Etude physicochimique des interactions entre tensioactifs non ioniques et ammonium quaternaires bicaténaires : conséquences sur l’activité biocide

L'etape de pre-desinfection, traitement prealable a la sterilisation des dispositifs medicaux (DM) en etablissement de sante, requiert l'utilisation de produits combinant a la fois des proprietes de nettoyage et de desinfection. L'actif antimicrobien utilise majoritairement dans les nettoyants pre-desinfectants est le chlorure de didecyldimethylammonium ([DiC10][Cl]), ammonium quaternaire bicatenaire. Il est reconnu particulierement efficace vis-a-vis des microorganismes et notamment des levures, telle que Candida albicans. Un postulat en chimie de formulation etablit qu'un melange archetype compose du [DiC10][Cl] et d'un tensioactif non ionique de type alcool gras polyethoxyle (CiEj), suffit a atteindre la double revendication de nettoyage et desinfection. Cependant, nous avons recemment identifie une perte significative de l'activite levuricide (Candida albicans) du [DiC10][Cl] en presence de certains types de CiEj, en particulier les C12E8. Cette perte d'activite est redhibitoire au traitement des DM. Puisque le mecanisme biocide n'est pas clairement etabli pour les sels d'ammonium quaternaires bicatenaires, en particulier vis-a-vis des levures, nous nous sommes referes dans un premier temps a une etude detaillee des relations structure-activite. Nous avons ainsi etudie l'influence de la longueur de la chaine alkyle des ammonium quaternaires bicatenaires et de la nature du contre-ion. L'utilisation de modeles mathematiques nous a permis d'etablir une relation parabolique entre l'activite biocide du [DiC10][Cl] et son logP. Dans un second temps, nous nous sommes concentres sur les systemes fondes sur les melanges [DiC10][Cl] et alkyl-ether de polyoxyethylene, CiEj (i = 10, 12, j = 4, 6, 8), pour divers rapports [DiC10][Cl]/CiEj. Nous avons etudie les proprietes d'auto-agregation et l'activite biocide sur Candida albicans des melanges. La combinaison de differentes techniques experimentales (tensiometrie, conductimetrie et electrode specifique a ammonium quaternaires) et des calculs theoriques nous ont conduits a rationaliser les processus de comicellisation. Nous avons montre, pour la premiere fois, comment une meilleure connaissance du comportement des melanges permet de comprendre, voire, de predire son activite biocide. Nous avons demontre que la forme active du [DiC10][Cl] etait la forme unimere ([DiC10][Cl]libre ) et que la quantite de [DiC10][Cl]libre pouvait etre optimisee par un ajustement de la structure chimique du CiEj (C10E8 versus C12E8).Convaincus de l'interet en eco-conception des tensioactifs d'origine vegetale, avec notamment les alkypolyglucosides (APG), nous avons enfin cherche a remplacer tout ou partie des alcools gras polyethoxyles. Soucieux du maintien de l'activite biocide du [DiC10][Cl], nous avons caracterise sur les plans physicochimique et microbiologique les melanges binaires [DiC10][Cl]/APG puis ternaires [DiC10][Cl]/APG/CiEj. Ce dernier cas nous a permis d’envisager de conjuguer efficacite biocide, detergence accrue et benefice pour l’environnement.