Desinfecção e Esterilização Química: Fundamentos e Aplicações

Desinfecção e esterilização Química 175 Célia M C A Romão Os processos de desinfecção e esterilização química têm sido emprega dos nas mais diversas áreas da saúde humana e veterinária nas indústrias far macêuticas de cosméticos alimentos entre outras para o tratamento de águas para o consumo humano e de recreação e para inúmeras outras finalidades O objetivo deste capítulo é apresentar alguns aspectos relevantes relacio nados à desinfecção e esterilização química descrevendo as características ge rais dos principais agentes disponíveis atualmente e suas aplicações de maneira a permitir aos profissionais selecionar e utilizar correta e racionalmente os desinfetantes obtendo assim os resultados esperados ou seja a destruição dos microrganismos indesejáveis presentes em objetos e superfícies inanimadas Antes de abordarmos o tema desinfecção consideramos de interesse apresentar um breve histórico destacando alguns fatos marcantes sobre a utili zação de agentes químicos para prevenir a transmissão de doenças infecciosas constante desafio para a humanidade A aplicação de procedimentos de desinfecção data de longo tempo na história existindo diversas evidências sobre o uso desses processos como citações bíblicas referentes ao uso de fogo e água fervente para tratar mate riais e vestimentas de soldados que retornavam das guerras com o objetivo de impedir a transmissão de doenças Com esta finalidade Aristóteles instruiu Alexandre o Grande a oferecer somente água fervida e a ferver os uniformes de seus soldados A primeira referência a um desinfetante de que se tem conhecimento foi feita por Homero em A Odisséia onde citava o uso do enxofre na forma de dióxido de enxofre aproximadamente 800 aC substância esta ainda hoje utilizada como desinfetante e preservativo de frutas secas sucos de frutas e 9 DESINFECÇÃO E ESTERILIZAÇÃO QUÍMICA BIOSSEGURANÇA 176 vinho O enxofre também foi utilizado na Idade Média durante as grandes epidemias A cidade de Veneza foi uma das pioneiras em controle sanitário quan do instituiu em 1438 a fumigação de cargas de navios e da correspondência a fim de evitar a disseminação de doenças Este procedimento foi realizado até o início do século XX Obviamente a evolução o entendimento e a apli cabilidade dos procedimentos de desinfecção ocorreram concomitantemente às descobertas das causas das doenças infecciosas fazendo parte da própria história da microbiologia Um dos primeiros investigadores foi Girolamo Fracastoro 14781553 colega de Copérnico na Universidade de Pádua que escreveu três livros sobre as causas das doenças contagiosas propondo que as infecções eram causadas pela passagem de corpos diminutos capazes de se multiplicar de uma pessoa para outra Infelizmente seus conhecimentos ficaram esquecidos e muito teve de ser redescoberto Um marco na história da microbiologia é o holandês Anton van Leeu wenhoek 1676 fabricante amador de microscópios e primeiro ser humano a ver um microrganismo Em um dos seus experimentos observou o efeito letal de diversas substâncias inclusive o vinagre sobre o que ele denominava pequenos animais Embora sem considerar o potencial prático de suas ex periências os pequenos animais sugeriram a outros investigadores a teoria dos germes e doenças Em 1750 Joseph Pringle médico inglês publicou três interessantes artigos comparando a resistência à putrefação devido à aplicação de substân cias as quais ele chamou de antissépticos O conhecimento de desinfetantes químicos explodiu no século XVIII com a descoberta do cloro em 1774 pelo químico sueco Scheele seguida da descoberta dos hipocloritos em 1789 por Bertholet químico francês No século XIX Lister e Semmelweis demonstraram brilhantemente em seus experimentos que agentes químicos poderiam prevenir doenças o primeiro utilizando o fenol como antisséptico précirúrgico e o último empre gando água clorada para lavagem de mãos previamente ao trabalho em obstetrícia alcançando uma redução significativa da morte de récemnatos por febre puerperal Mas foi Louis Pasteur 18221895 com seu trabalho criterioso quem muito contribuiu para a criação e o desenvolvimento da microbiologia como Desinfecção e esterilização Química 177 ciência ao demonstrar serem os microrganismos responsáveis pelas doenças infecciosas Estabeleceu ainda metodologias empregadas até a atualidade e desenvolveu um processo de desinfecção por método físico denominado pas teurização ainda hoje usado Destacamse também os trabalhos de Robert Koch que na área de des infecção escreveu o artigo On disinfection em 1881 no qual examinou a capacidade de setenta substâncias de destruir microrganismos em diferentes concentrações e diluições surgindo assim a primeira técnica para testar desinfetantes Kroning e Paul no clássico artigo publicado em 1897 introduziram o conhecimento científico e moderno sobre a dinâmica da desinfecção química fundamentando os princípios básicos para a avaliação da atividade dos desin fetantes que de fato teve início em 1903 quando Rideal e Walker apre sentaram o conhecido método do coeficiente fenólico A publicação pioneira de Kroning e Paul provocou o desenvolvimento de inúmeros estudos que se estendem até os dias de hoje Hugo 1982 Block 2001a 2001b Russell 2004 Já no século XX muitas substâncias foram e têm sido descritas para serem utilizadas como biocidas em desinfecção esterilização e antissepsia TERMINOLOGIA Para melhor entendimento do assunto deste capítulo é imprescindível rever algumas definições específicas para que possamos diferenciar de forma clara os diversos procedimentos existentes que têm como objetivo inibir destruir e eliminar microrganismos presentes em objetos superfícies e tecidos vivos Limpeza processo pelo qual são removidos materiais estranhos matéria orgânica sujidades de superfícies e de objetos Normalmente é realizada com a aplicação de água e sabão ou detergente acompanhada de ação mecânica Desinfecção processo físico ou químico pelo qual são destruídos mi crorganismos presentes em superfícies e objetos inanimados mas não necessariamente os esporos bacterianos Esterilização processo físico ou químico pelo qual são destruídas todas as formas microbianas inclusive os esporos bacterianos BIOSSEGURANÇA 178 Descontaminação processo de desinfecção ou esterilização terminal de objetos e superfícies contaminados com microrganismos patogênicos de forma a tornálos seguros para a manipulação Antissepsia procedimento através do qual microrganismos presentes em tecidos vivos são destruídos ou eliminados após a aplicação de agentes antimicrobianos Biocidas agente químico ou físico que destrói todos os o rganismos vivos patogênicos ou não comumente utilizado com referência a mi crorganismos REGULAMENTAçãO DOS PRODUTOS UTILIzADOS PARA DESINFECçãO E ESTERILIzAçãO qUíMICA Todo profissional que emprega agentes químicos para desinfecção e esterilização seja em laboratórios estabelecimentos de assistência à saúde biotérios ou indústrias necessita ter noções sobre a regulamentação desses produtos em seu país No Brasil os desinfetantes e esterilizantes químicos são considerados produtos saneantes domissanitários e são submetidos ao regime de vigilância sanitária estando portanto sujeitos à respectiva legis lação Saneantes domissanitários são substâncias ou preparações destinadas à higienizaçào desinfecção ou desinfestação domiciliar em ambientes coletivos ou públicos em lugares de uso comum e no tratamento da água Brasil 1977 Para serem comercializados no país devem ser registrados na Agência Nacional de Vigilância Sanitária Anvisa do Ministério da Saúde Esse registro tem validade de cinco anos e ao fim deste prazo o fabricante deve revalidálo As normas específicas para os produtos saneantes domissanitários com ação antimicrobiana estão estabelecidas na Portaria Divisão de Saneantes Domissanitários Disad n 15 de 23 de agosto