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원내 Alcohol류 소독제의 살균력 및 안정성 비교
박숙영, 여윤정, 공경희 고려대학교 구로병원 약제팀
The Comparison of the Bactericidal Activity and the Stability of Alcohol Contained Products
Sug Young Park, Yoon Jung Yeo and Kyong Hui Kong
Department of Pharmacy, Korea University Guro Hospital
#80, Guro-dong, Guro-gu, Seoul, 152-703, Korea
Abstract : The purpose of this experiment is to examine antimicrobial effectiveness and stability of the 70% isopropyl alcohol (IPA) and 80% ethanol (ETOH). The experimental disinfectants are 70% IPA, 80% ETOH, 0.5% chlorhexidine gluconate, 0.5% chlorhexidine gluconate in 80% ETOH, 0.5% chlorhexidine gluconate in 70% IPA. The experimental type of culture strain is same for the antimicrobial effectiveness test in USP(=Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Candida albicans, Aspergillus niger), and modified antimicrobial effec- tiveness test is adopted for disinfectants.
The method used in this experiment is to maintain the antimicrobial effectiveness and stability for 0,7,14,21,28 days in the condition of open disinfectants bottles. Five culture strains of 0.1 ml are exposed to disinfectants of 5 ml for 15, 30 seconds, and 1, 5, 10, 15 minutes. After that, exposed 5 culture strains are inoculated with TSA (Trypticase soy agar) and SDA (Sabouraud dex- trose agar).
The result of antimicrobial effectiveness test shows the counts of cultured colony. 5 culture strains are sterilized within 15 seconds for 80% ETOH, 0.5% chlorhexidine gluconate in 80%
ETOH. Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Candida albicans are sterilized within 15 seconds for 70% IPA, 0.5% chlorhexidine gluconate in 70% IPA, but Aspergillus niger is sterilized after 5 minutes for 70% IPA, 0.5% chlorhexidine gluconate in 70%
IPA.
연구 배경
병원에서 기구, 피부, 환경의 안전한 관리를 위해 사용되는 알코올은 병원감염 예방에 중요한 역할을 하고 있다. 인체의 점막 또는 건강한 피부와 접촉하 는 물품의 소독에 흔히 사용되며, 구강 및 직장 체온 계, 청진기, 호흡기, 앰브백, 심폐소생술 실습용 마 네킹 등 물품의 표면소독에도 활용되고 있다
2). 알코 올 중 소독액으로 사용되고 있는 isopropyl alcohol (IPA)은 석유 유분내의 분해가스에 존재하는 프로펜 의 수화반응으로 얻어지며, ethanol (ETOH)은 석 탄가스 또는 석유 유분내 에텐을 가수분해하여 얻어 진다. 본원에서는 손 소독과 기타 기구소독 용도로 상품화되어있는 70% isopropyl alcohol 단독, 혹은 5% chlorhexidine gluconate에 70% IPA를 가하 여 0.5%로 희석 조제하여 사용하고 있다. 그러나 IPA는 한국규정의 산업안전보건법상 작업환경측정 물질, 관리대상유해물질, 노출기준설정물질로 분류 되어 있고 작업환경 내 농도(TWA : 400 ppm, 980 mg/m
3)관리 대상 품목으로 지정되어 있다. 최근 70% IPA의 가격상승과 함께 인체유해성으로 인한 농도관리문제로 본원 산업안전관리위원회에서 알코 올류 소독제의 교체를 권유하여 80% ethanol로 교 체사용하게 되어, 70% IPA, 80% ETOH 두 소독제 및 타 소독제와의 혼합으로 인한 소독력 및 안정성을 직접 검증해보고 80% ETOH로 대체사용에 대한 자 료를 확립하고자 본 실험을 실시하였다.
실험 방법 1. 실험대상 1.1 대상 소독제
상품화되어있는 70% isopropyl alcohol, 80%
ethanol과 시판품인 5% chlorhexidine gluconate 100 ml에 distilled water, 70% IPA, 80% ETOH 을 가하여 각각 0.5%로 희석 조제한 소독제를 사용 하였다.
1.2 사용균주
USP의 Antimicrobial Preservatives Effec- tiveness Tests에서 사용하는 Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Candida albicans, Aspergillus niger의 5개 표준균종을 선택하여, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus는 TSA배지를 사용하여 30~35℃ 배양온도 로 3~5일 동안 배양하고, Candida albicans, Aspergillus niger는 SDA배지에서 20~25℃ 온도 로 각각 3~5일, 3~7일간 배양하여 사용하였다.
