殺菌剤

殺菌剤または殺菌剤は、略してBcidalとも呼ばれ、細菌を殺す物質です。殺菌剤は、消毒剤、防腐剤、または抗生物質です。^[1] しかし、昆虫の羽のような生体材料のように、物質の表面は、その物理的な表面構造のみに基づいて殺菌特性を持つこともあります。

最もよく使われる 消毒剤は、

• 活性塩素（次亜塩素酸塩、クロラミン、ジクロロイソシアヌレート、トリクロロイソシアヌレート、湿性塩素、二酸化塩素など）、
• 活性酸素（過酢酸、過硫酸カリウム、過ホウ酸ナトリウム、過炭酸ナトリウム、過水和尿素などの過酸化物）、
• ヨウ素（ポビドンヨード、ルゴール液、ヨウ素チンキ、ヨウ素化非イオン界面活性剤）、
• 濃縮アルコール（主にエタノール、1-プロパノール（ n-プロパノールとも呼ばれる）、2-プロパノール（イソプロパノールとも呼ばれる）およびそれらの混合物。さらに、2-フェノキシエタノール、1-フェノキシプロパノール、2-フェノキシプロパノールも使用される）、
• フェノール性物質（フェノール（「石炭酸」とも呼ばれる）、チモールなどのクレゾール、ヘキサクロロフェン、トリクロサン、トリクロロフェノール、トリブロモフェノール、ペンタクロロフェノールなどのハロゲン化（塩素化、臭素化）フェノール、それらの塩および異性体など）、
• カチオン界面活性剤、例えば、一部の第四級アンモニウムカチオン（塩化ベンザルコニウム、臭化セチルトリメチルアンモニウム塩化物、ジデシルジメチルアンモニウム塩化物、セチルピリジニウム塩化物、ベンゼトニウム塩化物など）およびその他、非第四級化合物、例えばクロルヘキシジン、グルコプロタミン、オクテニジン二塩酸塩など、
• オゾンや過マンガン酸塩溶液などの強力な酸化剤。
• 重金属およびその塩、例えばコロイド銀、硝酸銀、塩化水銀、フェニル水銀塩、硫酸銅、塩化酸化銅など。重金属およびその塩は最も有毒で環境に有害な殺菌剤であるため、その使用は強く推奨されないか禁止されています。
• 強酸（リン酸、硝酸、硫酸、アミド硫酸、トルエンスルホン酸）、pH < 1、および
• pH > 13 などのアルカリ（水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム）は、特に高温下（60 °C 以上）で細菌を殺します。

防腐剤（人体や動物の体、皮膚、粘膜、傷などに使用できる殺菌剤） として、上記の消毒剤のうち、適切な条件（主に濃度、pH、温度、人体や動物に対する毒性）の下で使用できるものはいくつかあります。その中でも重要なものは次のとおりです。

• 適切に希釈された塩素製剤（例えば、デイキン溶液、0.5％次亜塩素酸ナトリウムまたはカリウム溶液、pH7～8に調整、または0.5～1％ベンゼンスルホクロラミドナトリウム（クロラミンB）溶液）、
• ヨウ素製剤、例えばヨードポビドンは様々な生薬（軟膏、溶液、創傷絆創膏）に含まれており、過去にはルゴール液にも含まれていた。
• 尿素過水和物溶液やpH緩衝化0.1～0.25%過酢酸溶液などの過酸化物、
• 消毒剤添加物の有無にかかわらず、主に皮膚の消毒に使用されるアルコール。
• ソルビン酸、安息香酸、乳酸、サリチル酸などの弱い有機酸
• ヘキサクロロフェン、トリクロサン、ジブロモールなどのフェノール化合物、および
• 0.05～0.5%ベンザルコニウム、0.5～4%クロルヘキシジン、0.1～2%オクテニジン溶液などの陽イオン界面活性剤。

その他のものは、腐食性または毒性があるため、一般的に安全な消毒剤としては適用できません。

殺菌性抗生物質は細菌を殺し、静菌性抗生物質は細菌の増殖や繁殖を遅らせます。

細胞壁合成を阻害する殺菌性抗生物質：ベータラクタム系抗生物質（ペニシリン誘導体（ペナム）、セファロスポリン（セフェム）、モノバクタム、カルバペネム）およびバンコマイシン。

殺菌作用のあるものとしては、ダプトマイシン、フルオロキノロン、メトロニダゾール、ニトロフラントイン、コトリモキサゾール、テリトロマイシンなどがあります。

アミノグリコシド系抗生物質は 、通常、殺菌作用があると考えられていますが、一部の微生物に対しては殺菌作用がある場合もあります。

2004 年の時点では、殺菌剤と静菌剤の区別は、基礎的/臨床的定義によれば明確であるように思われたが、これは厳密な実験室条件下でのみ適用され、微生物学的定義と臨床的定義を区別することが重要である。^[2]薬剤が臨床状況で分類される場合、この区別はより恣意的になる。グラム陽性菌による感染症の大部分、特に合併症のない感染症や免疫系に問題のない患者を治療する場合、殺菌剤が静菌剤よりも優れているという考えはほとんど無関係である。静菌剤は、殺菌活性が必要と考えられる治療に効果的に使用されてきた。さらに、静菌性と考えられる抗菌剤のいくつかの広範なクラスは、MBC/MIC 値の in vitro 測定に基づくと、一部の細菌に対して殺菌活性を示す可能性がある。高濃度では、静菌剤は一部の感受性微生物に対して殺菌性であることが多い。あらゆる感​​染症の治療の最終的な指針は、臨床結果でなければならない。

材料表面は、その結晶学的表面構造により殺菌特性を発揮することがあります。

2000年代半ばに、金属ナノ粒子が細菌を殺すことができるということが示されました。例えば銀ナノ粒子の効果はそのサイズに依存し、細菌と相互作用する好ましい直径は約1～10nmです。^[3]

2013年、セミの羽は物理的な表面構造に基づいて、グラム陰性菌に対する選択的な殺菌効果があることが分かりました。^[4]羽にある多かれ少なかれ硬いナノピラーの機械的変形によりエネルギーが放出され、数分以内に細菌を攻撃して殺すため、機械殺菌効果と呼ばれています。^[5]

2020年に研究者らはカチオン性ポリマー吸着とフェムト秒レーザー表面構造化を組み合わせて、ホウケイ酸ガラス表面上のグラム陽性黄色ブドウ球菌とグラム陰性大腸菌の両方に対して殺菌効果を生み出し、細菌と表面の相互作用を研究するための実用的なプラットフォームを提供した。^[6]

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