de 1988 Brasil 1988 e na Resolução Anvisa RDC n 14 de 28 de fevereiro de 2007 Brasil 2007 que contém definições classificação formas de apresentação dados para a cor reta rotulagem infrações e penalidades e relatórios técnicos para o registro de produtos e análise de novos princípios ativos Esses instrumentos legais apre sentam os princípios ativos permitidos e os microrganismos frente aos quais os desinfetantes e esterilizantes devem ser avaliados para comprovação de sua eficácia além dos dados exigidos para a avaliação e classificação toxicológica Desinfecção e esterilização Química 179 Assim os profissionais devem ficar atentos para somente adquirir produtos registrados no Ministério da Saúde Outros cuidados devem ser observados como verificar no rótulo do produto a existência do número de lote e o prazo de validade FATORES qUE INTERFEREM NA EFICáCIA DOS DESINFETANTES E ESTERILIzANTES qUíMICOS A atividade antimicrobiana dos agentes químicos depende de uma varie dade de fatores relativos à natureza à estrutura e às condições dos micror ganismos e a componentes químicos e físicos do ambiente externo Rutala 1996b Russell 2003 O conhecimento desses fatores é imprescindível para uma adequada aplicação dos processos de desinfecção e esterilização A não observação desses fatores pode implicar o insucesso dos procedimentos Principais Fatores Interferentes Natureza dos microrganismos Os organismos variam consideravelmente quanto à susceptibilidade aos agentes químicos em função da sua constituição Com os recentes trabalhos a classificação dos microrganismos quanto à susceptibilidade aos desinfetantes pôde ser ampliada De maneira genérica a ordem descendente de resistência é a seguinte príons ou proteínas infectantes atualmente consideradas as formas mais resistentes protozoários intestinais como Cryptosporidium e endoporos bacterianos que constituem uma forma altamente resistente seguem bem abaixo micobactérias cistos de protozoários vírus hidrofílicos ou pequenos trofozoítos de Acanthamoeba bactérias gramnegativas não esporuladas un gos Candida aspergillus vírus lipofílicos ou grandes enterovírus adenovírus e bactérias grampositivas Figura 1 Mcdonnell Russel 1999 Os príons são em geral resistentes aos processos químicos e físicos incluindo auto clavação calor seco óxido de etileno e desinfetantes à base de formaldeído e glutaraldeído Favero Bond 2001 As bactérias gramnegativas são em geral mais resistentes aos agentes químicos do que as bactérias grampositivas Pseudomonas aeruginosa Burkhode ria cepacia Proteus spp e Providencia stuartii apresentam alto nível de resistência a muitos desinfetantes Das bactérias na forma vegetativa as micobactérias são as mais resistentes pois possuem uma parede celular altamente hidrofóbica BIOSSEGURANÇA 180 que lhes confere uma barreira efetiva à entrada dos agentes químicos McDon nell Russell 1999 Figura 1 Ordem descendente genérica de resistência aos desinfetantes químicos PRíONS Coccidia Cryptosporidium ESPOROS BACTERIANOS Bacillus subtilis Clostridium difficile MICOBACTÉRIA Mycobacterium tuberculosis Mycobacterium avium Cistos Giardia VíRUS HIDROFíLICOS ou PEqUENOS poliovírus Trofozoítos Acanthamoeba BACTÉRIA GRAMNEGATIVA não esporulada Pseudomonas Providencia FUNGOS Candida Aspergillus VíRUS GRANDES NãO ENVELOPADOS Enterovírus Adenovírus BACTÉRIAS GRAMPOSITIVAS não esporuladas Staphylococcus aureus Enterococcus VíRUS LIPOFíLICOS vírus da hepatite B vírus da Aids As conclusões sobre a resistência dos príons aos agentes químicos ainda não são universal mente definidas Fonte McDonnell Russell 1999 Desinfecção e esterilização Química 181 Em relação aos vírus é geralmente reconhecido que grupos físicoquími cos específicos se comportam de maneira similar em relação à susceptibilidade aos desinfetantes Prince 1983 Klein e De Forest 1963 em artigo clássico definiram três categorias de vírus esquema atualmente conhecido como Gru pos de KleinDe Forest 1 lipofílicos pouco resistentes exemplos mixovírus herpes vírus HIV 2 hidrofílicos marcadamente resistentes exemplos polio vírus Coxsackie rhinovírus 3 intermediários moderadamente resistentes exemplos adenovírus reovírus rotavírus Alguns autores consideram os pi cornavírus poliovírus e rhinovírus os parvovírus SS DNA e o vírus da hepa tite A mais resistentes do que as micobactérias Prince Prince 2001 Número e localização dos microrganismos A atividade antimicrobiana está diretamente relacionada ao número de microrganismos presentes quanto maior a carga microbiana maior o tempo de exposição necessário para destruíla Favero Bond 2001 Assim uma limpeza prévia escrupulosa visando a reduzir o número de microrganismos é de grande interesse para o processo de desinfecção Rutala 1987 A localização e a acessibilidade aos microrganismos devem ser considera das uma vez que somente as superfícies em contato direto com o produto serão desinfetadas Equipamentos contendo múltiplas peças devem ser des montados e imersos completamente no agente impedindo a formação de bolhas Rutala 1996a Concentração e potência do agente químico Com poucas exceções quanto mais concentrado o produto maior é sua eficácia e menor o tempo de exposição necessário para a destruição dos microrganismos Cabe enfatizar a importância de se empregar os desinfetantes nas diluições de uso recomendadas pelos fabricantes de produtos comerciais ou por órgãos oficiais Ministério da Saúde A exposição de populações micro bianas a baixas concentrações de desinfetantes pode levar os microrganismos a apresentarem uma susceptibilidade diminuída ao agente químico em questão ou a outros agentes como os antibióticos quando comparadas a cepas labora toriais Chapman 2003 Thomas Russell Maillard 2005 Tempo de exposição A ação antimicrobiana é diretamente relacionada ao tempo de exposição Este deve ser rigorosamente obedecido para que se tenha a ação esperada Os BIOSSEGURANÇA 182 tempos de exposição usualmente recomendados são 1 desinfecção de super fícies 10 a 30 minutos 2 desinfecção de artigos no mínimo 30 minutos 3 esterilização de artigos variável de acordo com o produto 10 a 18 horas Fatores físicos físicoquímicos e químicos Diversos fatores físicos físicoquímicos e químicos influenciam nos pro cesso de desinfecção e esterilização Destes os mais importantes são a tempe ratura o pH a dureza da água a umidade relativa e a matéria orgânica Temperatura De modo geral a atividade dos desinfetantes aumenta à medida que se eleva a temperatura Entretanto não se deve atingir a temperatura de de gradação do agente químico o que pode ocasionar a produção de substâncias perigosas à saúde e a diminuição da atividade do desinfetante Rutala 1996a Os desinfetantes são comumente usados à temperatura ambiente pH O pH pode influenciar na ação antimicrobiana de várias maneiras sendo as mais comuns as seguintes 1 na molécula exemplo soluções de gluta raldeído são mais estáveis em pH ácido porém mais efetivas em pH alcalino 2 na superfície da célula bacteriana com o aumento do pH o número de grupos carregados negativamente aumenta e desta forma aumenta a ligação das moléculas carregadas positivamente como é o caso dos compostos quater nários de amônio mais ativos em pH alcalino Russell 1982 Dureza da água Os íons divalentes cálcio e magnésio presentes na água com alto grau de dureza interagem com sabões e outros compostos formando precipitados insolúveis A eficácia dos compostos quaternários de amônio é marcadamente afetada na presença de água dura Umidade relativa Este fator afeta diretamente a atividade de compostos na forma gasosa como o óxido de etileno e o formaldeído Russel 1982 Desinfecção e esterilização Química 183 Matéria orgânica A matéria orgânica em diversas formas como soro sangue pus matéria fecal e resíduos de alimentos interfere na ação dos agentes antimicrobianos de pelo menos duas maneiras mais comumente ocorre uma reação entre o composto e