武漢新型冠狀病毒肺炎疫情一直牽動著國人的心,對大多數人來說,配合政府工作安排部署,無特殊情況不要出門,是為抗擊病毒獻力的重要方式。
居家期間的消毒防護,也是抗毒重要的一環。我們常用的84消毒液,還有口罩包裝上看到的「環氧乙烷」,都是消毒劑在多年發展中出現的一些品種。
科普:如何正確消毒?酒精和84消毒液親自給你劃重點
消毒觀念的形成
在醫學上,消毒是切斷感染性疾病傳播的重要措施,對降低感染性疾病的發病率、死亡率起著巨大作用。近年來,消毒技術更廣泛用於食品工業、製藥工業、農業、畜牧業、水產養殖業等領域。
人類歷史就是一場同疾病的鬥爭史,圖源網絡
我國古代對消毒防病所累積的知識極為豐富,《呂氏春秋》中即有「九沸九度」的記述,提倡飲用開水;賈思勰在《齊民要術》中提到用茱萸葉消毒井水;孫思邈在《千金要方》中指出「一切肉惟需煮爛」才可食用;李時珍《本草綱目》記述「天氣瘟疫,取出病人衣服於甑上蒸過,則一家不染」等。
李時珍和《本草綱目》,圖源網絡
與此同時,國外亦有許多類似的記述。而近代消毒觀念的形成和發展正是在興起於西方的現代醫學、微生物學、流行病學、化學、物理學等相關學科的發展中被逐步推進。
臨床醫學的需要是促使消毒觀念誕生的關鍵因素。在醫院消毒開展以前,各科疾病的病死率都很高。19世紀中葉,塞梅爾維斯對維也納大學附院兩個產科病房產婦的產褥熱病死率進行了對比分析後,首創了臨床醫學消毒的範例。
1857年,威爾斯要求手術前必須嚴格消毒手和手術器械。李斯特採用石碳酸消毒創面、醫生的手和器械,使骨折病人病死率大大下降,開外科消毒之先河。1880年基爾默出版了《現代外科抗菌傷口處理方法》,為外科手術消毒提供了理論和實踐基礎。臨床醫學的需要促進了醫院消毒工作的開展,消毒工作的開展大大地降低了各科住院病人的病死率,提高了醫療質量和臨床醫生對消毒重要性的認識。
塞梅爾維斯教會婦產科醫生要常洗手
微生物學的發展為消毒學的形成提供了科學理論基礎。19世紀下半葉,巴斯德等發現細菌,奠定了現代微生物學的基礎。自此,醫學界越來越多地尋求和描述細菌,短時間內便發現許多傳染病的病原體和與疾病有聯繫的細菌。科赫在《創傷感染原因的研究》和《病原微生物研究》中,不僅闡述了各種細菌的形態和生物學特徵,並介紹了滅菌方法。
巴斯德等發現細菌,圖源網絡
流行病學的發展加速現代消毒觀念的形成。流行病學是一門研究傳染病的傳染來源、傳播途徑及其預防的科學。1949年,蘇聯科學家格羅馬舍夫斯基在其《流行病學總論》中,明確提出切斷傳播途徑是預防和消滅傳染病的三大要素之一。
19世紀初,隨著工業的發展,自來水廠興起,早期的自來水只是把從江河中抽來的水送至工廠,供工業生產用的工業自來水,並不實施消毒。人們飲用工業自來水曾引起過無數次的霍亂、傷寒、痢疾等腸道傳染病的水型爆發或流行。
例如1892年漢堡霍亂水型爆發,僅登記的典型病人就達到17000餘例。對自來水實施消毒處理後,在供應安全用水的城市,霍亂不再發生。飲水消毒在預防和消滅腸道傳染病中起了巨大作用。作為切斷傳播途徑重要措施的消毒,在其他方面還有食物消毒、空氣消毒、日常用品消毒、醫療器械消毒、疫源地消毒等。
1892年漢堡的霍亂病房
與此同時,物理學與化學新技術的發展為消毒方法的更新提供了有利條件。近30年來,隨著物理學新技術開發,物理消毒技術有很大發展。電離輻射自1953年用於醫療器材的滅菌以來,由於輻射滅菌不使物品升溫、穿透力強、方法簡便且節約能源消耗,使用頻率越來越高。
預真空壓力蒸汽滅菌器在實踐中解決了壓力蒸汽滅菌器中冷空氣排除的問題,其蒸汽對被消毒物品的穿透快速,滅菌快,極大程度節約了人力、時間和能源。此外,微波消毒也是物理學技術開發、應用的成果。微波可穿透玻璃、陶瓷、塑料及紙張,熱傳導迅速均勻,物品可以在用上述材料包裝密封以後進行滅菌。
