国内外化学消毒剂应用的研究进展

社区医学杂志 2011年 5月第 9卷第 9期 JCM，May.2011，Vol.9，No.9 随着科学技术的不断发展，消毒灭菌技术有了 新的进展， 尤其是化学消毒一直被广大同仁所重 视，关于消毒剂的研究报道也层出不穷，涌现出不 少新技术、新配方，尤其是在老药新用、协同杀菌、 提高产品性能、 降低不良反应等方面确有很大进 步。 下面就这方面研究应用情况作简单阐述。 1 化学消毒剂的分类和杀菌性 1.1 醛类消毒剂 醛类消毒剂包括甲醛、聚甲醛、 戊二醛等，对所有病原微生物都具有较强的杀灭作 用（包括对芽孢的杀灭），其溶液的杀菌作用不受有 机物质的影响，对金属、颜料、纤维均无腐蚀作用。 （1）甲醛：甲醛被誉为第一代化学消毒剂的代，其 应用开始于 1892年，20世纪 20年代之后，甲醛作 为一种优良的消毒剂被广泛应用于医学消毒。但由 于甲醛固有的缺点（刺激性气味、致癌作用、消毒作 用慢等）使用逐步减少，并规定不准用于空气消毒。 但其价廉和灭菌效果显著，近年来研发的密闭灭菌 箱，采用提高消毒环境温度和湿度的办法避免甲醛 的缺点，取得了很好的消毒效果。（2）戊二醛：在化 学消毒剂的发展史上，继甲醛（第一代）和环氧乙烷 （第二代）之后，戊二醛被誉为第三代化学灭菌剂。 自 20世纪 60年代，国内外对戊二醛的杀菌作用、 影响因素及其在消毒灭菌上的应用，进行了大量研 究，发现戊二醛杀菌力比甲醛强 2~10倍，为高效灭 菌剂，对细菌繁殖体、芽孢、分枝杆菌、真菌和病毒 均有杀灭作用，对金属、玻璃、橡胶、塑料制品均无 腐蚀性，对皮肤、粘膜刺激性较小，且穿透力强，不 损伤金属制品、不凝血、性能稳定，在碱性情况下杀 菌效果最好。虽然价格较高，然而消毒液有效时间 长（约 14~30 d），相对降低了费用。2％戊二醛液在 目前是最常用的器械消毒液。（3）新型醛类消毒剂 邻苯二甲醛［1］：邻苯二甲醛是一种重要的医药化工 中间体，在 1994年开始其用于内镜消毒而发现其具 有良好的消毒效果，国外对邻苯二甲醛的消毒方面 进行了许多研究，已经将其开发成为一种新型的高 效消毒剂并通过了美国食品和药物管理局认证。与 戊二醛相比，邻苯二甲醛具有比戊二醛广谱、高效、 低腐蚀的优点，还具有刺激性小、使用浓度低等自身 特性。由于近年来人们从戊二醛消毒后的洗液中分 离出了戊二醛耐药性结核分枝杆菌，此菌株对过氧 乙酸也耐药，而邻苯二甲醛对其有良好的杀灭作用。 但邻苯二甲醛作为消毒剂研究还是刚刚起步，目前 的应用范围还比较窄。国外已将其列入消毒剂系列， 并已形成了消毒灭菌常用参数，无疑邻苯二甲醛是 一种有很好应用前景的化学消毒剂，有可能成为戊 二醛的替代品。 1.2 烷基化气体消毒剂 烷基化气体消毒剂系指 以环氧乙烷为基础的一系列具有杀菌作用的衍生 物，主要通过对微生物的蛋白质、DNA和 RNA的烷 基化作用，干扰微生物酶的正常代谢使之死亡。 这 类化合物主要作为气体消毒剂。特点为：（1）杀菌谱 广，杀菌力强，对各种微生物都有较好的杀灭力，可 作为灭菌剂；（2）易于挥发，消毒后无残余毒性；（3） 对物品无损害或损害轻微。