Warum wird 70 % Ethanol für aseptische Techniken bevorzugt?

Sind andere Konzentrationen (z. B. 80 %) weniger wirksam oder dient dies nur der bequemen Herstellung? Wird die Konzentration nur deshalb gewählt, weil sie weniger flüchtig als 100-prozentiges Ethanol und damit sicherer ist?

Antworten (2)

70 % Ethanol ist die Mindestkonzentration, wenn es in einer Laborumgebung für aseptische Verfahren verwendet wird. Sie sollten nicht tiefer gehen, da die Mikroorganismen, die Sie zu töten versuchen, dadurch nicht abgetötet werden.

Die Lösung erfordert jedoch Wasser, um ihre Aufgabe effektiv zu erfüllen. Die 30 % Wasser sind notwendig, um der Lösung eine ausreichende Polarität zu verleihen.

BEARBEITEN

Ein grober Hinweis auf die Polarität eines Lösungsmittels ist eine Größe, die als Dielektrizitätskonstante bezeichnet wird . Die Dielektrizitätskonstante ist ein Maß für die Fähigkeit des Lösungsmittels, entgegengesetzte Ladungen (oder getrennte Ionen) voneinander zu isolieren ...

Wasser ist das wirksamste Lösungsmittel zur Förderung der Ionisierung, aber die meisten organischen Verbindungen lösen sich nicht nennenswert in Wasser. Sie lösen sich jedoch normalerweise in Alkoholen, und ziemlich oft werden gemischte Lösungsmittel verwendet. Methanol-Wasser und Ethanol-Wasser sind übliche gemischte Lösungsmittel für nukleophile Substitutionsreaktionen.

Dielektrizitätskonstanten

  • Wasser - 80
  • Methanol - 33
  • Äthanol - 24

-Organische Chemie 11E TW Graham Solomons et.al.

Notiz

Dexters Antwort liefert experimentelle Beweise dafür, warum 70 % Ethanol verwendet wird. Meine Antwort basiert auf meiner Erfahrung und meinem Verständnis und der Konzentration, die ich im Labor verwendet habe. Ich möchte hinzufügen, dass 70 % wahrscheinlich als Gleichgewicht zwischen Kosten und Effektivität gewählt wurden. Wenn Sie beim Mischen der Lösung aus 95 % Ethanol-Stamm ein wenig daneben liegen, befinden Sie sich immer noch auf einem bakteriziden Niveau, wo Sie, als ob Sie sich bei einer Konzentration von 60 % irren, anfangen könnten, ein paar Bakterien überleben zu lassen.

70 %iges Ethanol ist immer noch brennbar und sollte mit Vorsicht gehandhabt werden. Das Problem bei Ethanol mit einem Reinheitsgrad von mehr als 98 % besteht darin, dass die letzten 2 % des Wassers nur durch Zugabe von Benzol abdestilliert werden können, und Benzol ist ein bekanntes Karzinogen. Es wird immer Spuren von Benzol in 100 % analysenreinem Ethanol geben.

