Chemie gegen Viren: Händewaschen oder Desinfektion

 

In der Reihe Fact Sheets veröffentlicht die Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) allgemeinverständliche Informationen zu relevanten Themengebieten. Erstellt werden die Fact Sheets von dem Expertengremium "ChemFacts for Future", in dem sich Wissenschaftler*innen der GDCh aus verschiedenen Fachgebieten gemeinsam um relevante Themen kümmern. 

Chemie gegen Viren: Händewaschen oder Desinfektion (Fact Sheet 2)


Fakten

Bei behüllten Viren wie dem Coronavirus Sars-CoV-2 ist das Virus von einer Lipidschicht (Fettschicht) umgeben. Die Zerstörung der Virushülle oder die Entfernung der Lipidkomponenten aus der Hülle verhindern, dass das behüllte Virus die Wirtszelle infizieren kann.
Seifen und flüssige Waschlotionen enthalten Tenside. Das sind Moleküle mit einem hydrophilen (= wasserliebenden) und einem hydrophoben (= Wasser meidenden und damit lipophilen = fettliebenden) Molekülteil. Im Wasser lagern sich die Tensidmoleküle zu Aggregaten (Mizellen) zusammen, so dass die hydrophoben Enden zur Mitte, die hydrophilen Köpfe nach außen zum Wasser zeigen. Zudem sind diese Moleküle grenzflächenaktiv. Sie reichern sich an der Wasseroberfläche an und sorgen beim Händewaschen dafür, dass die Haut überall gut benetzt wird. Die Tenside dringen in die Lipidhülle des Virus ein und brechen diese auf. Solche Virusfragmente sind nicht mehr infektiös und können in die Tensidmizellen eingelagert und abgewaschen werden. Auch Alkohole, die in „begrenzt viruziden“ Desinfektionsmittel enthalten sind (mind. 60%) können Fette (Lipide) lösen und so ebenfalls die Hülle der Viren zerstören. Zudem können Alkohole wichtige Proteine im Viruspartikel denaturieren und es so unschädlich machen.

Problem

Viren finden sich unter anderem auf den Händen und können bei Kontakt so auch von Mensch zu Mensch übertragen werden. Welche Möglichkeiten gibt es, behüllte Viren wie das Corona-Virus Sars-CoV-2 von den Händen zu inaktivieren, um eine Infektion zu verhindern?

Problemlösung

Gründliches Händewaschen für 20-30 Sekunden mit Wasser und Tensiden (aus Seifen, Waschlotionen, etc.) ist ein wirksames Mittel gegen behüllte Viren. So wird auch gleichzeitig anderer Schmutz von den Händen abgespült. Sind Wasser und Seife nicht verfügbar, sind Desinfektionsmittel auf Basis von Alkohol („begrenzt viruzid“) eine gute Alternative. Schmutz wird so zwar nicht heruntergewaschen, aber die Viren werden zerstört und sind nicht mehr infektiös.

Autor*innen: 
Prof. Dr. Birgit Glüsen, Fakultät für Angew. Naturwissenschaften, Technische Hochschule Köln
Prof. Dr. Dirk Bockmühl, Arbeitsgruppe „Hygiene und Mikrobiologie, Hochschule Rhein-Waal

Das Fact Sheet Chemie gegen Viren: Händewaschen oder Desinfektion als pdf zum Ausdrucken.

Hier geht es zu einem Beitrag über Seife, wie man ihre reinigende Wirkung schon vor 6000 Jahren entdeckte und warum heutige Seifen nicht viel mit der ursprünglichen Seife zu tun haben. 


Alle Fact Sheets

Nr. 12 (10. Mai 2022) Chemie und Endlagerung
Nr.11 (13. Oktober 2021) Die Geschmäcker sind verschieden – ein molekularer Blick auf Bier 
Nr.10  (26. Juli 2021): Zitronensäure und Menthol: Natürlich, Synthetisch, Biotechnologisch!
Nr. 8   (26. März 2021): Insekten-Proteine: eine nachhaltige Ernährung! 
Nr. 7   (23. März 2021): Biomasse: das „neue Rohöl"
Nr. 6   (4. Dezember 2020): Schwefelsäure – gefährlich aber unverzichtbar
Nr. 5   (12. August 2020): Ammoniumnitrat (AN)
Nr. 4   (1. Juli 2020): Brauchen wir Lebensmittelverpackungen?
Nr. 3   (22. Juni 2020): Klimawandel: Kleine Moleküle – große Wirkung
Nr. 2   (11. Mai 2020): Chemie gegen Viren: Händewaschen oder Desinfektion
Nr. 1   (28. April 2020): Chemie gegen Viren: Antivirale Wirkstoffe 