缺点是：对人有一定毒 性，有些可能有致癌作用，主要有环氧丙烷、环氧乙 烷等。环氧乙烷现多用于医疗用品灭菌（外科手术 器械、石膏绷带、导尿管、膀胱镜、缝线、针头等）、皮 毛工业消毒，也用于卫生防疫消毒。环氧丙烷的挥 发性差，穿透性低，生物学活性仅相当于环氧乙烷的 一半，但由于其水解产物为无毒的丙二醇，主要用于 国内外化学消毒剂应用的研究进展 赵美丽 泰安市食品药品监督管理局泰山区分局，山东 271000 摘要:对微生物具有杀灭或抑制作用的化学药物为化学消毒剂。它主要用于皮肤、粘膜、伤口、环境和物品等的消毒， 起到预防和控制感染的目的。化学消毒剂作用于病原体，影响其酶系统、蛋白质及生理活性，从而破坏病原体的生理 功能，使其死亡。化学消毒剂在工业、医疗卫生、农业等行业被越来越广泛地应用。近几年在化学消毒剂的应用研究 有了很大的新的进展。 关键词：化学消毒剂；消毒；研究进展 中图分类号：R722.15 文献标志码：A 文章编号：1672- 4208（2011）09- 0008- 05 综 述 讲 座 ·8· 社区医学杂志 2011年 5月第 9卷第 9期 JCM，May.2011，Vol.9，No.9 食品工业的灭菌。 1.3 卤素类消毒剂 （1）碘和其他含碘消毒剂：碘 和碘附类消毒剂是一类高效、广谱消毒剂，能杀灭细 菌、芽孢、病毒、噬菌体、分枝杆菌、原虫、真菌等病原 体，应用范围广泛。碘附为一种碘与不同载体（表面 活性剂、聚合物、天然物等）结合而成的溶合体，可缓 慢释放碘，保持较长时间的杀菌作用。碘附主要应用 于皮肤粘膜的消毒。由于一般非离子表面活性剂价 格比较低，所以碘伏的生产成本低，适宜于养殖业如 养殖场的消毒及鱼、虾、畜、禽疾病的防治［2］。（2）含 氯消毒剂：含氯消毒剂是指溶于水中能产生次氯酸 的化合物，属于高效消毒剂，广泛用于医疗、卫生、公 共场所、餐饮业、托幼机构及家庭消毒，目前仍然是 医院常用消毒剂。①传统含氯消毒剂习惯上分成两 大类：一类是无机氯消毒剂，如漂白粉精；另一类是 有机氯消毒剂，如三氯异氰尿酸、二氯异氰尿酸钠 等。在剂型上分为两大类，泡腾片剂（粉剂）和液体剂 型。发展较快的是以三氯异氰尿酸加分解剂、稳定 剂、非离子表面活性剂、缓蚀剂等压制的泡腾片，也 有以漂白粉精和辅形剂压制的泡腾片。液体剂型主 要是以次氯酸钠与表面活性剂等配置而成，代表产 品为 84消毒液、含氯清洗消毒剂等。含氯消毒剂主 要用于医疗用品；医院环境、医院餐厅和洗衣房消 毒；医院污水以及医院餐厅和洗衣房的消毒［3］。一般 家庭在餐具消毒剂中主要使用的是次氯酸钠、次氯 酸钙、二氯异氰酸钠（优氯净）等［4］。②二氧化氯：含 氯消毒剂近年来发展较快的是二氧化氯［5］。我国自 20世纪 80年代开始研究二氧化氯生产工艺，经过 十几年的时间，不仅有了国产二氧化氯产品，而且在 产品种类及其生产工艺上有了较大发展。目前已有 二氧化氯发生器、稳定性二氧化氯溶液以及粉剂、片 剂等固态含二氧化氯产品。 目前二氧化氯发生器 主要用于饮用水消毒和污水处理。稳定性二氧化氯 溶液及固态含二氧化氯产品主要用于环境物体表面 及餐饮容器、食品加工设备等消毒。