o material orgânico resultando num complexo menos ativo e dei xando uma menor quantidade do agente químico disponível para atacar os microrganismos Russell 1982 Essa redução é notadamente observada com compostos altamente ativos como os liberadores inorgânicos de cloro alter nativamente o material orgânico pode proteger os microrganismos da ação desinfetante funcionando como uma barreira física Rutala 1987 Como já mencionado a limpeza é essencial para remover matéria orgânica como sangue fluidos corpóreos e outras sujidades orgânicas e inor gânicas Rutala 1996a de forma a minimizar a ação desses materiais nos procedimentos de desinfecção e esterilização AGENTES qUíMICOS MAIS UTILIzADOS EM DESINFECçãO E ESTERILIzAçãO Um número considerável de agentes químicos é utilizado tanto nos labo ratórios quanto nos estabelecimentos de saúde e indústrias incluindo álcoois compostos liberadores de cloro formaldeído glutaraldeído iodóforos fenóis sintéticos compostos quaternários de amônio entre outros Entretanto não existe um desinfetante que contemple todas as situações e atenda a todas as necessidades encontradas Assim o profissional precisa conhecer as caracterís ticas de cada um para ter subsídios suficientes que lhe permitam a escolha correta do produto evitando custos excessivos e uso inadequado A seleção do desinfetante deve levar em consideração aspectos como espectro de atividade desejada ação rápida e irreversível toxicidade estabilidade e natureza do ma terial a ser tratado Abordaremos a seguir os agentes químicos mais comumente empregados em laboratórios e hospitais álcoois Os álcoois mais empregados em desinfecção são o álcool etílico e o álcool isopropílico sendo o primeiro o mais usado no nosso país em função da dis ponibilidade e do baixo custo BIOSSEGURANÇA 184 Atividade antimicrobiana Os álcoois etílico e isopropílico apresentam atividade rápida sobre bacté rias na forma vegetativa como os cocos grampositivos as enterobactérias e as bactérias gramnegativas não fermentadoras da glicose como as Pseudomonas Atuam também sobre as micobactérias incluindo o Mycobacterium tuberculosis e sobre alguns fungos e vírus lipofílicos Não possuem atividade sobre esporos bacterianos e vírus hidrofílicos Hugo Russel 1982 Rutala 1987 1996a Widmer Frei 1999 Mecanismo de ação O mecanismo de ação dos álcoois ainda não foi totalmente elucidado sendo a desnaturação de proteínas provavelmente o mecanismo predomi nante Na ausência de água as proteínas não são desnaturadas tão rapida mente quanto em sua presença razão pela qual o etanol absoluto um agente desidratante é menos ativo do que suas soluções aquosas Ali et al 2001 Características importantes Não possuem ação residual Coagulam ou precipitam proteínas presentes no soro pus e em outros materiais biológicos que podem proteger os microrganismos do contato efetivo com álcool São inflamáveis requerendo portanto cuidados especiais na manipulação e estocagem Aplicações Os álcoois possuem ampla aplicação No laboratório são empregados para descontaminação e desinfecção de superfícies de bancadas cabines de segurança biológica equipamentos de grande e médio porte e para a antissep sia das mãos Nos estabelecimentos de saúde são indicados para desinfecção e descon taminação de superfícies e artigos como ampolas e vidros termômetros oral e retal estetoscópios cabos de otoscópios e laringoscópios superfícies externas de equipamentos metálicos macas colchões mesas de exame entre outros Brasil 1994 A técnica de aplicação é a seguinte friccionar a superfície com gaze ou algodão embebidos abundantemente na solução alcoólica esperar secar e repetir a operação três vezes quando possível imergir o artigo na solução Brasil 1994 Desinfecção e esterilização Química 185 Concentrações usualmente recomendadas A concentração ideal está entre 60 a 90 em volume Widmer Frei 1999 sendo a concentração recomendada em torno de 77 volume volume o que corresponde a 70 em peso Brasil 1994 A adição de iodo na proporção de 05 a 10 pv a soluções a 70 em peso incrementa a atividade e acrescenta ação residual a estas soluções Efeitos adversos Os álcoois etílico e isopropílico são irritantes para os olhos e são produtos tóxicos A frequente aplicação produz irritação e dessecação da pele Sweetman 2002 Formaldeído Atividade antimicrobiana O formaldeído apresenta atividade para bactérias grampositivas e gram negativas na forma vegetativa incluindo micobactérias fungos vírus lipofílicos e hidrofílicos e esporos bacterianos Hugo Russell 1982 A atividade esporocida é lenta exigindo um tempo de contato em torno de 18 horas para a maioria das formulações Formas de apresentação O formaldeído é um gás encontrado disponível na forma líquida em solução a 3740 contendo metanol para retardar a polimerização forma lina e na forma sólida polimerizada em paraformaldeído Mecanismo de ação O formaldeído destrói os microrganismos através da alquilação dos grupa mentos amino e sulfidrilas de proteínas e dos anéis de nitrogênio das bases purinas Rutala 1996a Características importantes É pouco ativo a temperaturas inferiores a 20 C Apresenta atividade na presença de proteínas e é pouco inativado por matéria orgânica e deter gentes Collins 1993 BIOSSEGURANÇA 186 Aplicações O formaldeído é utilizado principalmente para descontaminação através de fumigação de ambientes fechados cabines de segurança biológica salas di versas salas de envase em indústria de medicamentos estéreis biotérios e hos pitais Para cabines de segurança biológica é indicado para descontaminação periódica antes da troca de filtros e após contaminação acidental principal mente quando ocorre formação de aerossóis Em função da sua toxicidade e de seu caráter irritante e carcinogênico somente deve ser empregado para casos restritos Não é recomendado para desinfecção rotineira de superfícies equi pamentos e vidraria podendo ser utilizado em situações especiais de acordo com o microrganismo envolvido Exemplos de concentrações usualmente utilizadastempo de contato para fumigação em ambientes fechados 1 com formalina 60 ml de formalinam3 com aquecimento durante a noite Collins 1993 2 com paraformaldeído 34 g034 m3 com aquecimento durante a noite Collins 1993 para desinfecção de superfícies 4 30 minutos OMS 1988 Nos exemplos apresentados o aquecimento é necessário para que ocorra a liberação do formaldeído na forma gasosa Efeitos adversos O formaldeído é um composto altamente tóxico Seus vapores são irri tantes para os olhos e aparelho respiratório Causa reações de sensibilização Foi recentemente classificado como substância carcinogênica provocando câncer nasal através de mecanismo dose dependente A concentração máxima na atmosfera recomendada pelo National Institute for Occupational Safety and Health é de 075 ppm para uma exposição de oito horas Widmer Frei 1999 Desta forma o uso do formaldeído deve ser racionalizado e seu emprego deve ser restrito à situação onde não haja outra alternativa Glutaraldeído Atividade antimicrobiana O glutaraldeído possui amplo e rápido espec tro de atividade agindo sobre bactérias na forma vegetativa incluindo mi Desinfecção e esterilização Química 187 cobactérias fungos vírus lipofílicos e hidrofílicos e esporos bacterianos Sua atividade esporocida é excelente quando comparado quando comparado a outros aldeídos como o formaldeído e o glioxal Gorman Scott Russel 1980 Scott Gorman 2001 Mecanismo de ação A atividade biocida e inibitória do glutaraldeído é devida à alquilação dos grupos sulfidrila hidroxila e amino encontrados nos microrganismos ocor rendo uma interação proteínaglutaraldeído Gorman Scott Russel 1980 Scott Gorman 2001 Características importantes É ativo na presença de material orgânico e detergentes Não coagula mate rial proteináceo e não é corrosivo para metais materiais de borracha lentes e cimento de materiais óticos Rutala 1996a Aplicações O glutaraldeído é usado principalmente