Über das Gremium "ChemFacts for Future"

Die bedeutendsten Probleme, mit denen unser Planet und die meisten seiner Bewohner*innen derzeit konfrontiert werden, sind anthropogener Natur. Es ist daher auch die Aufgabe der Menschen, die Probleme zu erkennen und sie effizient zu lösen. Effizient bedeutet zeitnah und problemorientiert – jenseits von politischen und (rein) ökonomischen Interessen. 

Ein Großteil der Probleme kann (nur) unter Heranziehen chemischer Fachkenntnis sinnvoll bearbeitet werden. Die Herstellung und Verbreitung sachlich falscher Zusammenhänge, die zum Teil als Grundlage für politische Entscheidungen – und Fehlentscheidungen – herangezogen werden, sind für Naturwissenschaftler generell und uns Chemiker*innen im Speziellen daher besonders beunruhigend. 

Besonders der chemische Aspekt in Problemfeldern wie CO2-Emission und CO2-Bindung, Luftschadstoffbelastung oder Mikroplastikverbreitung führt dazu, dass wir uns als Chemiker*innen in der Pflicht sehen, belastbare, nicht von Lobbyismus getriebene Fakten zusammenzutragen und diese zu veröffentlichen. Wir sehen es auch als unsere Aufgabe an, in Kooperation mit Experten angrenzender Disziplinen (Medizin, Biologie, Physik) wissenschaftlich sinnvolle und ökonomisch wie ökologisch umsetzbare Lösungsvorschläge zu entwerfen und diese zu publizieren. 

Wir möchten uns als ein Gremium verstanden wissen, welches das Expertenwissen der Spitzenforscher*innen in den relevanten Themengebieten zusammenführt und es sowohl für die wissenschaftliche Community als auch die breite Öffentlichkeit auf verschiedenen Kanälen verfügbar macht. 

Dem Gründungsstab gehören neben dem Präsidenten der GDCh zunächst Vorsitzende verschiedener Fachgruppen und Arbeitsgruppen der GDCh an, die im nächsten Schritt Expertinnen und Experten benennen, die das Team der Verantwortlichen ergänzen werden. Mitglieder des Gremiums.

In der Reihe Fact Sheets veröffentlicht die Gesellschaft Deutscher 
Chemiker allgemeinverständliche Informationen zu relevanten Themengebieten. Erstellt werden die Fact Sheets von dem Expertengremium ChemFacts for Future (s. unten), in dem sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der GDCh aus verschiedenen Fachgebieten gemeinsam um relevante Themen kümmern.