我国已批准用于 食品工业管道、设备容器、餐具消毒。在医疗领域二 氧化氯可用于环境物体表面消毒，也可用于耐腐蚀 医疗器械的消毒［6］。（3）二甲基乙内酰脲卤化衍生物 消毒剂：二甲基乙内酰脲简称甲基海因，其卤化衍生 物是国内外在近年来应用较为普遍的一类消毒剂、 广谱杀菌剂，对藻类和真菌也有杀灭作用。主要有二 氯海因、二溴海因、溴氯海因等。在我国第四版《消毒 技术规范》规定，凡可用含氯消毒剂消毒者，大多改 为用二溴海因或两者均可使用。二溴海因具有如下 优点：①杀菌谱广；②杀菌作用强；③稳定性好；④影 响消毒效果因素小，pH、温度、有机物等的影响均较 小；⑤消毒后无残留毒物；⑥使用安全，不产生难闻 的刺激性氯味，用于水的消毒不产生可致癌的三氯 甲烷，对消毒物品基本无损害［7］。（4）醇类消毒剂：醇 类是使用较早的一类消毒剂，此类消毒剂的优点是： ①作用较快；②性质稳定；③无腐蚀性；④基本无毒； ⑤可与其他药物配成酊剂，起增效作用。缺点是：① 不能杀灭细菌芽孢；②受蛋白质影响大；③有效浓度 较高。目前使用最多的是乙醇，其次为异丙醇。乙醇 是非选择性杀菌剂，常用于不需持续发挥作用情况 下的消毒。近年来，乙醇已经作为其他消毒剂的助溶 剂、增效剂使用。最常应用的是皮肤消毒、物体表面 消毒和医疗器械、器材消毒。（5）酚类消毒剂：酚类消 毒剂是一种最古老的消毒剂。19世纪末，一种名叫 来苏尔的消毒剂的生产和使用，标志着人类消毒灭 菌史上真正意义的化学消毒剂诞生。现在来苏尔的 使用已经越来越少，在 1989年的医院消毒调查中使 用来苏尔的医院占 69.7％［8］，而 1999年的调查中已 经以含氯消毒剂、戊二醛和碘附为主了［9］，基层医院 通常用于走廊，地板等表面消毒。（6）胍类消毒剂：① 洗必泰：是一种常用的皮肤粘膜消毒剂，具有杀菌范 围广、毒性小、性质稳定、不易分解、成本低、使用方 便等优点，得到广泛应用。主要用于：皮肤、物体表 面、伤口、创面以及妇产科、泌尿科消毒。②盐酸聚六 亚甲基胍消毒剂：该品为低效消毒剂，特点是杀菌力 强，作用快速，稳定性好，实际无毒级。经过研究证 实，盐酸聚六亚甲基胍的杀菌效力大大高于其他胍 类化合物（如洗必泰），且由于盐酸聚六亚甲基胍的 特殊杀菌机制，各类细菌对其不会产生抗药性［7］。主 要用于：①医疗卫生方面的消毒灭菌；②食品加工及 饮料制品中管道和容器的消毒；③饮水和游泳池的 水消毒；④湖水、水塘、冷却塔、喷泉除藻。（7）季铵盐 类消毒剂：季铵盐类消毒剂使用广泛，具有除臭、清 洁和表面消毒的作用。季铵盐类消毒剂是一种阳离 子表面活性剂，目前国内外普遍使用的有苯扎溴铵 （新洁尔灭）、氯苄烷铵（洁尔灭）、十二烷基二甲基乙 苯乙基溴化铵（度米芬）。 此类消毒剂的优点是：① 杀菌浓度较低（千分之几）；②毒性与刺激性低，气味 小；③无色，不会污染物品，无腐蚀、漂白作用；④水 溶性好，使用方便；⑤性质稳定，耐热、耐光、耐储存。 缺点是：①对部分微生物杀灭效果不好；②受有机物 影响较大；③配伍禁忌较多；④价格较高。对季铵盐 类消毒剂复方的研究开展较多，主要是与其他化学 综 述 讲 座 ·9· 社区医学杂志 2011年 5月第 9卷第 9期 JCM，May.2011，Vol.9，No.9 消毒剂合用，发挥化学协同杀菌作用［10］。