Ich dachte, Ethanol sei ziemlich polar? Noch wichtiger war, dass ich dachte, höhere Prozentsätze an EtOH würden Mikroorganismen zum Austrocknen bringen und die Zellen töten, aber die lebensfähigen Sporen von sporentragenden Käfern konservieren?
VERDAMMT @AliceD ... du bist tatsächlich dorthin gegangen und hast mich dazu gebracht, das Lehrbuch der organischen Chemie herauszuholen ... ich hasse dich gerade! ;-)
Ich stimme nicht über Kosten und Wirksamkeit Punkt. Das ist nicht richtig. Der Hauptgrund für die Zugabe von Wasser ist die schnellere Denaturierung von Protein. Sie können Bakterien immer noch mit rohem Ethanol abtöten, jedoch mit unterschiedlicher Einwirkzeit.
@Dexter Dieser Kommentar bezieht sich auf die Wahl zwischen der Verwendung von 60%, 70% bis hin zu 95%, da die von Ihnen bereitgestellten Daten zeigten, dass 60% bis 95% nach Volumen die gleiche Wirksamkeit bei der Abtötung aller S. pyogenes hatten. Sie gehen nicht für 60 %, weil Mischfehler es weniger effektiv machen können. 70 % haben die gleiche bakterizide Aktivität wie 95 %, aber durch das Schneiden mit Wasser erhalten Sie die gleiche Wirksamkeit zu geringeren Kosten.
Ja, diese Daten beziehen sich auf eine Art. Aber es ging nicht darum, die prozentuale Verdünnung zu kommentieren, sondern um zu zeigen, dass auch andere Verdünnungen mit unterschiedlichen Belichtungszeiten verwendet werden können. Kostengünstiger Punkt macht Sinn, wenn unter 70% Ethanol sehr weniger effektiv ist. In diesem Fall hätten wir stattdessen 60 % oder 50 % verwenden können.
Mir ist nicht ganz klar, welche Rolle die Dielektrizitätskonstante bei der Wirksamkeit des Desinfektionsmittels spielt.
Ich habe kürzlich gelesen, dass absolutes Ethanol nur eine schwere Dehydration verursachen könnte, und dies würde die Bakterienzellen in einem bakteriostatischen Zustand erhalten und den Alkohol nicht eindringen lassen.
@WYSIWYG Die dielektrische Bearbeitung sollte AliceDs Kommentar zur Polarität von Ethanol ansprechen und warum das Hinzufügen von Wasser die Polarität erhöht.
@AMR Wie trägt die Polarität zur desinfizierenden Wirksamkeit bei?
@WYSIWYG Das ist wahrscheinlich eine eigene Frage wert.

Allgemeine Desinfektionsmittel

Sie brauchen zwei Dinge für ein gutes Aseptikum oder Desinfektionsmittel,

  1. Es sollte in der Lage sein, die meisten Mikroben abzutöten ( Spektrum )
  2. Es sollte es in kurzer Zeit tun ( Geschwindigkeit )

Viele chemische Desinfektionsmittel, einschließlich Ethanol, sind nicht spezifisch antimikrobiell. Ihre vorherrschende Wirkungsweise ist durch Proteinkoagulation oder durch Denaturierung. Dies führt zu einer Störung der zytoplasmatischen Integrität, Zelllyse usw. Die Proteinkoagulation erfolgt bei optimaler Alkoholkonzentration. In Anwesenheit von Wasser werden Proteine ​​schneller denaturiert als ohne Wasser. Alkoholinduzierte Gerinnung tritt an der Zellwand auf, an der verschiedene Plasmaproteine ​​beteiligt sind.

Äthanol

Ethanol ist hocheffizient beim Abtöten von nicht sporulierenden Bakterien und Mykobakterien, aber ineffizient gegen bakterielle Sporen. Ethanol ist bei 10 % (Vol/Vol) bakteriostatisch wirksam. Es ist bakterizid bei Konzentrationen über 30 %, abhängig von Art , Einwirkzeit und Wassergehalt . Die folgenden Bilder aus ( Seymour 2001 ) zeigen , wie es innerhalb vorgegebener Parameter für eine bestimmte Art wirksam ist . ("+"-Zeichen zeigt Wachstum des Testorganismus an, "-"-Zeichen zeigt kein Wachstum des Testorganismus an)Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

1950 haben die Menschen eine Reihe von Parametern standardisiert , die am effizientesten sind, um ein breites Spektrum von Mikroben in sehr kurzer Zeit abzutöten. Daher kann Ethanol in unterschiedlichen Konzentrationen verwendet werden, aber Sie müssen die Expositionszeit entsprechend fein abstimmen ( Sie können in der obigen Abbildung sehen, dass 50% und 100% immer noch als Bakterizid wirken können, sie sind weniger effizient als 60%-95% und erfordern länger, um alle S. pyogenes zu töten. ). 70% Ethanol hilft bei der Abtötung eines breiten Spektrums von Mikroben in sehr kurzer Zeit.