como esterilizante e desinfe tante de equipamentos médicocirúrgicos que não podem ser submetidos a métodos físicos Brasil 1994 No laboratório também é indicado para recipientes de descarte de mate rial apesar de não ser uma prática comum em nosso país devido ao alto custo desses produtos É indicado também para descontaminação de equipamentos sensíveis quando não podem ser aplicadas soluções de hipoclorito de sódio Não é indicado para desinfecção de superfícies de maneira rotineira so mente em situações especiais de acordo com o microrganismo envolvido Formulaçõestempo de contato Produtos comerciais se apresentam geralmente em formulações contendo de 2 a 35 de glutaraldeído em soluções ácidas que são ativadas através de agentes alcalizantes Os tempos de contato preconizados são de trinta minutos para desinfecção e em torno de dez horas para esterilização Efeitos adversos O glutaraldeído é um composto tóxico irritante para a pele as mucosas e os olhos porém em menor grau do que o formaldeído Provoca dermatite e BIOSSEGURANÇA 188 sensibilização da pele O limite de exposição máximo recomendado na Ingla terra é de 02 ppm Reynolds 1989 Sweetman 2002 Compostos Liberadores de Cloro Ativo Existem vários compostos liberadores de cloro ativo disponíveis para alve jamento e desinfecção em diversas áreas Os compostos mais comumente utili zados são os inorgânicos hipocloritos de sódio e cálcio e os orgânicos ácido di cloroisocianúrico e seus sais sódico e potássico e o ácido tricloroisocianúrico Atividade antimicrobiana Os compostos liberadores de cloro são muito ativos para bactérias na forma vegetativa grampositivas e gramnegativas ativos para micobactérias fungos vírus lipofílicos e hidrofílicos Apresentam atividade moderada para esporos bacterianos Em altas concentrações apresentam efeito letal para os príons Favero Bond 2001 A forma ativa é o ácido hipocloroso HOCl que é predominante em soluções com pH de 4 a 7 Os íons hipocloritos OCl que predominam nas soluções alcalinas com pH superior a 9 constituem a forma menos ativa Mc Donnell Russell 1999 Mecanismo de ação O mecanismo exato através do qual o cloro ativo destrói microrganismos ainda não foi demonstrado experimentalmente Algumas teorias são sugeri das tais como o ácido hipocloroso libera oxigênio nascente que se combina com componentes do protoplasma celular destruindo o microrganismo com binação do cloro com proteínas da membrana celular formando compostos tóxicos ruptura da membrana celular Dychdala 2001 Características importantes Os desinfetantes à base de cloro reagem rapidamente com a matéria orgânica incluindo sangue fezes e tecido Sua atividade é marcadamente di minuída sendo o grau de inativação proporcional à quantidade de material presente Coates 1991 Portanto a concentração de cloro disponível no processo de desinfecção deve ser alta o suficiente para satisfazer à demanda do cloro cloro consumido pela carga orgânica presente e fornecer cloro residual suficiente para destruir os microrganismos Esse fato deve ser cuida dosamente considerado quando se aplicam esses compostos para desinfecção Desinfecção e esterilização Química 189 e descontaminação de superfícies e objetos contendo sangue e outros fluidos corpóreos Os hipocloritos são muito instáveis Sua estabilidade depende de fatores como concentração temperatura pH luz e metais Soluções concentradas 100000 ppm de cloro ativo são mais instáveis do que as diluídas Altas temperaturas e luz reduzem a estabilidade Hoffman Death Coates 1981 O ácido dicloroisocianúrico é mais estável principalmente quando es tocado em local seco e é menos inativado por material orgânico Coates Wilson 1989 São menos corrosivos para metais do que os hipocloritos Os hipocloritos são corrosivos para metais Objetos de prata e alumínio são os mais atingidos mas instrumentos de aço inoxidável também são danifi cados nas altas concentrações normalmente empregadas Aplicações Os compostos liberadores de cloro ativo têm uma ampla aplicação em diversas áreas No laboratório são apropriados para desinfecção em geral de objetos e superfícies inanimadas inclusive as contaminadas com sangue McDonnell Russell 1999 e outros materiais orgânicos e para recipientes de descarte de materiais Collins 1993 Nos estabelecimentos de saúde têm aplicação para desinfecção de superfícies e artigos semicríticos não metálicos e artigos de lactários Brasil 1994 Formulações As soluções de hipoclorito de sódio estão disponíveis para comercializa ção em várias concentrações como por exemplo a 225 de cloro ativo na forma de água sanitária como reagentes químicos em concentrações variáveis de 5 a 10 de cloro ativo ou em outras concentrações O hipoclorito de cálcio e os ácidos isocianúricos são comercializados na forma de pó Concentrações em ppm de cloro ativo e tempos de contato usualmente recomendados recipientes de descarte de materiais e finalidades gerais de descontami nação e desinfecção em laboratórios 2500 ppm 10000 ppm para su perfícies contendo sangue e recipientes de descarte que recebem grandes quantidades de proteínas Collins 1993 desinfecçãodescontaminação de superfícies em hospitais 10000 ppm10 minutos de contato Brasil 1994 BIOSSEGURANÇA 190 desinfecção em lactários 200 ppm60 minutos Brasil 1994 desinfecção de artigos semicríticos 10000 ppm30 minutos Brasil 1994 higienização rotineira de superfícies 1000 ppm10 minutos Sweetman 2002 Efeitos adversos Os compostos liberadores de cloro são tóxicos causando irritação da pele e dos olhos quando ingeridos provocam irritação e corrosão das membranas mucosas A inalação do ácido hipocloroso provoca tosse e choque podendo causar irritação severa do trato respiratório Reynolds 1989 Sweetman 2002 Fenóis Sintéticos Os fenóis sintéticos são derivados do fenol em processos em que átomos de hidrogênio ligados ao anel benzênico foram substituídos por grupos funcionais alquil fenil benzil ou halogênio Os compostos mais comu mente presentes em formulações de desinfetantes são ortofenilfenol orto benzil paraclorofenol e paraterciáriobutilfenol Atividade antimicrobiana De maneira geral os fenóis sintéticos são ativos para bactérias na forma vegetativa incluindo micobactérias fungos e vírus lipídicos Não possuem atividade biocida para esporos bacterianos e vírus hidrofílicos Collins 1993 Os diferentes compostos existentes variam quanto à sua atividade anti microbiana Fraise 1999 Mecanismo de ação Os compostos fenólicos em altas concentrações agem penetrando e rompendo a parede celular bacteriana e precipitando as proteínas celulares Baixas concentrações inativam sistemas enzimáticos essenciais e provocam o extravazamento de metabólitos através da parede celular Rutala 1987 Widmer Frei 1999 Desinfecção e esterilização Química 191 Características importantes São pouco afetados pela presença de matéria orgânica e por detergentes aniônicos Widmer Frei1999 Aplicações Os produtos à base de fenóis sintéticos são utilizados principalmente para desinfecção de objetos e superfícies inanimadas bancadas pisos etc em labo ratórios hospitais biotérios em situações em que haja necessidade de desin fecção na presença de matéria orgânica Gardner Peel 1991 São indicados para desinfecçãodescontaminação de artigos semicríti cos e superfícies em áreas críticas UTI centro cirúrgico unidade de diálise Não são recomendados para artigos que entram em contato com o trato res piratório alimento objetos de látex acrílico e borracha Não são indicados para uso em berçários devido à ocorrência de casos de hiperbilirrubinemia em crianças Rutala 1987 Brasil 1994 Widmer Frei 1999 No laboratório são apropriados para desinfecção rotineira de super fícies contaminadas com bactérias não esporuladas Podem ser utilizados como alternativa aos compostos liberadores de cloro em recipientes de descarte de materiais com exceção dos laboratórios de virologia para os quais não são indicados Formulações Os