DOI: 10.35411/2076-457X-2022-1-14-20

Disinfection Affairs № 1/2022, pp. 14-20

Investigation of the decontaminating activity of different disinfectant classes against nucleic acids

V.V. Kuzin, N.V. Kolupaeva, E.S. Kuzina, V.D. Potapov

State Research Center of Applied Microbiology and Biotechnology of Rospotrebnadzor: Territory «Kvartal A», Obolensk, Moscow region, 142279, Russian Federation.

Contamination of laboratory surfaces with nucleic acids and their amplicons is one of the most important problems encountered in nucleic acid amplification methods due to the occurrence of unreliable results. The aim of this study was to select and determine effective regimens for the use of various active agents for decontamination in PCR laboratories. The ability of ethyl alcohol, alkyldimethylbenzylammonium chloride, N,N-bis(3-aminopropyl)dodecylamine, polyhexamethyleneguanidine hydrochloride, hydrogen peroxide, peracetic acid, chlorine dioxide, sodium hypochlorite and neutral anolyte to destroy or irreversibly modify DNA, preventing its subsequent amplification was studied. The decontamination activity was analyzed by simulating the surface contamination with both long (1500 bp) and short (94 bp) amplicons. Hydrogen peroxide 2 %, peracetic acid 0.24 %, dichloroisocyanuric acid 0.01 %, sodium hypochlorite 0.1 % and chlorine dioxide 0.01 % were shown to have decontaminating ability. Notably, dichloroisocyanuric acid decontaminated surfaces from DNA at a concentration 20 times lower than previously described, and sodium hypochlorite at half the concentration, and chlorine dioxide was also found to have decontaminating activity. The absence of decontaminating activity was observed in ethyl alcohol 70 %, alkyldimethylbenzylammonium chloride 2 %, N,N-bis(3-aminopropyl)dodecylamine 2 %, polyhexamethyleneguanidine hydrochloride 2 % and neutral anolyte 0,05 %. The results obtained allow expanding the list of disinfectants recommended for decontamination measures in laboratories using nucleic acid amplification methods in order to prevent contamination of nucleic acids and their amplicons.
Keywords: PCR, DNA, amplicons, decontamination, disinfectants.

Authors
Kuzin Viktor Vladimirovich – Junior Researcher, Department Retraining and Improvement of Specialists. Tel.: (4967) 31-21-82, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.. ORCID ID: 0000-0002-1219-6704
Kolupaeva Nadezhda Vyacheslavovna – Junior Researcher, Department Retraining and Improvement of Specialists. ORCID ID: 0000-0003-3743-6046
Kuzina Ekaterina Sergeevna – Junior Researcher, Department Retraining and Improvement of Specialists. ORCID ID: 0000-0001-5681-7616
Potapov Vasily Dmitrievich – Doctor of Biology, Chief Researcher, Department Retraining and Improvement of Specialists. ORCID ID: 0000-0002-5336-8234

Full-text is available in Russian

Исследование деконтаминирующей активности дезинфицирующих средств различных классов в отношении нуклеиновых кислот

В.В. Кузин, Н.В. Колупаева, Е.С. Кузина, В.Д. Потапов

Федеральное бюджетное учреждение науки "Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии" Роспотребнадзора: 142279, Московская область, г.о. Серпухов, п. Оболенск, территория "Квартал А", д. 24.

Контаминация лабораторных поверхностей нуклеиновыми кислотами и их ампликонами является одной из наиболее важных проблем, возникающих при использовании методов амплификации нуклеиновых кислот (МАНК) в связи с возникновением недостоверных результатов при применении различных вариантов ПЦР. Цель данного исследования заключалась в подборе и определении эффективных режимов применения различных действующих веществ для проведения деконтаминации в ПЦР-лабораториях. Исследовали способность спирта этилового, алкилдиметилбензиламмония хлорида, N,N-бис(3-аминопропил)додециламина, полигексаметиленгуанидина гидрохлорида, пероксида водорода, надуксусной кислоты, диоксида хлора, дихлоризоциануровой кислоты, гипохлорита натрия и нейтрального анолита вызывать деструкцию или необратимо модифицировать ДНК, препятствуя её последующей амплификации. Анализ деконтаминирующей активности дезинфектантов проводили, используя моделирование контаминации поверхностей как длинными (1500 п.н.), так и короткими (94 п.н.) ампликонами. Показано, что пероксид водорода 2 %, надуксусная кислота 0,24 %, дихлоризоциануровая кислота 0,01 %, гипохлорит натрия 0,1 % и диоксид хлора 0,01 % обладали деконтаминирующей способностью. Примечательно, что дихлоризоциануровая кислота деконтаминировала поверхности от ДНК в концентрации в 20 раз ниже, чем описано ранее, а гипохлорит натрия – в два раза ниже, также выявлено наличие деконтаминирующей активности у диоксида хлора. Отсутствие деконтаминирующей активности наблюдалось при применении 70 %-ного р-ра этилового спирта, 2 %-ного р-ра алкилдиметилбензиламмония хлорида, 2 %-ного р-ра N,N-бис(3-аминопропил)додециламина, 2 %-ного р-ра полигексаметиленгуанидина гидрохлорида и 0,05 %-ного р-ра нейтрального анолита. Полученные результаты позволяют расширить список дезинфицирующих веществ, рекомендованных для проведения мероприятий по деконтаминации в лабораториях, использующих МАНК, в целях предотвращения контаминации нуклеиновыми кислотами и их ампликонами.
Ключевые слова: ПЦР, ДНК, ампликоны, деконтаминация, дезинфицирующие вещества.

Сведения об авторах
Кузин Виктор Владимирович – младший научный сотрудник отдела подготовки и усовершенствования специалистов; служебн. тел.: (4967) 31-21-82, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.. ORCID ID: 0000-0002-1219-6704
Колупаева Надежда Вячеславовна – младший научный сотрудник отдела подготовки и усовершенствования специалистов. ORCID ID: 0000-0003-3743-6046
Кузина Екатерина Сергеевна – младший научный сотрудник отдела подготовки и усовершенствования специалистов. ORCID ID: 0000-0001-5681-7616
Потапов Василий Дмитриевич – доктор биологических наук, главный научный сотрудник отдела подготовки и усовершенствования специалистов. ORCID ID: 0000-0002-5336-8234