Краткая история использования хлора и его соединений для целей дезинфекции

Доступные литературные данные позволяют предположить, что первым полученным дезинфектантом был хлор (Cl). Впервые он был описан в 1774 году Карлом Вильгельмом Шееле (1742-1786), шведским химиком и фармацевтом, который примерно в  1772 году первым выделил кислород, а в 1774 году – хлор. В своей книге «Chemische Abhandlung von der Luft und dem Feuer» (1777) Шееле утверждал, что наша атмосфера состоит из двух газов, кислорода, который поддерживает горение и азота, который горение ингибирует – эта работа Шееле предшествовала открытию кислорода Джозефом Пристли на 2 года.

Шееле родился в городе Штральзунде в Померании (Северная Германия). В четырнадцать лет он поступил учеником к аптекарю в городе Гетеборг (Швеция). После окончания учебы, он переехал сначала в Мальмё, а затем в 1770 году в Уппсалу. Ему предлагали академические должности в Германии и Англии, но он выбрал работу в собственной аптеке в небольшой деревне Чёпинг располагавшейся на берегу озера Меларен к западу от Стокгольма.

Открытие хлора, названного так из-за его зеленовато-желтого цвета, по-гречески χλωρός – зелёный, наверное, наиболее важное открытие Шееле. С 1774 г. хлор признается наиболее эффективным и быстродействующим дезинфицирующим веществом уничтожающим широчайший спектр микроорганизмов. Другим важным открытием Шееле было обнаружение модификации некоторых солей серебра под действием света – через 50 лет этот эффект стал использоваться для изготовления фотоэмульсий.

Клод-Луи Бертолле сначала изучал медицину в Шамбери, а затем окончил Туринский университет, получив в 1770 году степень доктора медицины. С 1772 года он практиковал в Париже как частный врач Филиппа, герцога Орлеанского. Бертолле получил определенную известность и в 1780 году был принят во французскую Академию наук.  В 1785 году он определил хлор как окислитель в составе соляной кислоты, что привело его к идее предложить использование хлора для  отбеливания текстиля.

В 1794 году Клод-Луи Бертолле стал преподавателем химии в Политехнической Академии при École normale supérieure de Paris, где он принимал активное участие в организации Академии как французского национального института. В 1798 году Бертолле был одним из тех ученых, которые сопровождали Наполеона Бонапарта в Египет, и которые позднее сформировали Институт Египта (Institut d’Égypte) по образцу организованного в 1795 году Института Франции (Institut de France).

В период заката французской Директории, Бертолле был назначен сенатором и стал Великим офицером Почетного легиона; во времена Империи получил титул графа, а после Реставрации стал Пэром Франции. В конце жизни он переехал в парижское предместье Аркёй, где  основал лабораторию, которая стала научно-исследовательским центром для многих выдающихся ученых своего времени. Материалы их исследований были опубликованы в 3-томах «Mémoires de la société d’Arcueil» изданных в 1807-1817 годах. Наиболее значительным трудом Бертолле по химии стала его книга «Опыт химической статики» (Essai de statique chimique — 1803), которая была первой систематической попыткой решить ряд вопросов химической физики. Беролле скончался  6 ноября 1822 года.

Помимо своей медицинской и научной деятельности Бертолле был широко известен как производитель текстиля. Недалеко от Парижа, в местечке Жавель, он создал отбеливатель для текстиля растворяя газообразной хлор в воде. Эту технологию улучшили в 1787 году, добавив в воду карбонат калия, и получили более стабильный и качественный продукт, представляющий собой смесь гипохлорита и хлорида калия, который получил название «Eau de Javel» («Жавелевая вода»). «Eau de Javel» стала известна своими антимикробными свойствами у его коллег-медиков, которые изучили её дезинфицирующую способность и начали использовать её в повседневной больничной практике.

Внедренная ещё в 1785 году в Париже практика использования хлорных растворов ныне применяется в большинстве учреждений здравоохранения мира. Новое поколение растворов подобных «Eau de Javel» используются как для дезинфекции помещений и оборудования, особенно сантехнического, так и для промывания различных полостей тела человека.

Антуан Жермен Лабаррак (1777-1850) – известный французский химик и фармацевт XIX века. Он продолжил изыскания  Клода-Луи Бертолле и получил широкую известность после открытия гипохлорита натрия (NaOCl) во время своей службы во французской армии. Лабаррак широко применял раствор гипохлорита для дезинфекции во время европейской эпидемии холеры 1832 года, тем самым способствую скорейшему её завершению. После того как его медицинская практика стала известна и специалистами была осознана их эффективность, официально началась антисептическая эра медицины, когда обязательной практикой стала очистка медицинских инструментов и операционных, а также мытьё рук. Предложенный Лаббараком дезинфектант имел существенный недостаток – он обладал сильным раздражающим действием при дезинфекции открытых ран или при длительном воздействии на неповрежденную кожу из-за щелочного рН. Тем не менее, в то время Лабарраков раствор стал важнейшим средством для очистки и дезинфекции хирургических инструментов и оборудования операционных.

К середине XIX века микробная теория Пастера была принята большинством клиницистов, которые использовали её выводы в своей практике борьбы с болезнями. В 1843 году в Бостоне доктором Оливером Уэнделлом Холмсом (1809-1894) были осознаны и поняты причины родильной горячки и то, какие меры профилактики необходимо предпринять для её предотвращения. Холмс сделал вывод, что основной причиной послеродового сепсиса были грязные руки и одежда медицинского персонала. Он заметил, что у пациенток одного его коллеги, который постоянно мыл руки с использованием гипохлорита кальция, практически не было случаев родильной горячки.

