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微酸性水电解的临床应用与进展

微酸性水电解的临床应用与进展 发布时间:2017-04-24 09:39 访问量:

  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。

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