fenóis sintéticos são comercializados em formulações complexas e con centradas geralmente contendo dois ou mais princípios ativos tensoativos aniônicos ou sabões e emulsificantes uma vez que os ingredientes ativos são insolúveis em água OConnor Rubino 2001 Devem ser diluídos na hora do uso de acordo com a recomendação do fabricante e não devem ser estoca dos por mais de 24 horas Collins 1993 Efeitos adversos Os compostos fenólicos são tóxicos quando ingeridos e irritantes para a pele e para os olhos Rutala 1987 Widmer Frei 1999 Compostos quaternários de Amônio Os compostos quaternários de amônio são agentes nos quais o átomo de nitrogênio do grupo amônio possui uma valência de cinco sendo quatro BIOSSEGURANÇA 192 dos substituintes radicais alquila ou arila e o quinto um haleto cloreto sulfato ou similar Alguns compostos frequentemente utilizados são os cloretos de alquil dimetilbenzilamônio e os cloretos de dialquildimetilamônio Atividade antimicrobiana De maneira geral os compostos quaternários de amônio são muito efetivos para bactérias grampositivas e efetivos em menor grau para as gramnegativas sendo as Pseudomonas especialmente mais resistentes São ativos para alguns fungos e para vírus não lipídicos Não apresentam ação letal para esporos bacterianos e para vírus hidrofílicos e geralmente não são ativos para micobactérias Collins 1993 Merianos 2001 Widmer Frei 1999 Mecanismos de ação A ação bactericida é atribuída à inativação de enzimas responsáveis pelos processos de produção de energia desnaturação de proteínas celulares essen ciais e ruptura da membrana celular Petrocci 1983 Widmer Frei 1999 Características importantes Os quaternários de amônio são fortemente inativados por proteínas de tergentes não iônicos e sabões São influenciados negativamente pela presença dos íons cálcio e magnésio presentes na água dura Gardner Peel 1991 Possuem efeito residual Aplicação São recomendados para desinfecção ordinária de superfícies não críticas como pisos mobiliário e paredes São apropriados para desinfecção de super fícies e equipamentos em todas as áreas relacionadas com alimentos Formulações São apresentados em formulações complexas e concentradas contendo um ou mais princípios ativos que devem ser diluídas de acordo com a reco mendação do fabricante Efeitos adversos Nas concentrações usualmente utilizadas os compostos quaternários de amônio apresentam baixa toxicidade porém podem causar irritação e sensibi lização da pele Gardner Peel 1991 Sweetman 2002 Desinfecção e esterilização Química 193 Iodóforos Os iodóforos constituem uma combinação entre o iodo e um agente solu bilizante ou carreador O complexo resultante fornece um reservatório de iodo que é liberado em pequenas quantidades na solução aquosa O composto mais conhecido é o polivinilpirrolidona iodo PVPI Gottardi 2001 Atividade antimicrobiana Os iodóforos são ativos para bactérias na forma vegetativa incluindo mi cobactérias fungos vírus lipofílicos e hidrofílicos Collins 1993 A atividade esporocida pode requerer tempo de contato prolongado Rutala 1996a Mecanismo de ação O iodo penetra fácil e rapidamente através da parede celular dos micror ganismos O efeito letal é atribuído à ruptura das estruturas proteicas e dos ácidos nucleicos e à interferência nos processos de síntese de proteínas Gottardi 2001 Características importantes Os iodóforos são rapidamente inativados por proteínas e por alguns plás ticos e substâncias naturais em menor grau Não são compatíveis com deter gentes não iônicos Collins 1993 Aplicações Os iodóforos são utilizados principalmente em antissepsia como uma al ternativa à clorhexidina e em situações em que é necessária uma ação rápida e de amplo espectro Para desinfecção são recomendados em hospitais para artigos tais como ampolas e vidros termômetros estetoscópios superfícies ex ternas e metálicas de equipamentos São ainda usados em superfícies e equipa mentos relacionados a alimentos Brasil 1994 No laboratório têm aplicação em recipientes para descarte de materiais e para desinfecção de superfícies em geral Collins 1993 Não são indicados para metais não resistentes à oxidação cromo ferro alumínio e outros e para materiais que absorvem o iodo e mancham como os plásticos Formulações As formulações antissépticas comercializadas normalmente contêm 1 pv de iodo disponível em base alcoólica ou aquosa As formulações comer BIOSSEGURANÇA 194 cializadas como antissépticos não devem ser utilizadas como desinfetantes e viceversa Efeitos adversos Os iodóforos possuem baixa toxicidade sendo irritantes para os olhos e em menor extensão para a pele Collins 1993 ácido Peracético Atividade antimicrobiana O ácido peracético é ativo para bactérias na forma vegetativa incluindo micobactérias fungos vírus lipofílicos e hidrofílicos e para esporos bacteri anos Rutala 1996a Fraise 1999 Mecanismo de ação O mecanismo de ação assemelhase a outros peróxidos e agentes oxi dantes ou seja atua na permeabilidade da parede celular desnatura proteínas e oxida ligações sulfidrilas em proteínas enzimas e outros metabólitos Rutala Weber 1999 Características importantes O ácido peracético é ativo na presença de matéria orgânica e possui ativi dade esporocida mesmo em baixas temperaturas Block 2001b Tem duas características interessantes alta solubilidade em água e decomposição produzindo substâncias de baixa toxicidade ácido acético água oxigênio e peróxido de hidrogênio É instável quando diluído e corrói materiais de co bre bronze aço e ferro galvanizado Rutala Weber 1999 Aplicações No laboratório é adequado para a desinfecção de cabines de segurança e filtros de ar Gardner Peel 1991 No Brasil o uso do ácido peracético foi autorizado em 1993 Brasil 1993 como componente ativo de produtos esterilizantes desinfetantes hospitalares para superfícies fixas e para artigos semicríticos e como desinfetante para a indústria alimentícia Efeitos adversos As soluções diluídas em água utilizadas como desinfetantes e esterilizantes têm baixa toxicidade Entretanto em soluções concentradas são irritantes Desinfecção e esterilização Química 195 para a pele as mucosas especialmente para os olhos Os vapores podem causar irritação do trato respiratório De acordo com dados da literatura o ácido peracético é um agente carcinogênico fraco Block 2001b Precauções Produtos e soluções à base de ácido peracético devem ser armazenados em local fresco abaixo de 30ºC A embalagem deve ser provida de tampa com vál vula de ventilação e resistente à chama Devem ser manipulados com cuidado uma vez que se trata de substância altamente oxidante Block 2001b PRECAUçõES AO UTILIzAR E MANIPULAR OS DESINFETANTES ESTERILIzANTES qUíMICOS Como referido anteriormente a maioria dos agentes químicos utilizados para desinfecção e esterilização provoca efeitos indesejáveis sobre a pele os olhos e o aparelho respiratório Os profissionais envolvidos na área de desin fecção ao manipular tais agentes químicos devem estar atentos para a neces sidade do uso de equipamentos de proteção individual como avental luvas e óculos de proteção quando do emprego de produtos à base de formaldeído e de glutaral deído é necessária ainda a utilização de máscara com filtro químico principal mente no caso de fumigação de ambientes com formaldeído CONCLUSãO O sucesso dos processos de desinfecção e esterilização química depende da correta e criteriosa escolha aplicação e observação das características pecu liares de cada agente químico e dos fatores interferentes Entretanto cabe salientar que além disso é imprescindível que tanto os reagentes químicos empregados no preparo das soluções quanto os produtos comerciais utilizados preencham os requisitos de qualidade estabelecidos Desinfetantes ineficazes implicam não se alcançar o objetivo primeiro dos processos em questão que é a destruição dos microrganismos indesejáveis o que significa risco para o profissional para os experimentos