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消毒灭菌方法研究进展

作者:本站  来源:新疆杀菌剂网  发布时间:2009/11/6 10:05:46
 

消毒灭菌方法研究进展

近年来,国内外在新消毒方法的研究方面取得了不少新近展引,笔者拟作一简要评述,并选择几种较有前途的新方法作一介绍。

1 消毒灭菌方法进展评述
1.1 物理灭菌消毒进展
1.1.1 热力灭菌 至今,热力灭菌仍然是最常用的灭菌方法,其主要发展是压力蒸汽灭菌的自动控制水平提高和灭菌器的多样化。一些预真空压力蒸汽灭菌器、脉动真空压力蒸汽灭菌器的问世,大大提高了热力灭菌的可靠性。针对一些不耐高热和高压的物品,发展了低温蒸汽灭菌器、低温蒸汽和甲醛气体灭菌器;在干热灭菌方面,卤素电热管的出现和热空气消毒箱的研制成功,不仅降低了能耗而且使得升温和降温时间缩短。
1.1.2 辐射灭菌 电离辐射灭菌目前已成为一次性使用物品灭菌的首选 方法。近年来 的发展突出表现在灭菌过程控制的 自动化和标准化。在 ISO/TC198内,专门设有辐射灭菌工作组,专门研究辐射灭菌的标准化等问题,近年来对辐射灭菌的适用范围、影响因素、包装材料等也进行了大量研究。

紫外线辐射消毒:近年来不仅出现了高强度紫外线灯、低臭氧紫外线灯、高臭氧紫外线灯,而且一些高压汞灯、中压汞灯、冷阴极灯也已在消毒方面使用。在使用方法方面已由过去的单一悬吊式变成多种形式,包括风机式的连续空气消毒器、套管式水消毒器等。

微波消毒和灭菌:微波也是一种辐射波,近年来对其杀菌作用和影响因素进行了大量研究,目前也进入应用阶段。
1.1.3 等离子体灭菌  等离子体是高度电离后的气体云,在强大的电磁场作用下,使这种气体含有带电的粒子、离子和不带电的分子、激发原子、自由基以及 7射线、紫外线、t3射线等。这种混合气体具有强大的杀菌作用。等离子体灭菌器是一种新的灭菌器械。
1.2 化学消毒进展
1.2.1 复方化学消毒剂的研究 化学消毒剂的复配是目前主要的研究方向。复配的主要目的是增强消毒效果,提高安全性,减少环境污染和对物品的损坏,提高溶解性或稳定性。例如,在 1 戊二醛中加入一种阳离子表面活性剂,则可达到与 2 戊二醛一样的杀菌作用;将碘和洗必泰络合形成洗必泰碘,其杀菌作用大大提高;将过氧化氢和二元酸复配,提高了消毒效果;将产生二氧化氯的原料复配,制成颗粒型,提高了消毒效果和使用范围。

同时,有不少人在对消毒剂的剂型进行改进,例如将粉剂制成片剂、颗粒剂;将液体消毒剂制成乳剂、膏霜剂、喷雾剂等,使用更方便。
1.2.2 老消毒剂的新用  对一些古老的消毒剂采取克服其缺点的措施仍可使用。例如甲醛,由于其具刺激性气味、致癌及消毒作用慢等缺点,使用逐步减少。近年来,采用提高消毒环境温度和湿度,在密闭的灭菌箱内使用,则取得了很好的消毒效果,又避开了上述缺点。又如乙醇或异丙醇和氯己定等低效消毒剂合用,提高了其消毒效果;次氯酸钠加上一些表面活性剂不仅有去污作用,也提高了杀菌作用;单链季胺盐类消毒剂和双长链季胺盐合用,可提高消毒效果;过氧化氢经增效之后,其使用范围大大增加;臭氧是一种古老的消毒剂,近年来非常受到重视,研究了多种新的臭氧发生方法,并在水、空气和表面消毒中广泛应用。即使一些古老的金属离子消毒剂,经过合理复配以后,其用途也更广泛。
1.2.3 新消毒剂的研究进展 继第三代化学灭菌剂戊二醛之后,二氧化氯近十年来受到广泛关注,其使用范围不断扩展,且深受欢迎。1990年前后,过氧戊二酸被批准作为一种高效消毒剂使用。双链季胺盐的问世结束了“季胺盐类都是低效消毒剂的历史。近年来,酸性氧化电位水作为消毒剂应用越来越受到重视。在我国已有数十家企业生产酸性氧化电位水机。近年来新启用的消毒剂还有:上海海金消毒技术公司的专利产品二溴海因消毒剂、上海利康消毒科技公司的洗必泰碘、上海黛龙消毒公司的聚六亚甲基胍消毒液、北京健之素公司的邻苯二甲醛消毒液等,这些新消毒剂的问世,使我们在消毒工作中有了更多的选择。
1.3 生物消毒法研究进展  中草药消毒剂大多是采用多种中草药提取物混合成消毒剂,在我国流通的约有 20~30多种,主要用于空气消毒、皮肤黏膜消毒,少数也用于环境物品的消毒。