預真空壓力蒸汽滅菌器,圖源網絡
化學消毒歷史悠久,化學的發展為消毒劑的篩選和更新提供了豐富的資源。早在1806年,吉託·莫普沃在《論改善空氣與防止傳染的方法》一書中,就為空氣消毒推薦了30餘種化學物。18世紀末至19世紀間,化學消毒取得巨大成就。
化學消毒劑發展簡史
早在公元前1200年,希臘邁錫尼文明時代,就有採用燃燒硫磺燻蒸淨化空氣的習慣。此後一段時間,消毒劑的進展更多體現在農業方面。同時,由於植物病原菌種類多樣,因此需要消毒水平更高的藥劑,這類試劑被稱為滅菌劑。如在1705年,升汞開始用於木材防腐和種子消毒;1761年,舒爾特斯首次將硫酸銅用於防治小麥黑穗病;1802年,威廉·福賽斯首次製備出石灰-硫磺合劑,並應用於防治果樹白粉病。
1811年,英國化學家漢弗萊·戴維發現了二氧化氯,他把這種黃綠色的氣體稱為優氯。戴維用硫酸將氯酸鉀酸化,製造了這種氣體。後來,米隆於1843年用鹽酸將氯酸鉀酸化獲得一種黃綠色氣體,隨即將這一氣體吸收在鹼性溶液中,獲得亞氯酸鹽。
然而米隆的氣體並沒有作為含有二氧化氯而被識別,直到1881年,卡扎羅利·舍恩拉科才鑑別出這種氣體是二氧化氯和氯氣的混合物。1940年,泰勒及其同事報導了一種具有強烈漂白性質的新型化學商品——亞氯酸鈉。如今,二氧化氯作為消毒劑、漂白劑、脫味機、清潔劑在其相關領域中正得到非常普遍的應用。
英國化學家漢弗萊·戴維,圖源網絡
1820年,漂白粉問世,此後被用作感染創傷的治療和飲用水的消毒中。這一由氫氧化鈣、氯化鈣,次氯酸鈣組成的混合物,在今天仍然被作為重要的消毒滅菌劑。
1839年,碘酊即醫院中消毒常用的碘酒被研製出,但其特性與效用在當時並未被研製者認識到。一直到1862年美國南北戰爭時,其卓越的消毒效果才被人們認識。
此後多年間,用於醫學研究的「消毒術」取得了較大進展,而其整體進步離不開幾位「巨人」的推進。
首先是被稱為近代微生物學奠基人的路易斯·巴斯德 。他研究了微生物的類型、習性、營養、繁殖、作用等,把微生物的研究從主要研究微生物的形態轉移到研究微生物的生理途徑上來,從而奠定了工業微生物學和醫學微生物學的基礎,並開創了微生物生理學。循此前進,在戰勝狂犬病、雞霍亂、炭疽病、蠶病等方面都取得了成果。
英國醫生李斯特並據此解決了創口感染問題。從此,整個醫學邁進了細菌學時代,得到了空前的發展。與此同時,作為一名愛國科學家,他也曾說過:「科學雖沒有國界,但是學者卻有自己的祖國」,啟迪了代代科學家們要為祖國科學水平的提升和人類科學事業的進步而奮鬥。
路易斯·巴斯德,圖源網絡
在巴斯德微生物研究基礎上更進一步的約瑟夫·李斯特,是英國維多利亞時代的外科醫師,也是外科消毒法的創始人及推廣者。在他那個年代,醫學界普遍缺乏消毒意識,使得當時外科手術的成功率不高,無法得到普遍實行。但是,李斯特經過觀察發現,皮膚完好的骨折病人一般不易發生感染,便提出設想,即感染是因為外部因素造成的。
1864年4月7日,巴斯德發現微生物的存在,為李斯特的設想提供了理論上的依據。1865年,當時他在格拉斯哥大學擔任外科醫學教授,首先提出缺乏消毒是手術後發生感染的主要原因。1867年他發表論文公布了這一成果,不到10年就使手術後死亡率從45 %降到 15 %。挽救了億萬人的生命。而其論文中有關外科無菌操作技術的論述,其中大部分原則仍沿用至今。
約瑟夫·李斯特,圖源網絡