双链季铵盐 消毒剂属于中效消毒剂，能有效杀灭细菌繁殖体、真 菌、乙型肝炎病毒等微生物，对细菌芽孢也有一定的 杀灭作用。该类消毒剂已逐步用于医院、宾馆饭店、 托幼机构、食品加工业、畜牧业、养殖业及家庭等场 所。在消毒上的应用:①皮肤粘膜的消毒；②环境消 毒（国外主要将此类消毒剂用于养殖、动物和牲畜、 家禽棚舍的环境与器具消毒，但不宜用于烈性传染 病疫源地的环境消毒，美国、日本、台湾等地将此类 消毒剂作为畜禽饲养场所环境消毒的首选灭菌剂）。 （8）过氧化物类消毒剂：过氧化物消毒剂具有强氧化 能力，各种微生物对其十分敏感，可将所有微生物杀 灭。这类消毒剂包括过氧化氢、过氧乙酸和臭氧等。 过氧化物类消毒剂的优点是：①可分解成为无毒的 成分，在物品上不留残余毒性；②易溶于水，使用方 便；③为无色透明液体，无染色之弊害；④杀菌能力 强，多做为灭菌剂使用。缺点是：①由于化学性质不 稳定，需现用现配，使用不方便；②因其氧化能力 强，未分解前高浓度时可刺激、损害皮肤粘膜、腐蚀 物品。过氧乙酸常被用于病毒污染物品或皮肤消毒， 在无人环境中也可用于空气消毒。过氧乙酸曾广泛 用于医疗器械消毒［8］，20世纪 90年代以后由于戊二 醛、碘附、二氧化氯及各种含氯消毒剂应用的增多， 过氧乙酸的应用大为减少。在一份 1999年北京 102 所医院所用消毒剂的调查中发现，以含氯消毒剂、 戊二醛和碘附为主，新洁尔灭、来苏尔、碘酊等次 之 ［9］。 过氧化物由于具有很强的杀菌能力，使用后 不残留有害物质，对环境无污染。因此在医院室内空 气消毒方面具有优势。用 5000 mg/L过氧乙酸水溶 液，按 20 ml/m3用量作用 30 min可使病房空气中自 然菌落降低率病菌为 96.39％［11］；当臭氧含量达到 1.3 mg/m3，作用 15 min，对室内空气中自然菌落可 杀灭 83.83％［12］；用微粒子雾化气溶胶法，用 1.5％过 氧化氢水溶液气溶胶作用 60 min，对空气中自然菌 落的杀灭率可达 94％［13］。目前对过氧化物消毒剂的 研究主要是复方消毒剂的研究。如过氧化氢与金属 离子协同，与表面活性剂协同，与戊二醛协同［14］。将 过氧化氢与偏磷酸钠、碘化钾配伍成复方消毒剂，比 较稳定，具有良好的杀菌效果，碘化钾对过氧化氢有 明显的增效作用［15］。过氧乙酸与二氯二甲基海因也 有很好的协同效应［16］ 2 国内化学消毒剂应用过程中存在的主要问题 2.1 对消毒剂不能正确配制 配制人员不固定或 缺乏消毒知识，无严格的检测和配制是造成消 毒失败的重要因素。有报道，158个县乡村医疗单位 除少数单位按比例配制外科、口腔科器械消毒液外， 大多数是随意配制，缺乏准确的加药量和加水量［17］。 深圳市某医院发生的医院感染事故就是因配制的消 毒剂浓度不够，无杀菌作用所致［18］。部分配制人员 对消毒剂有效浓度概念不清，将百分比浓度当作其 有效浓度来配制。最常见的错误就是将含氯消毒剂 原液浓度当 100%含量配制其有效氯浓度，这样配 制的消毒剂浓度比其实际浓度低得多。 