Ich denke, Sie müssen erklären, wie die von Ihnen hinzugefügte Zahl zu interpretieren ist. Was bedeuten die Plus- und Minuspunkte? Bedeutet das, dass S. pyogenes 20 Sekunden lang zu 50 % überlebt, aber nach 30 Sekunden alle tot sind? Bedeuten die Minuszeichen, dass alle Bakterien zu diesem Zeitpunkt tot waren?
Auf dem Originalpapier steht, dass das „+“-Zeichen Wachstum des Testorganismus anzeigt, das „-“-Zeichen kein Wachstum des Testorganismus anzeigt, während das „+/-“-Zeichen Wachstum in einigen Tests anzeigt und in einem anderen fehlgeschlagen ist
Okay, dann bin ich mir nicht sicher, wie Sie die Schlussfolgerung ziehen, die Sie in den kursiven Klammern ziehen. 50 % und 100 % zeigen ein gewisses Wachstum bei einem bestimmten Zeitverlauf (muss die Konzentration verwendet haben, dann signifikant verdünnt haben, um zu stoppen, die Bakterien abzentrifugieren und ausplattieren), wobei zu keinem der Zeitpunkte für 60 % bis kein Wachstum zu sehen war 95%. Ich denke, die richtige Interpretation ist, dass die Konzentration bei 50% niedrig genug ist, dass S. pyogenes etwa 20 Sekunden überleben und immer noch wachsen kann, während sie in 100% Ethanol (60 Sekunden) aufgrund der geringeren Polarität tatsächlich besser überleben können Lösung.
Ich folgerte in Klammern aus Gründen, dass es bei sehr kurzer Belichtungszeit wirksam ist. Und ich bezweifle, dass Sie seine Polarität kommentieren können. Der Grund, warum Sie Wasser hinzufügen, ist, dass die Proteindenaturierung schneller erfolgt. Auch hier müssen Konzentration und Einwirkzeit entsprechend normiert werden.
Sie sagen, dass 50 % und 100 % effizienter sind als 70 %, aber das zeigt die Abbildung nicht. Plus ist in diesem Fall schlecht, weil es bedeutet, dass sich Kolonien bildeten, wenn sie Bakterien 20 Sekunden lang 50 % aussetzten, und bei 100 % Bakterienkolonien bekamen, selbst wenn die Bakterien 1 Minute lang ausgesetzt waren. Von 60 bis 95 % sehen Sie kein Wachstum, selbst wenn die Bakterien nur 10 Sekunden lang exponiert waren, daher sind diese Konzentrationen am effektivsten. Sie interpretieren dieses Diagramm falsch, indem Sie davon ausgehen, dass das, was Sie über + und - gesagt haben, richtig ist.
1- Wie würde die Zugabe von Wasser Proteine ​​schneller denaturieren? Dafür braucht man Waschmittel. Wenn überhaupt, würde Wasser die Proteinkonformation aufrechterhalten, da die hydrophoben Bereiche auf der Innenseite auf der Innenseite bleiben würden. 2- Solvabilität basiert fast ausschließlich auf Polarität. Aus diesem Grund schmelzen Salze nicht in Öl, obwohl sich einige ionische Verbindungen nicht einmal in Wasser lösen, und Sie benötigen unpolare Lösungsmittel wie Hexan, um unpolare organische Verbindungen aufzulösen. Lipopolysaccharide sind amphipathische Moleküle, Sie brauchen das Wasser, um die polaren Teile zu lösen, und den Alkohol, um die weniger polaren Teile aufzulösen.
Das Wasser hilft dem Alkohol, in die Zelle einzudringen. Wenn das gesamte Wasser entfernt wird (wie es der Fall wäre, wenn absolutes Ethanol verwendet würde), ist die Zelle vollständig dehydriert, was es dem Ethanol erschwert, Plasmaproteine ​​​​durchzudringen und zu denaturieren.
Warum wird 70 % Ethanol für aseptische Techniken bevorzugt?
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