而在近代醫學消毒史上,還有一位關鍵人物,那便是青黴素的發現者亞歷山大·弗萊明。弗萊明於1923年發現溶菌酶,1928年首先發現了青黴素。後英國病理學家弗勞雷、德國生物化學家錢恩進一步研究改進,並成功的用於醫治人的疾病,三人共獲諾貝爾生理或醫學獎。
青黴素的發現,使人類找到了一種具有強大殺菌作用的藥物,結束了傳染病幾乎無法治療的時代;從此出現了尋找抗菌素新藥的高潮,人類進入了合成新藥的新時代。此後幾年間,多類抗菌素問世,如稻瘟散、放線菌酮、灰黃黴素、鏈黴素等。
亞歷山大·弗萊明,圖源網絡
回到化學消毒劑的發展中,在碘伏被研製的同時,苯酚通過實驗手段合成,1860年,庫興·邁斯特將其用作消毒劑。後來,苯酚被作為一些殺菌劑、防腐劑的合成原料而被廣泛使用。隨著應用的進一步擴大,它的毒性也被人們進一步認識到,2017年10月27日,苯酚被列入世界衛生組織國際癌症研究機構公布的致癌物清單。
1904年,維爾金指出,甲、乙、丙、丁、戊醇有殺菌作用。1926年,蒂裡等觀察到,醇類的殺菌作用從甲醇到辛醇逐漸增強。與此同時,更多類型的農業殺菌藥劑也相繼出現。如1934年,二硫代氨基甲酸衍生物被研製出。1942年,種子處理劑四氯苯醌,2,3-二氯萘醌問世。1943年,乙撐雙二硫代氨基甲酸衍生物。1952年,含有三氯甲硫基的殺菌劑如克菌丹問世,隨後又出現了滅菌丹。
20世紀30年代,甲醛的應用在化學消毒發展史上建立了一個裡程碑,因此甲醛被譽為第一代化學滅菌劑。醇類也是發現比較早的一類化學消毒劑,如今我們在醫院中與生活中常用的酒精消毒,主要成分就是乙醇。
1949年,美國菲利普、史密斯等人研究了多種化合物的殺菌作用,發現了環氧乙烷,並且研究了其滅菌條件及影響因素。環氧乙烷被譽為第二代化學滅菌劑。1954年,戴維斯研製成氯己定,它雖然是一種低效消毒劑,但其消毒效果已被公認。
1962年,美國的派普篩選了醛類化合物,發現了戊二醛一經鹼化便有良好的殺芽孢作用。此後,一些學者研究了戊二醛的應用條件,殺菌作用及影響因素。這種消毒劑具有廣譜、高效、氣味小、低毒、對金屬腐蝕小的優點。20世紀70年代以來廣泛應用於醫學滅菌,被稱為冷滅菌劑,並被稱為第三代化學滅菌劑。
20世紀70年代初期,李世新等研究了過氧乙酸的合成工藝及其在消毒上的應用,在此後的10多年中,過氧乙酸在我國廣泛應用。1978年德國的亨氏·艾格斯珀格等合成了過氧戊二酸並研究了其殺菌作用。我國劉賢政等研製出了固體過氧戊二酸,此後也廣泛運用於消毒和滅菌中。
家用消毒劑發展簡史
可以看出,為了保障各行各業的順利進展和公共衛生事業,各代的化學家們付出了許多努力。這一類化學消毒劑為了達到農業、工業和醫療行業中的消毒殺菌需要,對人體存在或大或小的傷害,因此不宜用於家居消毒。但隨著民眾的生活水平進一步提高,公共衛生意識也進一步加強,相比物理消毒設備無法達到廣泛的應用,化學消毒仍然是家居消毒中的首選辦法。因此,帶著最大程度保障消毒作用同時降低對人體危害的初衷,家居消毒劑經過化學家們的努力,也經歷了四代的發展歷程。
第一代消毒產品的有效成分是氯酸鈉,它的優點是消毒殺菌率很高,達到實際無毒標準,同時成本低廉,適宜普通老百姓購買使用。生活中常見的產品為84消毒液,84消毒液雖然消毒殺菌率很高,但是刺激性較大並具有很強的腐蝕性。
84消毒液,圖源網絡
第二代消毒產品的有效成分為對氯間二甲苯酚,它的消毒殺菌率較高,成本較高但有輕微毒性,同時也有輕微腐蝕性。生活中為大家所常見的產品有滴露消毒液、威露士消毒液等。雖然第二代消毒產品在正常使用濃度下對人體沒有明顯傷害,但目前無資料顯示其是否會在體內積累造成潛在的慢性傷害。
滴露消毒液和威露士消毒液,圖源網絡
