微酸性水电解的临床应用与进展

　　全球化进程的加快，使得微生物感染的传播可在短时间内大范围蔓延，与此同时，医疗系统内医院感染情况也日趋复杂。医院感染管理与消毒灭菌工作是密切相关的。目前形势对消毒灭菌的要求不断提高，相关领域人员也把研制出安全有效、对环境污染小的抗菌剂和消毒剂作为追求的目标。微酸性水电解由此应运而生，它于20世纪90年代末在日本首先研发，1997年开始有学者相继研究其杀菌效果及安全性等。2002年，微酸性水电解以次氯酸水的名字在日本被指定为食品杀菌剂。之后其在其他领域已有应用并在医疗领域的研究相继开展。现就其产生机理、理化特点、杀菌效果及应用等方面综述如下。

　　1、微酸性水电解的介绍

　　1.1微酸性水电解的生成

　　微酸性水电解是酸性水电解的一种。酸性水电解即是指利用电极通电，对稀释的食盐水或盐酸水进行电解而生成，所得产物具有pH值<7特点的即是酸性水电解。由于生产装置和被电解液的不同，可生成不同种类的酸性水电解。主要有强酸性水电解和微酸性水电解。强酸性水电解，我国2002年版《消毒技术规范》中将其称为酸性氧化电位水(electrolyzed oxidizing water，EOW)，通常又被称为酸化电位水、高氧化还原电位酸性水、强氧化离子水和机能水等。他是采用二室型或三槽隔膜式电解槽电解浓度<0.1%的食盐水，在阳极得到氧气、氯气和H+，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸;在阴极得到H和OH，使水呈碱性，pH值>7。微酸性水电解是在2 V左右的直流电压下，由一室型即无隔膜电解槽电解浓度为2%一6%的稀盐酸生成，在阳极生成氯气和H+，H+溶于水使水呈酸性，pH值为5.0—6.5;氯气与水反应生成盐酸和次氯酸(HCIO)，阴极只生成氢气。

　　1.2微酸性水电解的优点

　　微酸性水电解杀菌高效、快速、广谱并具有安全环保和价廉的特点。与EOW相比，微酸性水电解具有以下的优点J1：以稀盐酸为原料，成本低廉;生成装置可连续作业生成水电解，生成过程中的产物随空气蒸发不易于环境中残留;在微酸性水电解的生成过程中，除了生成有杀菌效果的氯外，不再产生氧或臭氧，不会生成氯的高次氧化物如HCIO、HCIO、HCIO等，溶存氧、臭氧和氯氧化物等副生成物的浓度较低，绿色环保;生成的微酸性水电解为无色透明非粘性液体，含有次氯酸.无味或是略呈氯臭，其pH值接近7，决定它对人体的危害更小，对物体几乎没有腐蚀性。而且微酸性水电解作用后发生氧化还原反应生成水，原料中不含盐，使用后即使干燥也不会有盐的浓缩和结晶带来的弊害。可见微酸性水电解对于医疗系统中的消毒比较理想，本身的微酸性和几乎没有刺激性气味，也有利于医务人员的职业防护。

　　1.3微酸性水电解的保存

　　微酸性水电解见光易氧化分解，密闭遮光式的环境下放置40 d之后，有效氯浓度是最初值的78%，可见其需要在阴冷密闭的环境下保存。

　　1.4微酸性水电解的毒性

　　在日本，微酸性水电解已作为食品杀菌剂使用，说明除了食用试验外，用指定动物与微生物做“单次投与毒性试验”、“90日间反复投与毒性试验”、“异变原性试验”等一系列毒性试验，还有“皮肤刺激性试验”、“眼刺激性试验”等均无异常，其安全性值得肯定。

　　1.5微酸性水电解的腐蚀性

　　微酸性水电解的pH值为5.0—6.5，接近中性，对不锈钢没有腐蚀性，对其他材料也几乎没有腐蚀作用。

　　2、微酸性水电解的杀菌作用

　　2.1杀菌基础及机制

　　酸性水电解的杀菌基础是次HCIO，HCIO能损害细胞膜，致使细胞内的蛋白酶、RNA和DNA无法发挥正常的生化活性，导致微生物死亡，且与微生物及有机物接触后立即还原为水。HCIO的存在比例会因pH值的不同而发生变化，pH值至碱性时CIO含量增加，pH值下降时氯气会增多。HCIO杀菌效果是CIO的80—100倍。HCIO在酸性水电解的pH值中存在比例高，微酸性水电解的pH值为5.0—6.5，这个pH值范围内约97%的活性氯为HCIO，因此相对有效氯浓度低的微酸性水电解也能发挥出良好的杀菌效果。

