Was ist ein Handdesinfektionsmittel und hält es deine Hände keimfrei?
Wenn du keinen Zugang zu einem Waschbecken und Seife hast, sind Handdesinfektionsmittel angesichts von COVID-19 ein heißes Gut geworden.
von Laura Howes
23. März 2020 | Eine Version dieser Geschichte erschien in Band 98, Ausgabe 12
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Kredit: Shutterstock
Anfang 2020, als sich der Ausbruch des neuartigen Coronavirus SARS-CoV-2 ausbreitete, begann der Verkauf von Handdesinfektionsmitteln zu steigen. Am 11. März stufte die Weltgesundheitsorganisation (WHO) den Ausbruch offiziell als globale Pandemie ein. Überall empfahlen die Gesundheitsbehörden, sich nicht ins Gesicht zu fassen und sich die Hände zu waschen, nachdem man öffentliche Flächen wie Türklinken und Geländer berührt hatte.
Der erste US-Fall von COVID-19, der durch SARS-CoV-2 verursachten Krankheit, wurde am 20. Januar entdeckt. Nach Angaben des Marktforschungsunternehmens Nielsen stieg der Absatz von Handdesinfektionsmitteln in den USA in den vier Wochen bis zum 22. Februar um 73 %.
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Überall auf der Welt tauchen Schilder an den Ladentüren auf, die darauf hinweisen, dass die Handdesinfektionsmittel ausverkauft sind. Deshalb versuchen der Luxusmarkenhersteller LVMH, der Chemiegigant BASF und Chemiestudenten an verschiedenen Universitäten auf der ganzen Welt, neue Produkte herzustellen.
INHALTSSTOFFE VON HANDDESINFEKTIONSMITTELN
Eine Abbildung zeigt, dass die Inhaltsstoffe eines Handdesinfektionsmittels aus mehr als 60 % Alkohol, weniger als 40 % Wasser und weniger als 1 % Weichmacher, Polyacrylat, Base, Farbstoffe und Duftstoffe bestehen.
Quellen: Verschiedene Unternehmen.
Aber ist die Beliebtheit von Handdesinfektionsmitteln gerechtfertigt? Obwohl die meisten Gesundheitsbehörden sagen, dass Wasser und Seife der beste Weg sind, um deine Hände frei von Viren zu halten, sagen die Experten, dass Handdesinfektionsmittel die nächstbeste Lösung sind, wenn du nicht in der Nähe eines Waschbeckens bist. Die Centers for Disease Control and Prevention (CDC) empfehlen, ein Produkt zu verwenden, das mindestens 60 % Alkohol enthält, alle Oberflächen der Hände mit dem Produkt zu bedecken und die Hände zu reiben, bis sie trocken sind, um den größtmöglichen Nutzen zu erzielen.
Schon bevor Wissenschaftler/innen wussten, dass es Keime gibt, stellten Ärzte/innen eine Verbindung zwischen Händewaschen und Gesundheit her. Der amerikanische Medizinreformer Oliver Wendell Holmes und der ungarische „Retter der Mütter“, Ignaz Philipp Semmelweis, brachten in den 1840er Jahren schlechte Handhygiene mit erhöhten Infektionsraten nach der Geburt in Verbindung – fast 20 Jahre bevor der berühmte französische Biologe Louis Pasteur seine ersten Erkenntnisse zur Keimtheorie veröffentlichte. 1966, noch als Krankenpflegeschülerin, patentierte Lupe Hernandez ein alkoholhaltiges Handdesinfektionsmittel auf Gelbasis für Krankenhäuser. Und 1988 brachte die Firma Gojo Purell auf den Markt, das erste alkoholhaltige Gel-Händedesinfektionsmittel für Verbraucher.
Obwohl einige Handdesinfektionsmittel ohne Alkohol verkauft werden, ist er der Hauptbestandteil der meisten Produkte, die derzeit aus den Regalen verschwinden. Das liegt daran, dass Alkohol ein sehr wirksames Desinfektionsmittel ist, das auch auf der Haut unbedenklich ist. Die Aufgabe des Alkohols ist es, die äußere Schicht von Bakterien und Viren aufzubrechen.
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SARS-CoV-2 ist ein sogenanntes umhülltes Virus. Manche Viren schützen sich nur mit einem Käfig aus Proteinen. Wenn umhüllte Viren jedoch Zellen verlassen, die sie infiziert haben, hüllen sie sich in einen Mantel, der aus einem Teil der Lipidwände der Zellen und einem Teil ihrer eigenen Proteine besteht. Nach Angaben des Chemikers Pall Thordarson von der University of New South Wales werden die Lipiddoppelschichten, die umhüllte Viren wie SARS-CoV-2 umgeben, durch eine Kombination aus Wasserstoffbrücken und hydrophoben Wechselwirkungen zusammengehalten. Wie die Lipide, die diese Mikroorganismen schützen, haben auch Alkohole einen polaren und einen unpolaren Bereich, so dass „Ethanol und andere Alkohole diese supramolekularen Wechselwirkungen aufbrechen und die Lipidmembranen effektiv ‚auflösen'“, sagt Thordarson. Er fügt jedoch hinzu, dass man eine ziemlich hohe Alkoholkonzentration braucht, um die Schutzschicht der Organismen schnell aufzubrechen – deshalb empfiehlt die CDC, Handdesinfektionsmittel mit mindestens 60 % Alkohol zu verwenden.