2. 균액 희석방법
배양된 각 균주 적량을 취해 sterile saline에 고르 게 분산시켜 원액을 10
-1, 10
-2, 10
-3, 10
-4, 10
-5단계 희석하여 희석액의 0.1 ml를 배양배지에 도말하여 배양시킨 후 자란 colony를 세어 희석액의 초기 균 농도를 Table 1과 같이 구하였다.
균액 희석액의 평균 균농도는 배양된 균의 집락수 를 세어 희석농도를 고려하여 8.9×10
6CFU/ml로 구할 수 있고 이 희석액 0.1 ml를 소독액 5 ml에 접 종하였으므로 소독액속의 균농도를 8.9×10
6CFU/ml×0.1 ml/5 ml = 1.78×10
5CFU/ml로 계 산하여 구한다.
In the perspective of stability, the antimicrobial effectiveness shows similar result when adjust- ing the test period from 0,7,14,21 to 28 days. In conclusion, 80% ETOH is superior to 70% IPA in the bactericidal activity.
[Key words] antimicrobial effectiveness, stability, disinfectant
3. 실험 및 판정방법
3.1 살균력 시험
조제한 균액 0.1 ml씩을 각 소독액 5 ml에 1×
10
4~1×10
6CFU/ml이 되게 접종한 후 접종된 균액 을 시간대별로(15초, 30초, 1분, 5분, 10분, 15분) 0.1 ml씩 취하여 각 배양배지에 도말, 배양하였다.
최종적으로 균의 증식여부는 배양된 평판배지에서 균의 집락수를 집계하여 집락수×10을 하여 소독액 ml당 잔존하는 균수로 판정하였다.
3.2 안정성 시험
조제된 각 소독액의 용기를 개봉한 상태에서 각각 0일, 7일, 14일 및 28일 후에 각 소독액을 취하여 살 균력 시험방법에 따라 살균력 시험을 실시하여 시간 경과에 따른 살균력 유지여부를 보았다.
실험 결과 1. 살균력 시험
1.1 70% Isopropyl alcohol
3종류의 세균과 진균인 Candida albicans의 경우 소독액에 접종을 한 직후부터 소독효과가 나타나 균 이 검출되지 않았으나 진균인 Aspergillus niger의 경우 균 농도는 감소하였으나 접종 후 1분 경과 후까 지 균이 검출되었다. Aspergillus niger의 경우에도 5분 이상 소독액에 반응하였을 경우에는 균이 검출 되지 않았다(Fig.1).
1.2 0.5% chlorhexidine gluconate in 70%
isopropyl alcohol
70% isopropyl alcohol에서와 같이 3종류의 세균 과 진균인 Candida albicas의 경우 소독액에 접종
희석농도 도말한 희석액 집락수 희석액의 균농도
10-3 0.1 ml 890 CFU/0.1 ml 8.9×106 CFU/ml
10-4 0.1 ml 98 CFU/0.1 ml 9.8×106 CFU/ml
10-5 0.1 ml 8 CFU/0.1 ml 8×106 CFU/ml
Table 1. 균액 희석액의 균농도
600 500 400 300 200 100 0
시간 집락수
70% IPA
균종
600 500 400 300 200 100 0
시간 집락수
0.5% Chlorohexidine gluconate in 70% IPA 균종
Fig. 1 - 살균력 실험(70% IPA & 0.5% chlorhexidine gluconate in 70% IPA)
을 한 직후부터 소독 효과가 나타나 균이 검출되지 않았으나 진균인 Aspergillus niger의 경우 균 농도 는 감소하였으나 접종 후 1분 경과 후까지 균이 검출 되었다. Aspergillus niger의 경우에도 5분 이상 소 독액에 반응하였을 경우에는 균이 검출되지 않았다 (Fig.1).
1.3 80% ethanol
세균과 진균 모두에서 접종 직후부터 소독 효과가 나타나 5종의 시험 대상균에 모두 유효한 살균력을 나타내었다(Fig.2).
1.4 0.5% chlorhexidine gluconate in 80%
ethanol
80% ethanol과 마찬가지로 세균과 진균 모두에서 접종직후부터 소독 효과가 나타나 5종의 시험대상균 에 모두 유효한 살균력을 나타내었다(Fig.2).
1.5 0.5% chlorhexidine gluconate
3종류의 세균에는 접종 직후부터 소독 효과를 나타 내는 것으로 나타났으나 진균인 Candida albicans 와 Aspergillus niger의 경우 접종 후 1분까지는 균 이 검출되었고 5분 이상 소독액과 반응할 경우에는 균이 검출되지 않았다. 따라서 0.5% chlorhexidine gluconate의 경우 세균에는 유효한 소독 효과를 나 타내나 진균의 경우 충분한 시간 경과 후 (5분 이상) 에 소독 효과가 나타나는 것으로 판단된다.