噬菌体和蛭弧菌的除菌作用,早在 2O世纪 8O年代中期就有研究,但未应用,近来有人将其用作水的消毒处理,取得满意效果。溶菌蛋白(酶、肽)可以将细菌裂解,近来中国高科生物公司采用遗传工程生产葡萄球菌溶菌酶,用来消毒皮肤黏膜,也取得了很好的效果。
2 几种新消毒灭菌方法的评述
2.1 新 一 代 高效 消毒 剂——二 溴 海因 (dibro-modimethyldantion,DBDMH)
2.1.1 概述  在医院使用的化学消毒剂中,2O世纪 7O年代主要使用苯扎溴铵,8O年代主要使用过氧乙酸,9O年代主要使用含氯消毒剂。苯扎溴铵是低效消毒剂,杀灭微生物种类有限;过氧乙酸是高效消毒剂,但腐蚀性太大,且不稳定;含氯消毒剂消毒效果可靠,但有强烈的刺激性气味,使用者不愿接受,且饮用水消毒时还会产生致癌物质。

专家们认为二溴海因可能成为今后的重要消毒剂。这是因为二溴海因具有许多优点:(1)杀菌谱广,对各种微生物均有杀灭作用,包括细菌芽胞、细菌繁殖体、真菌、病毒、藻类和某些寄生虫,属于高效消毒剂;(2)杀菌作用强,其杀菌作用超过了一般含氯消毒剂;(3)稳定性好l_4]:用加速试验法,在 54℃下放置 14 d,二溴海因消毒片有效溴含量下降了8.45 ,消毒粉含量下降了6.15 ;(4)影响消毒效果的因素小,pH、温度、有机物等影响均较小;(5)消毒后无残留毒物,二溴海因在消毒过程中释放出有杀菌作用的有效溴,剩余二甲基乙内酰脲分解成氮和二氧化碳,对环境无污染;(6)不产生难闻的刺激性氯味;(7)漂白作用小,对金属腐蚀性小,对消毒物品基本无损害。

纯二溴海因在水中的溶解度仅0.25 ,消毒片和消毒粉在水中可完全溶解,但溶解的速度稍慢(30 min左右);由于溴元素是棕色的,故消毒剂在保存过程中可能会变成淡黄色,属正常情况。若保存不当,遇高温或高湿,会加速分解。
2.1.2 对微生物的杀灭作用  陈荣凤等用悬液试验测定发现,二溴海因对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌,用 3 mg/L,作用 2~3 min,杀灭率达99.97 ;对枯草杆菌芽胞,用 1 000 mg/L,作用 6Omin,杀灭率达99.98 ;对乙型肝炎表面抗原(HB—sAg),用 1 000 mg/L,作用 5 rnin可将其灭活。上海市疾病控制中心用载体试验测定发现,二溴海因对金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌,用 100 mg/L,作用 2 min,杀灭率达99.94 ;对 白假丝酵母菌,用200 mg/L,作用 2 min,杀灭率达99.99 ;对枯草杆菌芽胞,用 1 000 mg/L,作用 60 min,杀灭率达99.95 ;对 HBsAg,用 2 000 mg/L,作用 30 min可将其灭活。现场试验发现,用 200 mg/L二溴海因,作用 10 min,30个样 品,对 自然菌平均杀灭率为98.2O ,全部合格。
2.1.3 杀灭微生物的机制  陈荣凤等报道,在二溴海因的作用下 ,枯草杆菌黑色变种芽胞蛋白和DNA漏出,随着药物剂量的增加和作用时间的延长,漏出量增加。在正常情况下,蛋白质和 DNA不会漏出,它们 的检出提示芽胞的壁受到了破坏;同时发现 ,在二溴海因作用下,DNA 电泳图可见 DNA片段沿着电场方向弥散分布,作用浓度越高,形成的拖尾愈长。正常对照电泳带前方无弥散分布。说明经二溴海因作用后 ,枯草杆菌 DNA双链发生了断裂(DSBs),作用浓度越高,DNA损伤越严重。透射电镜观察发现,1 000 mg/I 二溴海因作用 5 min后,枯草杆菌黑色变种芽胞外壳层次模糊,核心肿胀,但核区完整;作用 15 min后,可见壳质层断裂;作用 30 min后 ,可见核心溶解漏出,呈现大范围透电子区。
2.1.4 毒理学  上海市疾病控制中心(2002)对二溴海因做 了毒理学实验,结果发现:(1)急性经口毒性,属实际无毒级;(2)蓄积毒性,属弱积蓄毒性;(3)微核试验,无致微核作用(无遗传毒性);(4)刺激性试验,对皮肤无刺激性。
2.1.5 使用范围  在医院消毒中,用于各种表面消毒,包括地面、台面、物品表面等;用品消毒,包括卫生洁具、诊疗用品;餐具、茶具、水果、蔬菜、玩具消毒等。用法:浸泡、擦拭、喷雾。用量:一般消毒,250~500 mg/k,,作用 15~30 min;特殊污染消毒:500~1 000 mg/t,,作用 30 min。在疫源地消毒中,用于环境、物品、疫水等的消毒。用于饮水消毒和储水器的消毒,包括自来水消毒、井水消毒、地面水消毒和瓶装水的瓶子、饮料瓶等消毒,以及游泳池水消毒、污水消毒等。用于水产消毒,包括鱼塘、珍珠蚌、对虾养殖场消毒等。用于蓄牧养殖场,如鸡场、鸭场、奶牛场等的消毒。用于家庭消毒和食品水果保鲜,包括家庭环境、用品、玩具、餐具、蔬菜、水果等物品消毒。用于公共场所消毒 ,包括公共交通工具和公交环境 、学校、幼托机构、图书馆 、娱乐场所、公共体育场所、宾馆、饭店、茶馆、酒吧、二次供水水箱、医疗机构内的公共场所、商场、公厕、浴业、美容美发、会馆、殡仪馆、空凋等的消毒。
2.2 新一代胍类 消毒剂—— 聚六亚甲基胍。