　　2.2微酸性水电解杀菌高效广谱快速

　　一般认为，微生物对消毒因子的敏感性从高到低依次为：亲脂病毒、细菌繁殖体、亲水病毒、分枝杆菌和细菌芽孢。早在1987年，EOW由日本开发作为对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)有显著效果的杀菌剂，并开始应用于医疗领域。我国较早的研究已证明EOW良好的杀菌效果。2002年版的《消毒技术规范》及2009年的医院感染监测规范中已允许其在肠道内镜消毒、皮肤黏膜消毒中使用。而较晚出现的微酸性水电解，其杀菌效果的研究还未全面展开。在已有的研究报道中，微酸性水电解对各种细菌繁殖体、流感病毒在短时间内就有杀菌效果;对于细菌芽孢，在20℃时达到检验出现的指标以下所需要的时间，有效氯浓度100 mg/L的次氯酸钠溶液需要15 rain，而微酸性水电解仅需要5 min。研究还显示微酸性水电解随着温度的上升杀菌效果会增强，其受有机物的影响，杀菌效果会减弱，使用时需彻底清洗有机物，这与EOW相似。有一项专门研究微酸性水电解对6种杆菌属细菌芽孢的杀菌效果.结果发现，微酸性水电解对6种芽孢都有阻碍繁殖的效果，在30℃时，浓度为102—103CFU/ML芽孢菌液与微酸性水电解作用10min后，出芽繁殖能力下降到1/10—1/100。微酸性水电解对于肠炎沙门菌杀灭试验中，在相同有效氯含量的情况下，与EOW杀菌效果相当;3种温度(4摄氏度，200摄氏度和45摄氏度 )条件下，均可在有效氯含量4 mg/L的微酸性水电解作用2 min后达到对肠炎沙门菌100%的杀灭率。

　　3、微酸性水电解的应用

　　3.1微酸性水电解在食品加工业的应用

　　微酸性水电解虽然有效氯含量低，但是具有良好的杀菌效果，同时绿色环保，是一种较理想的蔬菜杀菌剂。在实际应用中，消毒待食用的新鲜蔬菜和谷类，与以往常用的次氯酸钠相比，微酸性水电解的杀菌效果更高，同时克服了次氯酸钠用于食品消毒残留氯高、用后处理困难、生成有害物质三氯甲烷的缺点。对于常见的食物病原菌金黄色葡萄球菌，大肠埃希菌短时间内均可完全杀灭，对可引起严重食物中毒的副溶血性弧菌和嗜盐弧菌，微酸性水电解在30 8内即可将其杀灭。在蔬菜食品消毒中，可采用流动水冲洗或熏蒸，微酸性水电解对食品的色泽、质量都没有影响。而且，微酸性水电解在密闭遮光的情况下可以较长时间维持有效氯含量，可用于食品加工业管道不使用时的封存液，也可以用于一些材料的长时间浸泡消毒。

　　3.2微酸性水电解用于空气消毒

　　微酸性水电解在使用时和日常的流动水在感官上几乎无差别，可以采用喷雾方式让空气中的细菌或真菌、流感病毒、冠状病毒失去活性，可用于预防流感等。在小学、大学教室内有人情况下使用其进行空气消毒，同时调查人群主观空气湿度感、舒适感和不适感，结果显示，微酸性水电解具有良好的空气消毒杀菌效果。在日本，微酸性水电解已开始在看护设施、医院、餐饮店、办公室等场合用于空气消毒。在医疗环境中，常用的空气消毒方法有紫外线照射、甲醛熏蒸或化学药液喷洒。这些方法不仅作用时间长，且对人体均有害。今后可以对微酸性水电解用于医疗环境空气消毒的效果进行研究，使其得到最佳利用。

　　3.3微酸性水电解用于物体表面消毒

　　在临床工作中，常用500 mg/L或l 000mg/L的消毒灵液(三氯异氰尿酸泡腾速溶片)擦拭治疗台面进行消毒，但消毒灵液有较重的氯味、轻度腐蚀性、对环境有一定污染以及对人体咽喉部和眼黏膜有一定的刺激性。EOW已作为一种绿色、环保的高效杀菌消毒剂在临床物体表面消毒中广泛应用。鉴于微酸性水电解与EOW相比的优势所在，可进一步研究微酸性水电解对医疗领域物体表面消毒的效果，使其尽早的推广应用。但微酸性水电解同EOW一样易受有机物的影响，在使用时需注意。

　　3.4微酸性水电解在医疗其他领域的应用展望

　　作为水电解的一种，EOW在内镜消毒、口腔医疗、医务人员手及皮肤消毒、刨面及炎症治疗等已显示出良好的效果，而微酸性水电解这一新型消毒剂还未引起广泛关注。微酸性水电解的杀菌高效快速，作用后发生氧化还原反应生成水，无毒环保，可以设想微酸性水电解在这些领域的应用前景，是一种适合医疗系统的较理想消毒剂。

　　4、小结

　　随着可持续发展政策的贯彻，绿色观念深入人心，发展循环经济、建设资源节约型和环境友好型社会成为我国可持续发展的必然选择。以人为本、绿色环保的消毒剂，在杀灭微生物的同时，也给患者和医护人员带来洁净的空气和环境。微酸性水电解作为这样一种环保型消毒剂，具有广阔的应用前景，为了尽早应用到实际，今后可从多方面深入的开展试验，研究其杀菌效果及在医疗领域的应用价值。