Aber hohe Alkoholkonzentrationen auf die Haut zu reiben, ist nicht angenehm. Der Alkohol kann deine Haut schnell austrocknen, weil er auch die schützende Ölschicht auf deiner Haut zerstört. Deshalb enthalten Handdesinfektionsmittel einen Feuchtigkeitsspender, der dieser Austrocknung entgegenwirkt.
Die WHO bietet zwei einfache Rezepturen an, mit denen du in ressourcenarmen oder abgelegenen Gebieten, in denen die Beschäftigten keinen Zugang zu Waschbecken oder anderen Handreinigungsmöglichkeiten haben, selbst Handdesinfektionsmittel herstellen kannst. Eine dieser Rezepturen besteht aus 80% Ethanol, die andere aus 75% Isopropylalkohol, auch bekannt als Franzbranntwein. Beide Rezepturen enthalten eine kleine Menge Wasserstoffperoxid, um das Wachstum von Mikroben im Desinfektionsmittel zu verhindern, und etwas Glycerin, um die Haut mit Feuchtigkeit zu versorgen und Dermatitis vorzubeugen. Andere feuchtigkeitsspendende Verbindungen, die du in flüssigen Handdesinfektionsmitteln finden kannst, sind Poly(ethylenglykol) und Propylenglykol. Wenn ein Handdesinfektionsmittel auf Alkoholbasis auf die Haut gerieben wird, verdunstet das Ethanol und hinterlässt diese beruhigenden Verbindungen.
In Kliniken werden flüssige Handdesinfektionsmittel, wie du sie nach den Rezepten der WHO herstellen kannst, aus Wandspendern leicht auf die Hände von Patienten, Ärzten und Besuchern übertragen. Für Verbraucherinnen und Verbraucher sind Handdesinfektionsgels viel einfacher mitzunehmen und unterwegs zu verteilen, weil es einfacher ist, ein Gel aus der Flasche zu drücken, ohne es überall zu verschütten. Gele verlangsamen außerdem die Verdunstung des Alkohols, so dass er Zeit hat, deine Hände zu bedecken und gegen die möglicherweise vorhandenen Mikroben zu wirken.
Wer schon einmal versucht hat, ein Handdesinfektionsmittel auf Gel-Basis selbst herzustellen, weiß, dass sich klassische Geliermittel wie Gelatine oder Agar nicht mit den hohen Konzentrationen an Alkohol vertragen, die du brauchst, um Viren und Bakterien abzutöten. Diese Mittel bilden kein stabiles Gel, weil polare Alkoholgruppen die intermolekularen Bindungen unterbrechen. Die Hersteller umgehen dieses Hindernis, indem sie hochmolekulare, vernetzte Polymere aus Acrylsäure verwenden. Die kovalenten Vernetzungen tragen dazu bei, dass ein zähflüssiges Gel entsteht, das resistent gegen die Störungen durch Alkohol ist.
Die meisten Händedesinfektionsmittel enthalten entweder Ethylalkohol oder Isopropylalkohol, aber es gibt auch alkoholfreie Händedesinfektionsmittel zu kaufen. Diese enthalten normalerweise antimikrobielle Verbindungen wie Benzalkoniumchlorid, die einen dauerhaften Schutz gegen Bakterien bieten. Aber alkoholfreie Produkte werden von der CDC nicht zur Bekämpfung des neuen Coronavirus empfohlen, weil noch nicht klar ist, ob sie erfolgreich gegen SARS-CoV-2 eingesetzt werden können.
Solltest du also weiterhin in deinem Laden nachschauen, bis alkoholhaltige Handdesinfektionsmittel wieder vorrätig sind, oder solltest du Nachschub kaufen, wenn du sie siehst? Laut Rachel McCloy, einer Expertin für Verhaltenswissenschaften an der University of Reading, geben Panikkäufe den Menschen das Gefühl, die Kontrolle wiederzuerlangen. Aber wenn Menschen verängstigt sind, treffen sie oft keine rationalen oder den Risiken angemessenen Entscheidungen. „Es ist wichtig, dass du auf die Experten für öffentliche Gesundheit hörst, die dir sagen, welche Maßnahmen du am effektivsten ergreifen kannst“, sagt sie. Und die beste Option ist immer noch das Händewaschen.
Seife und Wasser sind immer noch die beste Option für die Handhygiene, betont Thordarson. Seifenmoleküle unterbrechen nicht nur die nicht-kovalenten Wechselwirkungen, die Viren und bakterielle Zellwände zusammenhalten, sondern können auch Mikroben umgeben und von der Haut lösen. Handdesinfektionsmittel können Mikroben nicht von der Haut entfernen und sind nicht gegen alle Keime wirksam. Noroviren zum Beispiel haben keine Lipidmembran, die von Alkohol aufgebrochen werden kann, und die Sporen von Clostridium difficile haben eine harte Keratinschicht, die sie jahrelang schützen kann. Alkohol wirkt auch nicht so effektiv, wenn die Hände schmutzig oder fettig sind.