聚 六 亚甲 基 胍 (PolyhexamethyleneguanidineHydrochloride)是一种新 的消毒剂,特点是 杀菌力强,作用快速 ,稳定性好 ,实际无毒级 。
2.2.1 对微生物的杀灭作用 上海环境微生物控制工程研究所(2003)采用定量悬浮试验测定了一种用聚六亚甲基胍复配的消毒剂 ,根据 2002版《消毒技术规范》进行试验,结果发现,对大肠埃希菌,用1 400 mg/I复 方聚六亚 甲基胍 消毒液,作用 60 S,杀灭对数值为4.75,作用1.5 min,杀灭对数值≥5;对 白假丝酵母菌 ,用 1 600 mg/I ,作用 60 S,杀灭对数值≥4;对金黄色葡萄球菌,用 1 400 mg/I ,作用30 s,杀灭对数值为4.14,作用 60 S.杀灭对数值≥5。国外有报道 ,有 聚六亚 甲基 胍 500 mg/I 的浓度,作用 10~15 rnin,可杀灭白喉杆菌、痢疾杆菌、变形杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、大肠埃希菌等细菌;1 000 mg/I 可杀灭艾滋病毒。
2.2.2 杀菌机制 盐 酸聚六亚 甲基胍中的基胍具有很高的活性,聚合物成正电性 ,故很容易被通常呈负电性的各类细菌 、病毒所吸附 ,从而抑制细菌与病毒的繁殖 .使其丧失生殖能力。聚合物形成的薄膜可堵塞微生物的呼吸通道 ,使微生物迅速窒息而死。
盐酸聚六亚甲基胍是高分子聚合物结构,能使胍基的有效活性得以提高 所以其杀菌效力大大高于其他胍类化合物(如洗必泰)。由于其特殊杀菌机制,各类细菌对其不会产生抗药性。
2.2.3 毒性 聚六亚甲基胍是高分子聚合物,不易被动物体内组织吸收,大大降低其毒性,对高等生物的细胞基本无影响。其可自然降解,不会污染环境,属实际无毒级化合物。用兔子进行皮肤刺激试验,未见刺激反应。
2.2.4 应用 用于皮肤黏膜和环境消毒,一般用1 000~5 000 mg/L的消毒液。
2.3 紫外线消毒新方法  紫外线消毒是种老消毒方法,主要研究进展是,紫外线灯的多样化和使用方法的多样化。
2.3.1 高强度紫外线表面消毒器 采用高强度紫外线杀菌灯(辐射强度>9 000 t,W/cm2)进行近距离照射,并配以反射系数高的金属反射罩,以获得更高强度的照射效果。
2.3.1.1 消毒效果 用载体试验测定了其对 5种微生物的杀灭作用,结果发现,对细菌芽胞照射 5 S,对细菌繁殖体照射 1 S,杀灭率可达到99.9 以上。
模拟现场试验显示 ,对污染在表面上的细菌芽胞照射 5 S,对 4种繁殖体照射 1 S,均可达到满意的消毒效果。现场试验发现,对各种表面上的自然菌,照射1S,杀灭率均>90 。
2.3.1.2 应用 用于各种光滑表面的消毒 ;培养基和实验器材消毒 ;餐具消毒 。
2.3.2 高强度紫外线空气消毒器 采用高强度紫外线杀菌灯组,使局部照射强度>20 000 v.W/cm ,达到瞬时杀菌。进风口装有滤器,滤除空气中的尘埃。
2.3.2.1 杀菌作用 对金黄色葡萄球菌作用 l5min,对枯草杆菌黑色变种芽胞作用 30 min,均得到了>99.9 oA的杀灭率。温度过高或过低,高相对湿度及有机物等对消毒效果有影响。
2.3.2.2 应用 用于室内空气连续性消毒,人在条件下也可应用。用于医院Ⅱ,Ⅲ类环境消毒。
2.3.3 高臭氧紫外线消毒灯 我们研究发现,紫外线和臭氧有协同杀菌作用。采用特殊技术使紫外线灯产生的184.9 nm紫外线增多,从而产生大量 O。
(>3 g/h)。
2.3.3.1 杀菌作用 实验室试验证明,对表面上的金黄色葡萄球 菌作用 2 min,对枯草杆菌黑色变种芽胞作用 10 min,杀灭率均>99.9 。
2.3.3.2 应用 用 于人不在 条件下室 内空气和表面的消毒,也用于制备紫外线消毒箱和消毒碗柜。
2.4 床单位消毒的新方法——床单位消毒器