e para os pa cientes no caso de uso hospitalar O desinfetante pode desta forma tornarse um veiculador de microrganismos ao invés de um agente biocida E ainda o emprego de concentrações incorretas subinibitórias pode selecionar popu lações com susceptibilidade diminuída aos agentes antimicrobianos BIOSSEGURANÇA 196 REFERêNCIAS ALI Y et al Alcohols In BLOCK S S Disinfection Sterilization and Preservation 5 ed Philadelphia Lippincott Williams Wilkins 2001 BLOCK S S Historical review In BLOCK S S Disinfection Sterilization and Preservation 5 ed Philadelphia Lippincott Williams Wilkins 2001a BLOCK S S Peroxygen compounds In BLOCK S S Disinfection Sterilization and Preservation 5 ed Philadelphia Lippincott Williams Wilkins 2001b BRASIL Decreto n 79094 Regulamenta a lei n 6360 de 23 de setembro de 1976 que submete ao sistema de vigilância sanitária os medicamentos insumos farmacêuticos drogas correlatos cosméticos produtos de higiene saneantes e outros Diário Oficial 5 jan 1977 BRASIL Portaria n 15 de 23 de agosto de 1988 Determina que o registro de produtos com finalidade antimicrobiana seja procedido de acordo com as normas regulamentares anexas à presente Diário Oficial seção I 1704117043 5 set 1988 BRASIL Portaria n 122 de 29 de novembro de 1993 Inclui na portaria n 15 de 23 de agosto de 1988 o princípio ativo ácido peracético Diário Oficial seção I 18255 1º dez 1993 BRASIL Ministério da Saúde Coordenação de Controle de Infecção Hospitalar Processamento de Artigos e Superfícies em Estabelecimentos de Saúde 2 ed Brasília 1994 BRASIL Resolução ANVISA RDC n 14 de 28 de fevereiro de 2007 Aprova o Regulamento Técnico para produtos saneantes com antimicrobiana harmonizado no âmbito do Mercosul Disponível em httpelegisanvisagovbr CHAPMAN J S Disinfectant resistance mechanisms crossresistance and co resistance International Biodeterioration and Biodegradation 51 271276 2003 COATES D WILSON M Use of sodium dichloroisocyanurato granules for spills of body fluids Journal of Hospital Infection 16 241251 1989 COATES D Disinfection of spills of body fluids how effective is a level of 10000 ppm avaliable chlorine Journal of Hospital Infection 18 319332 1991 COLLINS C H Laboratory acquired infections 3 ed Cambridge Butterworth Heinemann 1993 DYCHDALA G R Chlorine and chlorine compounds In BLOCK S S Disinfection Sterilization and Preservation 5 ed Philadelphia Lippincott Williams Wilkins 2001 FAVERO M S 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Humana HIV Genebra Organização Mundial da Saúde 1988 11p Série da OMS sobre Aids 2 PETROCCI A N Surface active agents quaternary ammonium compounds In BLOCK S S Disinfection Sterilization and Preservation 3 ed Philadelphia Lea Febiger 1983 PRINCE H N Disinfectant activity against bacteria and viruses a hospital guide Particulate Microbial Control 2 5562 marapr 1983 BIOSSEGURANÇA 198 PRINCE H N PRINCE D L Principles of viral control and transmission In BLOCK S S Disinfection Sterilization and Preservation 5 ed Philadelphia Lippincott Williams Wilkins 2001 REYNOLDS J E F Martindale the extra pharmacopoeia 29 ed London The Pharmaceutical Press 1989 RUSSELL A D Factors influencing the efficacy of antimicrobial agents In RUSSELL A D et al Eds Principles and Practice of Disinfection Preservation and Sterilization Oxford Blackwell 1992 RUSSELL A D Biocide use and antibiotic resistance the relevance of laboratory findings to clinical and environmental situations The Lancet Infectious Disease 3 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THOMAS L RUSSELL A D MAILLARD JY Antimicrobial activity of chlorhexidine diacetate and benzalkonium chloride against Pseudomonas aeruginosa and its response to biocide residues Journal of Applied Microbiology 98 533543 2005 WIDMER A F FREI R Decontamination disinfection and sterilization In MURRAY P P et al Eds Manual of Clinical Microbiology 7 ed Washington DC American Society for Microbiology 1999 EquipamEntos dE ContEnção 199 Francelina Helena Alvarenga Lima e Silva 10 Enfermidades podem ser adquiridas por trabalhadores que exercem atividades em instituições de pesquisa produção ensino desenvolvimento tecnológico e prestação de serviços nas quais o risco biológico e outros riscos como o químico o físico o ergonômico e o de acidentes estejam presentes nas atividades cotidianas Estes riscos são diretamente dependentes do nível de exposição dos trabalhadores e podem ser minimizados ou mesmo eliminados através de barreiras de contenção primária como as boas práticas laboratoriais e o uso de equipamentos de proteção individual e de proteção coletiva A mobilização dos trabalhadores para o reconhecimento do risco individual e coletivo não é esboçado de um mesmo modo Compreende grupos de atores sociais que foram sensibilizados inicialmente através de informação e conhecimento e estes determinarão a organização de ações que objetivarão minimizar a gravidade e amplitude destes riscos no seu ambiente O reconhecimento dos riscos conduz a uma das condições precípuas do uso de barreiras de contenção que se traduz em ações que levam o trabalhador a observar as boas práticas de laboratório de biossegurança e ambiental destacandose a manutenção dos equipamentos além de sua conservação e limpeza para atingir o objetivo principal a segurança A certificação periódica é um componente que somado às demais condições de segurança exprime de melhor maneira a função fundamental de proteção A barreira de contenção secundária compreende a construção de instalações laboratoriais compatíveis com as quatro classes de risco biológico dos microrganismos Portanto as contenções laboratoriais dividem EQUIPAMENTOS DE CONTENÇÃO CABINES DE SEGURANÇA BIOLÓGICA BIOSSEGURANÇA 200 se em quatro níveis denominados níveis de biossegurança NB organizados em ordem crescente de risco NB1 NB2 NB3 e NB4 Estas instalações devem ter projeto arquitetônico funcionamento e planejamento combinados com os equipamentos laboratoriais as barreiras de contenção primária e as redes de aprovisionamento de serviços como água gás luz etc CABiNEs dE sEgurANçA BiOlógiCA As cabines de segurança biológica são equipamentos usados como barreiras primárias que evitam fuga de partículas para o ambiente e que podem ser inaladas pelo operador pessoal do laboratório ou outros laboratórios do conjunto de instalações cujo sistema de ventilação seja o mesmo É importante que o duto de exaustão de ar de alguns modelos deste tipo de cabine se encontre no exterior do edifício e que a exaustão seja feita por meio de chaminés finalizando sempre no telhado com lançamento direto na atmosfera longe de áreas residenciais ou qualquer outra construção na qual os indivíduos que ali vivam ou trabalhem possam estar expostos ao risco As atividades laboratoriais geram partículas de variadas dimensões sendo as menores que 5 µm de diâmetro denominadas aerossóis se estes aerossóis fossem visíveis a olho nu laboratoristas trabalhando em bancada aberta pareceriam envoltos em neblina Aerossóis são formados a partir da manipulação de material líquido ou semilíquido através de derramamento agitação liquidificação centrifugação e ultracentrifugação assim como gotejamento sobre superfície sólida ou líquida Outras atividades laboratoriais rotineiras geradoras de aerossóis são espalhar cepas sobre agar inocular culturas de células e microrganismos com pipeta dispersar material infeccioso com alça de transferência homogeneizar e triturar tecidos seringas de injeção usadas para inoculação ultrassom limpadores à base de ultrassom abertura de tubos com tampa de rosca ou com rolha de borracha trabalho com animais manipular e pesar substâncias na forma de pó etc O trabalhador laboratorial geralmente não percebe que as partículas de aerossol geradas em suas atividades podem ser inaladas e infectar a superfície de trabalho suas roupas mãos e pele além de contaminar o ambiente laboratorial e seu