir. PHMB, polimerik moleküler yapısı nedeniyle tekrarlanan kullanımdan sonra zemine ve mobilya yüzeylerine adsorbe olur ve böylece sürekli bir antimikrobiyal etki sağlar. Bu kapsamlı değerlendirmelere dayanarak seçilen formülasyon, zemin ve mobilya temizlik ürünlerinde kullanıma yönelik %20 poliheksametilen biguanit kuaterner amonyum tuzu, %45 dodesil dimetil benzil amonyum klorür ve bir kadranil dörtlü amonyum tuzu içeren harmanlanmış bir biyosit sistemi kullanır. Katyonik biyositlerin seçimi göz önüne alındığında, uyumluluk ve optimum performansı sağlamak için bunlarla harmanlanacak yüzey aktif maddeleri seçerken özel dikkat gösterilmelidir. Sonuçta formülasyonda birincil yüzey aktif madde bileşenleri olarak yağ alkolü polioksietilen eterler, dodesil dimetil betain, dallı{15}}zincirli yağ alkolü polioksietilen eterler, alkil glikozitler ve amin oksitler kullanılır. Spesifik olarak, yağ alkolü polioksietilen eterler yüzey gerilimini önemli ölçüde azaltır, böylece biyositlerin bakteriyel hücre yüzeylerine geçişini ve daha sonra hücre içlerine nüfuz etmesini kolaylaştırır, böylece bakteri öldürücü etkinliklerini arttırır. Dodesil dimetil betain ve amin oksitler, doğal bakteri yok edici özelliklere sahiptir ve deterjan açısından sinerjistik bir etki sergiler. Alkil glikozitler doğası gereği hafiftir ve mükemmel yayılma yeteneklerine sahiptir, zemin ve mobilya yüzeylerinde kalan yapışkanlık hissini etkili bir şekilde azaltır.
Biyosit ekleme yöntemiyle ilgili olarak çoğu biyosit, bileşim prosesi sırasında doğrudan deterjan formülasyonlarına ham madde olarak eklenir. Bu yaklaşımın uygulanması basit ve kolay olsa da, temizlenen nesneye yalnızca gerçek yıkama döngüsü sırasında antimikrobiyal veya bakteriyostatik faydalar sağlar; temizleme işlemi tamamlandıktan sonra bu faydaların sınırlı olarak korunmasını sağlar. Bu sınırlama, özellikle yıkama döngüsünün son aşamalarında büyük miktarda suyla yoğun durulama gerektiren çamaşır deterjanları gibi ürünlerde belirgindir ve antimikrobiyal veya bakteriyostatik faydaların sürekli olarak korunmasını daha da zorlaştırır. Sonuç olarak, bazı araştırma çabaları, bu yararlı ajanlar için sürekli-salım özelliklerine ulaşmak amacıyla-mikrokapsülleme kullanımı- gibi alternatif birleştirme yöntemleri geliştirmeye odaklanmıştır.