Kommentare

  • John
    am 11.05.2020
    Wie sieht es denn bei den Vieren bei Kontakt mit Ag+ oder Cu++ aus gibt es da auch eine Wirkung ähnlich wie bei Bakterien ?
    • kjs (Redaktion)
      am 12.05.2020
      Wir geben die Frage an unsere Experten weiter.
    • kjs (Redaktion)
      am 13.05.2020
      Unsere Expert/innen, Prof. Glüsen und Prof. Bockmühl haben folgendes geantwortet:
      Oberflächen oder auch Textilien können mit Nanosilber, kolloidalem Silber oder Silberverbindungen beaufschlagt werden, die Silberionen abgeben und so ein Überleben von Bakterien und eingeschränkt auch Viren auf diesen Oberflächen verhindern.
      Silber und bestimmte andere Metallionen wirken antimikrobiell, indem sie mit Proteinen der Mikroorganismen wechselwirken. Das betrifft vor allem mikrobielle Enzyme, die etwa beim Energiestoffwechsel benötigt werden. Da Viren keinen eigenen Stoffwechsel haben, sind Silberionen gegen diese in der Regel deutlich weniger wirksam als gegen Bakterien. Eine gewisse viruzide Wirkung kann allerdings beispielsweise durch Interaktion mit viralen Oberflächenproteinen erzielt werden.
  • Dr, Bruno Kolb
    am 20.05.2020
    Können Virusträger mit Corona Viren die selber keine Beschwerden haben andere Menschen infizieren? Sie haben offensichtlich ein so starkes Immunsystem, um selbst ausreichend Antikörper zu bilden um die Viren unschädlich zu machen. Sind diese dann noch infektiös? Diese Frage betrifft dann auch die Wirksamkeit einer Impfung, denn im Prinzip werden durch eine Impfung ja auch prophylaktisch wirksame Antikörper gebildet. Wenn solche beschwerdefreien Virusträger andere Menschen infizieren können, wäre ja dann auch eine Impfung wirkungslos.
    • kjs (Redaktion)
      am 22.05.2020
      Vorab: Wir sind keine Mediziner und damit keine Experten für die Wirkung einer möglichen Impfung. Nach unserem Verständnis machen Antikörper die Viren unschädlich. Die Antikörper bilden sich im Körper entweder durch eine Infektion (auch wenn man diese gar nicht bemerkt hat) oder durch eine Impfung (die es im Moment noch nicht gibt).

      Damit wäre eine Impfung für alle sinnvoll, die noch keine Antikörper haben. Dann wären sie geschützt, wenn sie mit einem Virusträger in Kontakt kommen, egal, ob dieser selbst Beschwerden hat oder nicht.
  • Georg Canzler
    am 01.02.2022
    Hochprozentiges Ethanol bzw. Isopropanol/Propan-2-ol löst ja die Lipidhülle der Viren auf. Wie kann man sich das auf molekularer Ebene vorstellen? Greifen die polaren Enden der Alkohole zwischen den hydrophilen Köpfen der Fettsäuren an oder wie funktioniert das genau?
    Und wie sieht das ganze mit anderen Desinfektionsmitteln aus wie z. B. Chlorverbindungen, die aufgrund ihrer Elektronegativität als Oxidationsmittel in der Lage sind, die Virusmembran zu schädigen!?
    • kjs (Redaktion)
      am 02.02.2022
      Wir geben die Frage an unsere Expertinnen und Experten weiter.
    • kjs (Redaktion)
      am 02.02.2022
      Antwort der Autor:innen Prof. Birgit Glüsen und Prof. Dirk Bockmühl der GDCh-Fachgruppe "Chemie des Waschens":
      Die gängige Vorstellung ist, dass Alkohole eher essentielle mikrobielle Proteine durch Fällung inaktivieren. Bei behüllten Viren sind dies in der Tat die membranassoziierten Proteine und bei nicht behüllten Viren die Proteine des Capsids; bei Bakterien ist es aber auch notwendig, dass Alkohol über die Membran geht und Proteine im Zellinneren denaturiert.
      Die "Auflösung" der viralen Membranhülle geschieht lt. Kramer et al. (vgl. Kapitel 40 und 45, Wallhäußers Praxis der Sterilisation, Desinfektion, Antiseptik und Konservierung. Thieme Verlag, 2008) auch eher durch Denaturierung der Transmembranproteine, die Transportmechanismen über die Membran steuern. Die Zerstörung der Proteingele vergrößert den Kanal und erhöht den Durchfluss von Alkoholen.
      Auch bei Oxidantien wird die antimikrobielle Wirkung an der Zellaußenseite vermutlich vor allem über die Oxidation von Membranproteinen vermittelt, daneben aber wohl auch über die Reaktion mit den Doppelbindungen ungesättigter Fettsäuren.
  • Rudolf Walter
    am 10.09.2023
    Wirkt gewöhnliche Flüssigseife besser um die Oberfläche des Covid-19 Virus aufzubrechen oder synthetische Flüssigseife?
    • kjs (Redaktion)
      am 11.09.2023
      Wir gehen davon aus, dass beides die Virenhülle zuverlässig zerstört, vorausgesetzt, man läßt es lange genug einwirken, d.h. man wäscht die Hände nicht nur wenige Sekunden, sondern nimmt sich 20-30 Sekunden Zeit, die Hände gründlich einzuseifen.

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