Desinfektionsmittel auf Basis von quartären Ammoniumverbindungen

Wissenschaftliche Untersuchung der fungiziden Wirkung

Produkte auf Basis von quartären Ammoniumverbindungen (QAV) besitzen normalerweise keine ausreichende fungizide Wirkung. Dadurch werden QAV-Desinfektionsmittel nicht in Reinräumen angewendet. Doch neue Studien führen den Nachweis an, dass ein Produkt auf Basis von Didecyldimethylammoniumchlorid (auch bekannt als Quaternium 12 oder DDAC-C10) sehr wohl eine fungizide Wirkung haben kann. Diese Didecyldimethylammoniumchlorid-Rezeptur wirkt gegen Pilzgenotypen, wie Aspergillus brasiliensis, ist unter Bestrahlung stabil und hält weltweite Normen zu Umweltverträglichkeit ein.

Was sind quartäre Ammoniumverbindungen?

Quartäre Ammoiumverbindung finden seit den 1930er Jahren Anwendung in Desinfektionsmitteln für harte Oberflächen. Alle vier Valenzen eines Stickstoffatoms sind organisch gebunden. Es handelt sich hierbei um Salze, welche aus einem Anion und einem Kation bestehen.
Ein wichtiger Faktor, der eine Auswahl von QAV in Desinfektionsmitteln einschränken, sind eine Akzeptanz durch Kontrollorgane wie bspw. der EPA (United States Environmental Protection Agency) und der Richtlinie der EU über das Inverkehrbringen von Biozid Produkten. Dazu zählen nur die Wirkstoffe Didecyldimethylammoniumchlorid und Alkyldimethylbenzylammoniumchlorid.
Vor dem Einsatz in Reinräumen müssen auch die Produkte zur Desinfektion selbst sterilisiert werden. Die Bestrahlung mit Gammastrahlern kann eine Methode sein. Da aber aromatische QAV bei einer Bestrahlung mit Gammastrahlung die Bindung vom Stickstoffatom zum aromatischen Teil lösen und als Nebenprodukt Amine entstehen, werden daher vorzugsweise Alkyl-QAV (Didecyldimethylammoniumchlorid) in Desinfektionsmitteln eingesetzt. Bei Alkyl-QAV ist eine Zersetzung durch Gammastrahlen minimal.

Manko: Das Wirkungsspektrum von quartären Ammoniumverbindungen

Viele Rezepturen auf Didecyldimethylammoniumchlorid-Basis sind zwar wirkungsvoll gegen Bakterien und sind ebenfalls viruzid, dennoch fehlt die erforderliche Wirksamkeit gegen bestimmte Pilze. Um die QAV-Rezeptur zu verbessern, können eine Alkaliquelle, ein Komplexbildner (auch Chelatbildner -  Verbindungen, die Komplexe bilden, insbesondere mit Metallionen), Zusatzlösungsmittel oder Tenside hinzugefügt werden.

Ergebnisse und Fazit zur Desinfektion mit quartären Ammoniumverbindungen

Eine bestimmte Didecyldimethylammoniumchlorid-Rezeptur wurde unter Einhaltung der entsprechenden Standardmethoden auf eine fungizide Wirkung mit Suspensionen mit Candida albicans ATCC10231 und Aspergillus brasiliensis ATCC16404 getestet. Folgende Verfahren wurden angewandt: Die BS EN 1650- und BS EN 13697-Methode, sowie die Fungizide Methode nach AOAC. Die getestete Rezeptur erreichte unter verschmutzten Bedingungen einen Log R über 4,5 bei Candida albicans und einen Log R von über 4,6 bei Aspergillus brasiliensis (nach BS EN 1650). Das Zulässigkeitskriterium betrug hierbei ≥4 Log R (Reduktion von Lebenkeimzahlen). Auch nach BS EN 13697 verlief der Test erfolgreich. Das Zulässigkeitskriterium beträgt ≥3 Log R, der Wert wird als ME-Wert berechnet.  Bei Candida Albicans  und Aspergillus brasiliensis erreichte das Produkt einen ME-Wert von jeweils über 5,66, wobei eine fungizide Wirkung als erwiesen gilt.

Abschließend kann gesagt werden, dass die richtige Formulierung der Rezeptur von QAV zu einem verlässlichen Desinfektionsmittel machen, ohne dass Abstriche bei der Umweltverträglichkeit und Bestrahlungsstabilität gemacht werden müssen.