2. 안정성 시험
소독제 용기를 개봉한 상태에서 1주일 간격으로 4 주간 살균력이 유지되는 여부로 안정성을 평가한 결 과 70% isopropyl alcohol과 0.5% chlorhexidine gluconate in 70% IPA는 4주 후에도 동일한 살균 력을 나타내었고, 80% ethyl alcohol 및 0.5%
chlorhexidine gluconate in 80% ethanol은 대상 5종 균주 모두에 대해 15초 이내로 사멸하는 강력한 살균력이 4주내내 지속됨이 나타나 안정성은 일정하 게 유지된 것으로 판단하였다(Table 2.).
소독액 접종 직후 15초 이내 소독 효과가 나타나 균이 검출 되지 않음 7.5±106CFU/ml
3.2±106CFU/ml 3.0±106CFU/ml 2.5±104CFU/ml 1.7±104CFU/ml
90% ETOH
0.5%
Chlorhexidine in 80% ETOH 접종시 균농도
E.coli P.aeruginse S.aureus C.albicans A.niger
E.coli P.aeruginse S.aureus C.albicans A.niger
Fig. 2 - 살균력 실험(80% ETOH & 0.5% chlorhexidine gluconate in 80% ETOH)
15초 30초 1분 5분 10분 15분 접종균 농도
E.coli 0 0 0 0 0 0 4.7×106 cfu/mL
P.aeruginosa 0 0 0 0 0 0 3.5×106 cfu/mL
S.aureus 0 0 0 0 0 0 3.3×106 cfu/mL
C.albicans 0 0 0 0 0 0 4.2×105 cfu/mL
A.niger 360 350 270 0 0 0 2.2×104 cfu/mL
Table 2. 소독제별 28일째 살균력 실험결과
2-1. 70% isopropyl alcohol결론 및 고찰
알코올은 단백질을 변성시켜 살균시키는 것이며 단 백질은 물의 존재 하에서 더 빨리 변성되기 때문에 수분이 제거된 순수 ethyl alcohol이 물과 알코올이 혼합된 용액보다 살균력이 떨어지며
2), 70% iso- propyl alcohol과 chlorhexidine의 병용사용 시 살
균력 유지 및 오염방지 뿐만 아니라 알코올의 신속한 소독력과 chlorhexidine gluconate의 지속적 살균 력이 합하여 상승효과를 나타낸다고 보고하였다
5).
70% ethanol과 70% isopropyl alcohol은 E.coli, S. aureus, P.aeruginosa, K.pneumoniae에 대하 여 30초에서 유효한 살균효과를 나타내며
4), 0.5%
chlorhexidine gluconate - 70% isopropyl alco-
15초 30초 1분 5분 10분 15분 접종균 농도
E.coli 0 0 0 0 0 0 4.7×106 cfu/mL
P.aeruginosa 0 0 0 0 0 0 3.5×106 cfu/mL
S.aureus 0 0 0 0 0 0 3.3×106 cfu/mL
C.albicans 0 0 0 0 0 0 4.2×105 cfu/mL
A.niger 0 0 0 0 0 0 2.2×104 cfu/mL
2-3. 80% ethanol
15초 30초 1분 5분 10분 15분 접종균 농도
E.coli 0 0 0 0 0 0 4.7×106 cfu/mL
P.aeruginosa 0 0 0 0 0 0 3.5×106 cfu/mL
S.aureus 0 0 0 0 0 0 3.3×106 cfu/mL
C.albicans 0 0 0 0 0 0 4.2×105 cfu/mL
A.niger 0 0 0 0 0 0 2.2×104 cfu/mL
2-4. 0.5% chlorhexidine gluconate in 80% ethanol
15초 30초 1분 5분 10분 15분 접종균 농도
E.coli 0 0 0 0 0 0 4.7×106 cfu/mL
P.aeruginosa 0 0 0 0 0 0 3.5×106 cfu/mL
S.aureus 0 0 0 0 0 0 3.3×106 cfu/mL
C.albicans 110 20 10 0 0 0 4.2×105 cfu/mL
A.niger 710 510 430 0 0 0 2.2×104 cfu/mL
2-5. 0.5% chlorhexidine gluconate
15초 30초 1분 5분 10분 15분 접종균 농도
E.coli 0 0 0 0 0 0 4.7×106 cfu/mL
P.aeruginosa 0 0 0 0 0 0 3.5×106 cfu/mL
S.aureus 0 0 0 0 0 0 3.3×106 cfu/mL
C.albicans 0 0 0 0 0 0 4.2×105 cfu/mL
A.niger 340 290 280 0 0 0 2.2×104 cfu/mL
2-2. 0.5% chlorhexidine gluconate in 70% isopropyl alcohol