2.2 消毒剂有效浓度偏低 消毒剂的剂量是杀灭 微生物所需的基本条件，在实际消毒中，必须保证 消毒剂的有效浓度，否则难以达到预期效果。影响 使用中消毒剂浓度的因素很多，如有机物(血清、血 液、脓液等)、消毒物品的理化性状、盛装消毒剂的容 器的清洁程度、表面活性剂等。戊二醛受 pH 影响较 大，随着 pH 升高其单体聚合速度呈指数增加，pH 达 9 时，溶液中会出现沉淀，效能大大减弱，阴离 子表面活性剂可降低新洁尔灭和洗必泰的消毒作 用 ［19］。消毒剂有效浓度偏低，致使药物长时间被细 菌污染，甚至成为细菌的培养液是应该引起高度重 视的问题。陈昭斌［20］报道，目前我国使用中消毒剂污 染细菌较严重，菌谱较广，既有致病菌，也有条件致 病菌，其中以葡萄球菌、微球菌、芽孢杆菌和棒状杆 菌居前 4位。且低效消毒剂染菌超标程度大于中效 或高效消毒剂，挥发性强的消毒剂大于挥发性弱的， 有效成分易分解的大于稳定性好的。 2.3 不注意消毒剂的使用有效期 不同的消毒剂 其稳定性不同，时间过久药物会失效,使用失效的消 毒剂，其危险可想而知。有报道，改变 pH 值的 2% 戊二醛的浓度 7 d内降解 14.51%。刘延松等 ［21］报 道，使用塑料瓶盛装碘酊，碘可透过塑料瓶壁挥散， 致使所盛装碘酊浓度明显下降，下降率平均为每周 下降 4.3%。 液体的含氯复方消毒剂往往不稳定， 有效氯下降很快，常常只有 3个月贮存期。目前对医 院消毒剂的使用期限尚无明确的规定，建议医院应 对使用中的消毒剂浓度进行监测，及时更换，以确 保其有效性。 2.4 对消毒剂的滥用 对消毒剂滥用或用量不足、 致使细菌有机会、有条件经常反复接受亚致死量消 毒剂的刺激而产生抗性，导致耐药菌株在医院定 植，条件合适时，易引发医院感染。国内有研究者 从器械消毒液（0.1%新洁尔灭和 0.5%苯甲酸钠）中 分离到具有抗新洁尔灭特性的绿脓杆菌［22］，32 株凝 固酶阴性葡萄球菌对洗必泰、新洁尔灭、乙醇和碘附 综 述 讲 座 ·10· 社区医学杂志 2011年 5月第 9卷第 9期 JCM，May.2011，Vol.9，No.9 综 述 讲 座 4 种常用消毒剂的抗性率分别为 15.62%、15.62%、 12.5%、6.25%。对 4 种消毒剂的抗性率为 34.38%， 多重抗性率为 6.25%，分离自碘酊的一株具有三重 抗性，分离自金星消毒液的一株具有四重抗性［23］。这 些情况表明，抗消毒剂菌株存在于医院环境中，具 有一定的普遍性。为防止细菌对消毒剂产生抗药性， 可采取定期更换使用消毒剂，改用消毒剂与物理因 子协同作用或采用复方消毒剂等。 2.5 防护意识淡漠或缺乏有效的防护措施 在化 学消毒剂使用中，对一些有明显危险性的制剂防护 意识和措施不够。1994年英国调查了一种自动的内 镜消毒洗涤机使患者和职员暴露于戊二醛，该洗涤 机所用消毒剂为 2%活性戊二醛，该消毒洗涤机经 2~6个循环后，戊二醛浓度升高到 0.1%，使内镜上 有 200~1 000 mg/L的戊二醛，这些醛直接与患者胃 粘膜接触，且在空气中的量也大大超过了大气允许 的安全浓度 0.2 mg/L（0.3 mg/L戊二醛可对皮肤和 粘膜产生刺激）。