entorno inserm 1998 EquipamEntos dE ContEnção 201 HistóriCO dAs CABiNEs dE sEgurANçA BiOlógiCA A preocupação com a formação de aerossóis foi inicialmente relacionada com os riscos apresentados no manuseio de substâncias químicas Por volta do século XViii os químicos utilizavam caixas como contenção dos vapores produzidos nos experimentos que envolviam reações químicas No século XiX caixas rudimentares de contenção foram utilizadas para trabalhos com animais O primeiro modelo de cabine de segurança biológica foi concebido em 1909 por uma indústria farmacêutica americana com o objetivo de prevenir infecção por Mycobacterium tuberculosis durante a preparação de tuberculina Kruse Puckett richardison 1991 Barreiras de contenção para biossegurança com a finalidade de proteção do operador do ambiente e do produto foram desenvolvidas pelo Army Biological research laboratorie em Fort detrick durante o programa de segurança desenvolvido por dr Arnold g Wedum diretor da industrial Health and safety us Army Biological research laboratories e apresentado na 1ª Conferência de segurança Biológica em 1955 As cabines de contenção máxima com luvas ou glove box atualmente chamadas de cabines de segurança biológica classe iii foram desenvolvidas nos anos 40 A cabine de segurança biológica com contenção parcial parecida com capela química de exaustão foi desenvolvida nos anos 50 e classificada como classe i A precursora da atual cabine de segurança biológica classe ii foi projetada em 1964 com base nos requisitos enunciados por uma companhia farmacêutica americana Esta cabine proporcionava ar limpo na área de trabalho e contenção de poeiras partículas e aerossóis usando a tecnologia do filtro absoluto e um ventilador simples A cabine de segurança biológica denominada classe ii A foi desenvolvida em 1967 pelo National Cancer institute A primeira publicação sobre o desempenho de cabines de segurança biológica de fluxo laminar de ar como foram então chamadas ocorreu em 1968 durante as últimas décadas estas cabines passaram por diversas modificações tanto no desenho e desempenho quanto na ergonomia Barbeito Kruse s d É absolutamente essencial que os trabalhadores dos laboratórios percebam que a barreira de contenção primária exercida pela cabine de segurança biológica não tem o papel de uma caixa mágica com superpoderes para blindar os trabalhadores contra os riscos Esta nunca poderá substituir o conhecimento a informação as boas técnicas e práticas laboratoriais BIOSSEGURANÇA 202 tiPOs diFErENtEs dE CABiNEs As cabines de segurança biológica serão definidas pela área de trabalho aberta ou fechada pelo fluxo de ar pelos equipamentos de filtração e pelos tipos de exaustão devendo assegurar a proteção do operador e do ambiente do operador do produto ou experimento e do ambiente contra aerossóis formados por agentes de risco manipulados em seu interior Classificação das Cabines de segurança Biológica O princípio fundamental da cabine de segurança biológica é a proteção do trabalhador contra exposição a aerossóis infectantes leva em conta a proteção do ambiente laboratorial contra a contaminação por aerossóis liberados durante as atividades e do mesmo modo tem por objetivo a proteção do produto e do material utilizado contra contaminações por agentes de risco biológico provenientes do ambiente As cabines de segurança biológica estão divididas em três classes Figura 1 Figura 1 divisão das cabines de segurança biológica Fonte sadir s d ClassE i ClassE ii ClassE iii EquipamEntos dE ContEnção 203 Alguns cuidados devem ser tomados quando uma cabine deste tipo é usada como por exemplo evitar pessoas andando rapidamente em frente à cabine não retirar subitamente as mãos do espaço de trabalho não abrir e fechar portas durante o tempo em que a cabine estiver em funcionamento As cabines classe i podem conter um painel frontal fechado sem a conexão de luvas de borracha isto aumentará a velocidade do fluxo interno para 150 pés lineares por minuto se estas cabines forem conectadas a dutos externos de exaustão será possível o seu uso para manipulação de materiais tóxicos voláteis ClassE i Barreira de contenção parcial protege o trabalhador e o ambiente através de fluxo de ar que circula no seu interior A exautão de todo o ar circulante é realizada por filtro absoluto ClassE ii subdividida em A ou A1 B1 B2 e B3 ou A2 Barreira de contenção parcial protege o trabalhador o produto ou experimento e o ambiente através de fluxo de ar vertical no interior da cabine Há recirculação do ar ou exautão total realizada por filtro absoluto ClassE iii Barreira de contenção total protege o trabalhador o produto e o ambiente através de uma cabine completamente fechada com pressão negativa O trabalho é realizado por meio de luvas afixadas à cabine A exautão de todo o ar circulante é realizada por dois filtros absolutos WHO 2003 CABiNE dE sEgurANçA BiOlógiCA ClAssE i É uma modificação da capela de exaustão ou cabine de segurança química usada em laboratório químico É a configuração mais simples de uma cabine de segurança biológica podendo ser construída com o painel frontal aberto ou fechado com luvas de borracha adaptadas Quando construída com o painel frontal aberto o ar do ambiente penetra na cabine pela abertura frontal com velocidade de aproximadamente 23 mminuto 1 pé 3048 cm É então extraído da cabine por um exaustor e lançado para o exterior dentro ou fora do laboratório através de um filtro High Efficiency Particulate Air HEPA lâmpadas ultravioletas podem ser colocadas acima do filtro HEPA Na cabine classe i não há proteção para o experimento somente para o operador e o ambiente É recomendada para trabalho com agentes de baixo e moderado risco biológico além de servir de contenção para equipamentos como liquidificadores triturador ultrassom processadores homogeneizadores etc BIOSSEGURANÇA 204 e radioativos assim como materiais de risco biológico A cabine classe i com luvas de borracha longas acopladas ao painel frontal possui um dispositivo de liberação de pressão do ar que fornece proteção adicional ao operador Este tipo de cabine deve conter uma entrada de ar com filtro HEPA adaptado e ajustado richmond et al 2000 Não é recomendado o uso de gases e vapores no interior da cabine classe i Figuras 2a e 2b Figura 2a diagrama de cabines de segurança biológica classe i Figura 2b diagrama detalhado da cabine de segurança biológica classe i Obs A abertura frontal B vidraça C filtro HEPA de exaustão d exaustão plenum Fonte WHO 2003 Obs A uso convencional B com painel frontal preso à cabine C com luvas de borracha presas ao painel frontal Fonte Kruse Puckett richardison 1991 A B C Ar da sala Ar potencialmente contaminado HEPA Ar filtrado A B C d EquipamEntos dE ContEnção 205 FiltrO HEPA Os filtros feitos de fibra vegetal animal e mineral são conhecidos pelo homem desde a Antiguidade Há referências sobre seu uso pelos romanos que se protegiam durante trabalhos realizados com mineração Com os avanços tecnológicos filtros de alta eficiência para partículas submicrônicas desempenham papel decisivo como fator de proteção Nos anos 40 foi desenvolvido o filtro HEPA feito de microfibras de papel de vidro com espessura de 60 µ e diâmetro variando de 04 a 14 µ sua eficiência é de 9999 para partículas de 03 µ de diâmetro chamadas Maximum Penetration Particulate Size MPPs dois tipos de filtração podem ser exemplificados a de partículas e a molecular A filtração de partículas compreende aerossóis pó gotículas e microrganismos daí a necessidade de um filtro de alta eficiência como o filtro HEPA A filtração molecular é realizada por carvão ativado que absorve gases vapores e moléculas As fibras do filtro HEPA formam uma trama tridimensional que remove partículas do ar que o atravessam por meio de inércia interceptação e difusão Mudanças de direção do ar fazem com que as partículas encontrem as fibras Partículas grandes não seguem esta