第三代消毒產品,它的有效成分是單雙鏈複合季銨鹽,生活中常見的產品有安潔全效除菌液等,消毒殺菌率很高,達到實際無毒標準,並且無腐蝕性,但長期使用易讓細菌病菌產生抗藥性,從而讓消毒效果大打折扣。
安潔消毒液,圖源網絡
第四代消毒產品,它的有效成分是二氧化氯。二氧化氯消毒劑是國際上公認的高效消毒滅菌劑。與傳統的消毒產品有效成分對人體會造成危害,刺激性強相比,二氧化氯是最新的消毒科技,它可以殺滅一切微生物,包括細菌繁殖體,細菌芽孢,真菌,分枝桿菌和病毒等,且令這些細菌不會產生抗藥性,具有消毒殺菌、去除甲醛、清除異味、淨化有毒物質等功能。目前是被歐美、日本等發達國家廣泛所使用的一種家用消毒劑。
二氧化氯消毒液,圖源網絡
除多代家用消毒劑外,酒精也常被老百姓用在家庭消毒中。一般而言,酒精的消毒殺菌效果和其濃度關係較大,醫用酒精的濃度在75%,可吸收細菌中的水分,使細菌中的蛋白質脫水變性。若酒精濃度過低,雖可侵入細菌,但不能將其體內的蛋白質凝固,同樣也不能將細菌殺死。95%的酒精常用來擦拭紫外線燈,濃度在40%~50%的酒精可預防褥瘡,而濃度在25%~50%的酒精可用於物理退熱。
雖然效果顯著,但酒精也有需要注意的地方。首先是其易燃易揮發特性,近期全國各地都不乏因用酒精消毒又使用明火而引起火災的案例,因此在使用中需額外小心。其次是酒精對皮膚的影響,長期使用酒精擦拭皮膚消毒,會導致皮膚乾燥、粗糙,而如果將其多次用於皮膚嬌嫩的幼兒,由於他們的代謝能力弱而皮膚較薄,可能會引起酒精中毒。最後,日常飲用的白酒濃度其實遠遠低於醫用酒精濃度,消毒效果沒有酒精好,只能作為退熱的輔助用品,且不能過量使用。同時,一些人買來高濃度酒精自己配製醫用酒精的方法也不可取,因為醫用酒精在生產中需要在無菌環境下,土法自制酒精在過程中就已經沾染了許多細菌。
酒精消毒液
老百姓在選用消毒劑時,首先應了解消毒劑的分類,其次應明確使用的目的和對象,比如是為了預防傳染病發生還是已經有傳染病病人存在,以及所需要消毒的對象,是蔬菜水果還是人體,以此來選擇合適的消毒劑。消毒劑類別較多,不同種類、不同劑型的消毒劑具有不同的殺菌能力以及其最合適的使用用途,因此在選擇消毒劑時,我們應根據自己使用的不同目的和對象,仔細查看包裝標籤及使用說明書。最後,消費者在選用消毒劑時,還應選擇衛生安全、質量保證的產品。
與此同時,使用消毒劑時還應正確掌握使用濃度。這是由於消毒劑的使用可分為在未發現傳染病的情況下所採用的預防性消毒和當發生傳染病時所採取的隨時或終末消毒,兩種消毒方法在具體實施時所使用的濃度是不同的,使用濃度一般可根據消毒劑產品說明書來確定。
當發生傳染病疫情時,也可根據衛生部制定的相關消毒技術方案進行消毒。在消毒劑的配製時也要注意方法正確,因為大多數的消毒劑不是純品,所以不能以商品原藥作為100%來計算使用濃度,否則就容易出現濃度不足的問題,正確的做法是按消毒劑包裝標籤及說明書上的有效成分含量來計算稀釋比例和使用濃度。為防止消毒劑溶液的汙染,消毒劑應當天配製當天使用,配製消毒液時容器要清潔,並保證消毒劑在產品有效期內使用。
最後,也一定要注意消毒液的儲存方式。比如絕對要將84消毒液和酒精分開儲存,妥善保管。因為84消毒液和酒精混合後可能產生氯氣,對人體有巨大危害。另一方面,酒精極易燃燒,衣服靜電就會導致酒精起火。所以在室內使用時禁止噴灑式消毒,並且在消毒過程中保持室內通風。所以在使用儲存消毒液過程中一定要多加小心。
近年來,化學消毒的研究也傾向於:複方化學消毒劑的研究、老消毒劑新用和新消毒劑的不斷開發。一定程度上,消毒劑的發展史也體現出公共衛生水平的進步和人類衛生意識的逐漸進步。而這次新冠疫情背後所召喚的,不正是需要我們對公共衛生事業應予以長效的預警和更為密切的關注嗎?