该调查显示，在患者中已有舌肿胀 和血性腹泻，并有特别的粘膜组织改变。对戊二醛消 毒的物品，必须充分冲洗干净方可安全使用。其他消 毒剂如甲醛、臭氧、环氧乙烷、氧化乙烯等使用时都 必须注意个人防护。 3 化学消毒剂应用的发展方向 3.1 老药新用 为了克服一般含碘消毒剂（如碘）水 溶性低、黄染和皮肤刺激性强等缺点，经过反复试验 摸索，我们将常用洗涤剂中的有效成分同碘相结合， 由于经过结合的碘能被“储存”和“缓释”［24］，使该消 毒剂不仅对皮肤无任何刺激作用，不会引起充血、红 斑、肿胀等变化，而且还具有高效持久的杀灭细菌和 病毒的作用，对乙肝病毒有一定的灭活作用，为预防 肝炎传播提供了一个新的手段，是一种安全可靠的 消毒洗涤剂，适合医院、餐馆、家庭等场合使用。 3.2 协同杀菌 化学消毒剂与物理因子协同的研 究，主要集中在热、紫外线、微波与超声等 4 个主要 方面，其协同作用机制，大致可归为以下两类。一是 相互作用形成新的杀菌物质，如紫外线与过氧化氢 有协同作用，是因为紫外线照射可促进过氧化氢分 解产生自由基，同时紫外线照射空气也产生大量自 由基，这些自由基共同作用使细菌迅速死亡［25］。二是 先通过物理因子作用于微生物的外膜，使其通透性 增强，利于化学物质渗入细胞内。 3.3 提高性能 纳米粒子具有良好的吸附和催化 消毒作用，在消毒剂剂型研究中使用纳米技术，如将 纳米粒子与皮肤乳剂混合形成皮肤纳米乳剂，可以 提高消毒效果，降低不良反应。李敬云等［26］试验观察 了一种含 1 700~1 900 mg/ L醋酸氯已定和 1 000 mg/ L 纳米氧化锌的复方消毒乳液，可有效灭活引起 SARS的新型冠状病毒。研究结果表明，该产品体积 分数 80 %浓度的原液直接作用 1 min ，可完全杀灭 悬液内的新型冠状病毒，平均病毒灭活对数值大于 5.00，提示该产品可以用于 SARS流行区人员的手、 皮肤消毒。德国研制成功的 C - 8 乳剂消毒剂已用 于实践。 3.4 降低不良反应 饮用水液氯消毒在控制水源 性传染病的发生和流行中起到了巨大作用，但随着 人们对液氯消毒的深入研究，发现氯与水中有机物 反应产生三氯甲烷（CHCl3）等有机卤代物，其中 CHCl3已被确认为致癌物质，其他有机卤代物也被 证实对人体有不同程度的致癌、致畸、致突变等危害 作用，引起了人们对液氯消毒安全性的极大忧虑。利 用替代消毒剂（消毒）减少有机卤代物的研究日 益广泛起来，随着对二氧化氯性质、水体中的行为、 消毒副产物 ClO2-、ClO3- 的毒理学及其去除方法研 究的深入，二氧化氯用于饮用水消毒的优越性已逐 渐被人们接受。 综上所述，随着科学的不断发展，化学消毒剂的 应用显示出前所未有的活力，但由于新型传染病不 断出现和爆发流行，为了更好地开展消毒研究工 作，应进一步研制出能满足理想标准的消毒剂或消 毒方法，既能对外界环境中的未知病原微生物达到 有效的消毒，同时又不留下残余威胁。 参考文献 [1] 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