日本首先制成床单位消毒器,我国进行了仿制和改进。其设计原理是采用臭氧发生器产生高浓度臭氧(≥3OO mg/m。),用鼓风机吹入消毒罩内,使罩内的床上用品被消毒。
2.4.1 消毒效果 消毒器发生臭氧 30 min,关机后维持 15 min,对床单位内金黄色葡萄球菌平均杀灭率为99.92 ,对 白假丝酵母 菌平 均杀灭率为99.91 ,对 HBsAg抗原性有破坏作用,对自然菌平均杀灭率为98.44 。消毒后残留菌数符合 GB15982—1995医院消毒卫生标准Ⅲ类要求。
2.4.2 用途 用于床单位消毒。不能单独用作臭氧发生器。
2.5 酸性氧化电位水  酸性氧化电位水是种无色透明的液体,有氯味,氧 化还原电位(ORP)>1 100 mV,pH值为 20~80 mg/I 。在室温、密闭、避光的条件下,较稳定,可保存 1~2个月;而在室温暴露的条件下 ,不稳定,可自行分解成 自来水,故不宜长期保存。
2.5.1 对微生物的杀灭作用 作用 1~3 min,对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、鼠伤寒杆菌、铜绿假单胞菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)杀灭率分别为99.99 ~100 。日本报道,氧化电位水对 MRSA 和 甲氧西林敏感 的金黄色 葡萄球菌(MSSA)、表皮葡萄球菌、粪肠球菌、大肠埃希菌O157:H7、肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌、伤寒沙门菌、黏质沙雷菌、副溶血弧菌均有较好杀灭作用。
氧化电位水对病毒也具有很好的灭活作用。国内有人对 6家产家的氧化电位水的效果进行了比较,发现均能破坏 HBsAg的抗原性。将含乙型肝炎患者血清的生理盐水注入 胃镜活检孔道内,用装有氧化电位水的自动超声雾化内镜消毒机消毒 3 min,再用斑点杂交法和 PCR法检测 HBV DNA,结果均为阴性。氧化电位水对真菌具有较好的杀灭作用,例如白假丝酵母菌、土曲菌和毛霉。对纯培养的枯草杆菌黑色变种芽胞(ATCC 9372)作用 10~20 min,可 100 杀灭 。
2.5.2 杀菌机制 在 pH值低、高氧化电位情况下,有效氯易于进入微生物内,大大提高了氯的杀菌作用,出现了超水平的发挥。有机物、温度、氯化钠浓度、水的硬度等可影响酸性氧化电位水的消毒效果。
2.5.3 应用 氧化电位水只能用原液消毒。用于手的清洁消毒,作用 1~3 min;可用于创面、伤口冲洗;内镜消毒(胃肠内镜);牙钻消毒;复用透析器消毒;环境和物品消毒等。

 

 

 

 

 

 

 

 


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