mudança de direção devido à inércia Elas continuam sua direção original e batem em uma fibra onde ficam aderidas Partículas pequenas têm menos inércia seguem a linha de fluxo de ar e mais cedo ou mais tarde passarão perto de uma fibra e ficarão presas Ao se aproximarem suficientemente de fibras que formem uma passagem que seja metade do seu diâmetro serão interceptadas e retidas Partículas ainda menores 01 µm assumem movimento browniano e do mesmo modo ficam aderidas por forças eletrostáticas van der Walls tornando muito difícil o seu deslocamento A combinação destes mecanismos retém partículas submicrônicas e explica sua eficiência O uso apropriado de préfiltro a troca periódica dos mesmos e cuidados especiais de higiene e limpeza do ambiente aumentam a expectativa de vida do filtro HEPA em até seis anos BIOSSEGURANÇA 206 ÁrEAs liMPAs As áreas limpas são empregadas em laboratórios hospitais indústrias farmacêuticas biotecnológicas alimentícias eletrônicas e microeletrônicas e no processo de fabricação de semicondutores Munidos do microscópio como ferramenta para corroborar suas pesquisas Pasteur Koch e outros pioneiros há mais de cem anos fundamentaram a teoria de que microrganismos causariam infecções e doenças lister cirurgião inglês baseado nas experiências destes grandes microbiologistas reduziu drasticamente as infecções adquiridas pelos pacientes nas salas cirúrgicas criando o conceito de sala asséptica nos hospitais em que operava em londres utilizou como antisséptico uma solução de ácido fênico em instrumentos e nas mãos dos cirurgiões além de vaporizála no ar O conceito sobre salas limpas surgiu assim em hospitais no século XiX Embora as salas limpas de ontem fossem similares às de hoje havia falhas na ventilação e na limpeza do ar Após a segunda guerra Mundial com a construção de locais de pesquisa e armazenamento de armas químicas e biológicas produziramse os filtros HEPA que auxiliavam na filtração de partículas do ar Em 1946 foram construídas salas com pressão positiva em relação aos ambientes adjacentes devido aos avanços científicos houve a necessidade de criar ambientes com atmosfera controlada para o desenvolvimento de processos de alta tecnologia para fabricação montagem e manutenção de insumos Na década de 1960 foi criado o sistema unidirecional ou fluxo laminar de ar um conceito de ventilação que utiliza filtros HEPA Nesse mesmo período pesquisas determinaram que o ser humano era dispersor de partículas e microrganismos através da pele dos movimentos e da respiração sendo veículo de contaminação para ambientes em que se necessitava de ar limpo de partículas Na mesma década utilizouse o fluxo de ar como forma de remover partículas contaminantes em hospitais Empregouse o fluxo laminar de ar durante cirurgias reduzindo de 9 para 13 as infecções Quadro 1 EquipamEntos dE ContEnção 207 Quadro 1 Emissão de partículas maiores que 03 µ conforme atividade humana sentado sem movimento 100000 sentado movimentando mãos e braços 500000 Movimentos em baixa velocidade 1000000 sentandose e levantandose 2500000 Caminhando a 3 kmh 5000000 Fazendo ginástica 10000000 Fonte Figueiredo 2005 sAlAs liMPAs são áreas em que se propõe limitar ou controlar a quantidade de partículas presentes no ambiente Com o uso de filtros absolutos HEPA se consegue um ar com nível de limpeza notavelmente superior ao normalmente encontrado nas salas convencionais O nível de limpeza destas salas independe do número de pessoas que nelas trabalham uma sala limpa desenhada adequadamente deve ser capaz de eliminar as partículas levandoas a um ponto que não é considerado como fonte de contaminação Estas salas exigem alto custo para sua construção operação e manutenção Os filtros HEPA nelas instalados podem ser vertical módulo no fundo da sala ocupando total ou parcialmente uma parede ou horizontal módulo no teto da sala salas limpas são utilizadas em hospitais principalmente em centros cirúrgicos centros de terapia intensiva e em áreas de isolamento de doenças infectocontagiosas A indústria farmacêutica também necessita de ar com qualidade para os processos de fabricação de medicamentos um sistema de análise do ar em salas de produção de injetáveis busca minimizar contaminações instituições de pesquisa que possuem laboratórios com nível de biossegurança 2 e 3 igualmente necessitam de ar filtrado por filtro HEPA tanto no insuflamento de ar das salas quanto nos dutos de exaustão das mesmas A indústria microeletrônica possui padrões de exigência no que diz respeito à quantidade de partículas existentes no ar visto que na fabricação de circuitos uma simples partícula pode danificar componentes chips ou mesmo placas Herlin 1992 BIOSSEGURANÇA 208 Ao entrar em uma sala os trabalhadores devem atender a cinco requisitos 1 ter recebido capacitação em biossegurança e controle de contaminação ambiental 2 Estar autorizados e habilitados 3 Estar em excelente condição de saúde isto é não ter problemas dermatológicos escamação e inflamações na pele unhas e cabelos e problemas respiratórios tosse coriza resfriados 4 Manter perfeito asseio pessoal 5 usar roupas limpas e adequadas para este fim ClAssiFiCAçãO dAs sAlAs liMPAs O método frequentemente utilizado para a classificação das salas limpas é o recomendado pela norma Federal standard Fs 209E dos Estados unidos que utiliza um pé cúbico para a contagem de partículas recentemente a norma Fs209E foi substituída pela norma internacional isO 146441 em que a classificação das salas limpas é feita de acordo com o número de partículas encontradas por metro cúbico de ar No Brasil a referência normativa sobre o tema é a NBr137001996 Áreas limpas classificação e controle de contaminação Quadro 2 Quadro 2 Partículas por volume de ar no ambiente Classe Classificação sistema inglês Partículas de 05 mm unidade metro cúbico Partículas de 05 mm volume pé cúbico M 15 1 353 100 M 25 10 3530 100 M 35 100 3530 100 M 45 1000 35300 1000 M 55 10000 353000 10000 M 65 100000 3530000 100000 Fonte Adaptado de santos Mastroeni 2004 EquipamEntos dE ContEnção 209 ClAssEs A classe é estabelecida de acordo com a limpeza do ar fornecendo o limite de partículas em concentrações especificadas indica processos para averiguação da limpeza do ar e promove as bases para desenvolver um programa de monitoramento Os ambientes salas ou zonas limpas de trabalho são áreas nas quais se tem como objetivo limitar ou controlar a quantidade de partículas presentes Classe 1 Ambiente utilizado na manufatura de circuitos integrados usando geometria submícron Classe 10 Ambiente para fabricação de semicondutores e circuitos integrados com linhas menores que 2 µ Classe 100 Ambiente livre de microrganismos bactérias e partí culas utilizado nos processos de manufatura de produtos médicos injetáveis cirurgias de implantes ou transplantes cirurgias ortopédicas isolamento de pacientes imunodeprimidos fabricação e montagem de semicondutores e circuitos integrados satélites Classe 1000 indústria de precisão de alta qualidade mancais minia turizados giroscópios de precisão Classe 10000 dispositivos ópticos de alta precisão montagem de equipamentos hidráulicos e pneumáticos de precisão válvulas servo controladas dispositivos de relógios de precisão filmes fotográficos peças eletrônicas montagem de semicondutores Classe 100000 Montagem de válvulas montagem hidráulica e pneumática mancal de grande porte montagem de componentes eletroeletrônicos serviços ópticos em geral tEstEs dOs FiltrOs Para testar os filtros usamse os seguintes instrumentos de medição Contador de luz branca operando por espalhamento light screening para partículas com limite inferior da 03 µ Contador laser partículas com limite inferior de 0102 µ Contadores de núcleo de condensação CNC utiliza um princípio an teriormente aplicado na meteorologia para medir partículas nas altas camadas atmosféricas tendo sido recentemente recomendado seu uso