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BODE - SCIENCE - COMPETENCE
Aldehyde
Chemische Struktur
Aldehyde sind organische Verbindungen, die aus einer Kohlenwasserstoffkette und einer endständigen Carbonyl-Gruppe bestehen. Die Bezeichnung Aldehyde leitet sich vom Begriff Alcohol dehydrogenatus ab und wurde von Justus von Liebig (1803-1873) eingeführt. Aldehyde entstehen bei der Oxidation von Alkoholen oder bei der Reduktion von Carbonsäure. Bei der Aldehyd-Gruppe ist ein Sauerstoffatom über eine Doppelbindung mit einem Kohlenstoffatom verknüpft. Das entsprechende Kohlenstoffatom ist an mindestens ein Wasserstoffatom gebunden.

Chemische Struktur Glutaraldehyd:

Eigenschaften
Die Carbonyl- bzw. Aldehyd-Gruppe ist eine so genannte osmophore, d. h. geruchstragende Gruppe. Viele Aldehyde verfügen daher über einen intensiven Geruch. Das Wirkungsspektrum der zur Desinfektion eingesetzten Aldehyde hängt von dem eingesetzten Aldehydtyp, der Einwirkzeit und der Konzentration ab. Allgemein verfügen Aldehyde über ein breites Wirkungsspektrum gegenüber Pilzen, Bakterien, Mykobakterien, bakteriellen Sporen und Viren. Durch Kombination mit anderen Substanzen lässt sich die mikrobizide Wirkung von Aldehyden steigern. Alkohole bspw. verkürzen die Einwirkzeit, Seifen und waschaktive Substanzen steigern die Wirksamkeit. Außer Formaldehyd sind alle Aldehyde und Aldehydabspalter nur bei bestimmten pH-Werten optimal wirksam. Industriell hergestellte Desinfektionsmittel mit diesen Wirksubstanzen enthalten deshalb besondere Stabilisatoren. Aldehyde weisen je nach Aldehydtyp einen geringen bis größeren Eiweißfehler auf, d. h. wenn eine Fixierung auftritt, verlieren sie bei Kontakt mit Eiweiß, Blut, Serum und Sputum an Desinfektionskraft. Vorteilhaft bei dieser Wirkstoffklasse ist, dass Aldehyde schnell und leicht biologisch abgebaut werden und das sie materialverträglich sind.

Wirkmechanismus
Der Wirkmechanismus von Aldehyden bei der Desinfektion beruht im Wesentlichen auf der Denaturierung von Proteinen. Bei der Denaturierung werden die Strukturen von Biomolekülen verändert. Aldehyde greifen in die Proteinstruktur – den wichtigsten Zellbausteinen – von Bakterien, Pilzen und Viren ein. Durch Veränderung der Raumstruktur können die Proteine ihre ursprüngliche Funktion nicht mehr ausüben und die Organismen werden auf diese Weise inaktiviert. Außerdem erfolgt eine chemische Denaturierung von Enzymen, RNA und DNA.

Anwendungsgebiete
Aldehyde stellen in der organischen Chemie wichtige Zwischenprodukte zur Herstellung von Kunststoffen dar und dienen als Desinfektions- und Konservierungsmittel. Die längerkettigen Aldehyde werden als Riechstoffe in der Parfümindustrie verwendet. Zur Desinfektion werden Aldehyde heute vorwiegend in der Instrumenten- und Flächendesinfektion eingesetzt. In der Instrumentendesinfektion erfüllen sie beispielsweise als einziger Wirkstoff neben Peressigsäuren die Forderung des Robert Koch-Instituts (RKI) nach Viruzidie, wenn bei der Aufbereitung keine nachgeschaltete Sterilisation erfolgt.

In der Vergangenheit hatte vor allem die gut in Wasser lösliche, gasförmige Substanz Formaldehyd für die Desinfektion große Bedeutung, weil sie über eine ausgezeichnete Wirksamkeit, auch gegenüber unbehüllten Viren verfügt. Trotz intensiver Forschung ist es nicht gelungen, Formaldehyd komplett durch Substanzen mit gleicher Wirksamkeit aber geringeren Nebenwirkungen zu ersetzen. Formaldehyd sollte nur gezielt und unter Beachtung der Schutz- und Sicherheitshinweise eingesetzt werden, dazu zählen u. a. das Einhalten der vorgeschriebenen Gebrauchskonzentrationen, die Vermeidung eines direkten Hautkontaktes durch das Tragen von Handschuhen, ggf. Abdecken von Instrumentenwannen und das Arbeiten in gut gelüfteten Räumen.

Mit dem Glutaraldehyd versuchten Pepper und Liebermann bereits 1962 eine effektive Alternative zum Formaldehyd zu finden. Glutaraldehyd verfügt über eine breite und schnell einsetzende Wirkung gegenüber den meisten Mikroorganismen. Hervorzuheben ist insbesondere die hervorragende Wirksamkeit von Glutaraldehyd gegenüber Sporen und unbehüllten Viren. Glutaraldehyd zählt heute zu den wichtigsten in der Instrumenten- und Flächendesinfektion eingesetzten Aldehyden (s.o.).