Glutaraldehyde – Chất Sát Trùng Phổ Rộng

Ngày đăng: 03/05/2019 39939 Lượt xem

TS. Huỳnh Trường Giang - Khoa Thuỷ sản - Đại học Cần Thơ

1. Glutaraldehyde là gì

Glutaraldehyde (C₅H₈O₂), với công thức cấu tạo là OHC-CH₂-CH₂-CH₂-CHO, một hợp chất di-dehyde 5 carbon bão hòa, không màu, có mùi cay nồng, tan trong dung môi như là nước, ether, cồn, benzen. Glutaraldehyde có nhiều tên gọi khác nhau như: 1,5-pentanedial, glutaral, glutardialdehyde. Glutaraldehyde bắt đầu được giới thiệu sử dụng rộng rãi trong nền công nghiệp ướp xác vào những năm 1960. Trên thị trường, sản phẩm glutaraldehyde có nồng độ rất thay đổi từ 4 – 50% tùy theo nhà sản xuất.

Glutaraldehyde thì thường bị nhầm lẫn với formaldehyde (formol) vì chúng có chung gốc dehyde (-CHO). Đặc tính của chúng rất khác nhau, glutaraldehyde không chứa formaldehyde cũng như không phóng thích ra formaldehyde trong quá trình lưu trữ lâu dài. Glutaraldehyde có tính hoạt động cao. Khi ở dạng dung dịch, glutaraldehyde tồn tại giữa các dạng glutaraldehyde tự do (non-hydrated), hoặc ngậm nước (hydrated).

2. Công dụng

Glutaraldehyde được sử dụng như là chất cố định bộ phận trong phân tích tế bào dưới kính hiển vi điện tử. Nó cũng thường được sử dụng trong ứng dụng sinh hóa thông qua liên kết chéo (crosslinking) và alkyl hoá (alkylating) làm bất hoạt tế bào.

Gluataraldehyde có khả năng giết chết tế bào rất nhanh, có khả năng diệt khuẩn phổ rộng. Do đó, dung dịch glutaraldehyde 0,1–2% là có thể được sử dụng trong khử trùng hoặc dùng trong việc bảo quản. Glutaraldehyde được sử dụng rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau như khử trùng dụng cụ y tế, công nghệ ướp xác, xử lý nước, chăn nuôi, công nghiệp giấy, thuộc da, mô bệnh học, thủy sản… Dung dịch glutaraldehyde 10–15% được sử dụng trong xử lý nước, khống chế sự phát triển của vi khuẩn gram âm (-) và gram dương (+), tảo, nấm và cả vi-rút trong nước. Trong thủy sản hiện nay glutaraldehyde được sử dụng trong vệ sinh dụng cụ, xử lý nước trước khi thả giống và phòng trị bênh trên tôm cá.

Nguyên lý diệt khuẩn của glutaraldehyde được cho là khi tiếp xúc với vi sinh vật, nhóm carbonyl (C=O) sẽ tương tác với axít nucleic và protein của tế bào. Điều này cho phép tạo liên kết chéo với nhóm amin trên bề mặt tế bào và màng tế bào của vi khuẩn từ đó làm bất hoạt chúng.

3. Những thuận lợi khi sử dụng glutaraldehyde

Không giống như formaldehyde, glutaraldehyde không bị liệt kê vào nhóm có khả năng gây ung thư theo EU và Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ (USEPA). Điều đặc biệt là đối với một số chất sát trùng khác thì hiệu quả sẽ bị giảm nếu xử lý nước trong điều kiện nhiệt độ thấp. Tuy nhiên, glutaraldehyde vẫn đạt được hiệu quả cao trong điều kiện này. Glutaraldehyde có khả năng tự hủy sinh học (biodegradable) nhanh chống. Sản phẩm chứa hàm lượng <50% được xem là không nguy hại đến môi trường. Hiện nay, glutaraldehyde được xem là không tác động đến môi trường vì:

Khả năng tự phân hủy nhanh trong môi trường nước ngọt (dưới 5 mg/L).
Không có sự tích lũy sinh học trong cơ thể tôm, cá.
Ít bị hấp thu vào lớp bùn đáy vì độ hòa tan trong nước cao.
Khi xử lý bằng thực vật thủy sinh thì hơn 95% lượng glutaraldehyde bị phân hủy.
Hiện chưa có nghiên cứu chứng minh rằng glutaraldehyde là chất có khả năng gây ra những biến đổi nội tiết đối với thủy sinh vật.
Giống như các loại hóa chất khác, ở nồng độ cao glutaraldehyde có thể gây độc đối với cá, giáp xác, tảo trong ao nuôi nhưng không ảnh hưỡng lâu dài đến môi trường.

4. Một số nghiên cứu

Glutaraldehyde rất nhạy đối với virus. Trong lĩnh vực y tế, kết quả nghiên cứu cho thấy rằng virus HIV, viên gan B (HBV) sẽ dị tiêu diệt hoặc bất hoạt khi bị xử lý glutarldehyde 2% trong 5 phút. Nhưng nhóm vi khuẩn Mycobacterium tuberculosis sẽ bị tiêu diệt ở thời gian lâu hơn (20 phút). Trong xử lý nước sinh hoạt, sau nửa giờ xử lý, 99% vi khuẩn Legionella bị tiêu diệt ở nồng độ 100 mg/L. Sau 3 giờ thì tiêu diệt lên đến 99,9%. Đối với ký sinh trùng Tetrhymena thermophila, glutaraldehyde rất hiệu quả khi sử dụng liều 10–20 mg/L.

Đối với nhóm động vật thủy sinh, kết quả nghiên cứu về độ độc cấp tính trên một số loài động thực vật thủy sinh đã cho thấy rằng nồng độ LC50-48 giờ của glutaraldehyde trên loài giáp xác râu ngành (Cladocera) Daphnia magna là 0,35 mg/L. Trong khi đó trên tảo lục Scenedesmus subspicatus, nồng độ LC50-48 giờ là 0,9 mg/L. Đối với tôm nồng độ LC50-96 giờ là 41 mg/L và ở cua thì lên đến 465 mg/L. Cũng trên nhóm giáp xác râu ngành Ceriadaphnia dubia, sức sinh sản bị giảm ở nồng độ 4,7 mg/L.

5. Một số lưu ý khi sử dụng

Hoạt tính của glutaraldehyde gia tăng khi pH gia tăng từ 4,0 -> 9,0 và đạt giá trị cao nhất khi pH ³ 8,0. Khi pH trên 9,0, hoạt tính sẽ giảm cho đến khi pH khoảng 11. Do đó không sử dụng glutaraldehyde khi xử lý nước có pH quá cao (>9).
Glutaraldehyde ít độc đối với cá nước ngọt hơn cá nước lợ/mặn.
Glutaraldehyde ổn định ở nhiệt độ phòng, nhưng không ổn định ở nhiệt độ cao và môi trường kiềm. Trong điều kiện yếm khí glutaraldehyde bị chuyển hóa thành 1,5-pentanediol (một dạng rượu hữu cơ - C₅H₁₂O₂).
Trong hệ thống xử lý nước, nếu còn glutaraldehyde trong nước thì dùng NaHSO₃ (Sodium bisulfite) để làm làm bất hoạt glutaraldehyde trước khi thải ra ngoài.
Glutaraldehyde có thể gây ra các triệu chứng: buồn nôn, nhức đầu, bỏng rát da và mắt nên cần sử dụng phương tiện bảo hộ lao động, tránh tiếp xúc trực tiếp ở nồng độ > 40%.
Xử lý nước, phòng/ trị bệnh trên tôm cá, sử dụng liều lượng theo chỉ dẫn của nhà sản xuất.