В эти же годы доктор Земмельвейс (1818-1865) настоял на том, чтобы все санитары и врачи, которые присутствовали на вскрытиях в анатомическом театре, мыли руки и очищали одежду раствором хлорной извести, прежде чем перейти в акушерское отделение. Его требование привело к потрясающему снижению послеродовых осложнений. Отсюда следовал очевидный вывод, что дезинфекция рук и одежды важнейший фактор предотвращения распространение инфекций и болезней.

В 1827 году, Томас Алкок опубликовал «Essay on the use of Chlorites of Oxide of Sodium and Lime«, рекомендуя широкое использование хлора для дезинфекции и дезодорации на различных объектах, таких  как больницы,  мастерские,  конюшни,  туалеты, канализационные  коллекторы и зоны, загрязненные кровью и биологическими жидкостями. Примерно в тоже время, чтобы защитить население от холеры, комиссия по здоровью населения города Марсель рекомендует хлор для дезинфекции рук, одежды и питьевой воды. В 1881 году Роберт Кох в его научно-исследовательской лаборатории в Берлине продемонстрировал бактерицидный эффект хлора на чистых культурах бактерий. В 1894 году доктор Траубе выступил за применение хлора для очистки и дезинфекции водопроводной воды.

Во время Первой мировой войны множество солдат получили ранения в ужасных военных сражениях. Генри Дрисдейл Дакин, английский химик ассистировал при операциях Алексису Каррелю на французском госпитальном судне «Aquitaine». Доктор Каррель родился 28 июня 1873 в Сент-Фуа-ле-Лион и умер 5 ноября 1944 в Париже. В 1912 году Каррель получил Нобелевскую премию за разработку процедуры наложения швов на кровеносные сосуды и методов трансплантации кровеносных сосудов и органов… Каррель и Дакин вместе разрабатывали метод промывки раны антисептическим раствором для лечения инфицированных ран. Дакин, зная о растворе Лаббарака, изобрел способ получения дезинфицирующего средства из легко доступной морской воды. Это изобретение позволило решить проблему тяжелых инфекций у раненых солдат из-за недостаточной очистки ран, которая имела место из-за плохого снабжения госпиталя необходимыми медикаментами. После успешного в течение всей войны использования найденного Дакиным решения, он опубликовал свои наблюдения в 1915 году, описывая электролиз морской воды для получения хлора, как наиболее толерантного к тканям агента для  лаважа и дезинфекции.

В 1931 году Уолкер ввел в употребление 5 % раствор гипохлорита натрия в стоматологии, практика использования которого была поддержана Гроссманом и Майминым в 1941 году. Доктор Гроссман узнал о технологии использования гипохлорита корневых каналов во время его пребывания в университете в Австрии.

В сороковые годы XX века в Великобритании т.н. жидкость Милтона (Milton Fluid) стала основным средством дезинфекции и антисептики, главным образом её использовали для дезинфекции детских бутылочек и сосков матерей после кормления младенцев. Это было связано с вспышкой гастроэнтерита, которая случилась из-за неудовлетворительной стерилизации предметов для кормления — в то время их просто ошпаривались кипящей водой, что стало причиной смерти около 4500 младенцев в возрасте до 1 года. Компания Milton Pharmaceutical была основана в 1916 году, её фирменный раствор сначала использовался для лечения ожогов полученных во время боевых действий в окопах I мировой войны.

В 1943 году, Министерство здравоохранения США утвердило гипохлорит натрия  как  альтернативу пару для целей дезинфекции доильного оборудования.

В начале пятидесятых годов ХХ века доктор Гликман читал лекции в Японии об использовании хлорсодержащих продуктов для дезинфекции и промывания околозубных тканей до и после периодонтальных хирургических вмешательств. Доктора Хирота и Судо узнав об этой практике, решили использовать хлор для дезинфекции и контроля кровотечений у пациентов, которые в результате ятрогенных вмешательств в случаях кариозных и некариозных поражений получили открытие пульпы. В 1959 году они опубликовали свои исследования на японском языке.

В 1960 году хлорированные изоцианураты (NaDCC) были разрешены для коммерческой продажи обеззараживания воды в плавательных бассейнах. В 1969 году, когда миссия корабля «Аполлон-11» была успешно реализована и люди вступили на поверхность Луны, а затем вернулся на Землю, гипохлорит был выбран в качестве одного из дезинфицирующих средств, чтобы уничтожить возможных микробов принесённых с Луны.

В 1971 году таблетки натрия дихлоризоцианурата были официально разрешены для продажи в Великобритании с целью стерилизации бутылочек для кормления младенцев и обработки сосков кормящих матерей.

В Великобритании в 1986 году компания Kinder Marketing предложила хлорные таблетки для очистки на пищевых предприятиях, а с 1987 года гранулы натрий дихлоризоцианурата стали реализовываться для обеззараживания биологических жидкостей, в частности, для уборки разливов крови.

В настоящее время, не смотря на то, что имеется более сотни иных химических соединений используемых для химической дезинфекции, хлорсодержащие продукты, остаются широко используемыми, более того в последние годы спрос на них несколько увеличился.