第一节 消毒灭菌原则
血站作为采集、储存血液并向临床供血的医疗卫生机构,在采供血过程中,医源性感染的控制非常重要。一方面,对于献血者而言,因为有进入人体脉管系统的器械操作,采输血器械一旦污染,具有极高的感染风险,存在被污染器械感染、受血者之间的交叉感染风险;另一方面,对于血站工作人员而言,由于血液采集、检测、血液成分制备、血液储存及运输、医疗废物处理等过程中的血液暴露,存在经血传播疾病的感染风险。消毒与灭菌是控制血站医源性感染的一个重要环节,包括血站室内外环境的清洁、消毒,采血用具、器械、检测器材使用前的消毒、灭菌,以及实验废物、采血用具使用后的消毒灭菌等措施。
消毒与灭菌是两个不同的概念。消毒是指杀灭或清除传播媒介上的病原微生物,使之达到无害化的处理。消毒方法分为高水平消毒、中水平消毒和低水平消毒。高水平消毒是杀灭一切细菌繁殖体,包括分枝杆菌、病毒、真菌及其孢子和绝大多数细菌芽孢;中水平消毒是杀灭细菌芽孢以外的各种病原微生物,包括分枝杆菌;低水平消毒是能杀灭细菌繁殖体(分枝杆菌除外)和有包膜病毒的消毒方法。灭菌是指杀灭或清除传播媒介上的所有微生物(包括芽孢),使之达到无菌的过程。经过灭菌的物品称“无菌物品”,用于需进入人体内部,包括进入血液、组织、体腔的医用器材,如手术器械、注射用具、一切置入体腔的引流管等。这些物品要求绝对无菌。
消毒和灭菌方法不同,需要根据作用对象和目的进行正确选择。与医疗器械相似,按污染后可造成的危害程度和与人体接触部位不同,血站的采血器械和其他器械也可分为三类:(1)高度危险的器材,如穿过皮肤、黏膜而进入无菌的组织或器官内部,或与破损的皮肤黏膜密切接触的器材,如采血针、采血袋等,必须选用灭菌方法。(2)中度危险的器材,仅与皮肤、黏膜密切接触,而不进入无菌组织内,如体温计,应选用中效消毒法,杀灭除芽孢以外的各种微生物。(3)低度危险器材和物品,指不进入人体组织,不接触黏膜,仅直接或间接地与健康无损的皮肤接触,如果没有足够数量的病原微生物污染,一般并无危害,如血压计、压脉带等,应选用低效消毒法或只做一般卫生处理,只要求去除一般细菌繁殖体和有包膜病毒。
采血器材、血液污染的一次性物品、不合格的血液和检测后的标本的销毁、实验废物等,应该按照医疗废物统一处理;重复使用的器械、器具和用品,使用后应该先清洁,再进行消毒或灭菌;环境与物体表面,一般情况下先清洁后消毒,当受到血液污染时,应先去除污染再清洁与消毒。
消毒灭菌方法的选择原则如下:(1)根据物品污染后导致感染的风险高低,选择相应的消毒或灭菌方法:高度危险性物品应采用灭菌方法处理,中度危险性物品应采用中水平以上效果的消毒方法,低度危险性物品宜采用低水平消毒方法或清洁处理。(2)根据物品上污染的微生物种类、数量选择消毒或灭菌方法,对于受到致病性芽孢、真菌孢子、分枝杆菌和经血传播病原体(乙肝病毒、丙肝病毒、艾滋病病毒等)污染的物品,应采用高水平消毒或灭菌;对受到真菌、无包膜病毒、螺旋体、支原体、衣原体等病原微生物污染的物品,应采用中水平以上的消毒方法;对受到一般细菌和有包膜病毒等污染的物品,应采用中水平或低水平的消毒方法;杀灭被有机物保护的微生物时,应加大消毒剂的使用剂量和(或)延长消毒时间;消毒物品上微生物污染特别严重时,应加大消毒剂的使用剂量和(或)延长消毒时间。(3)根据消毒物品的性质选择消毒或灭菌方法:耐热、耐湿的器械、器具和物品,应首选压力蒸汽灭菌法;耐热的油剂类和干粉类等应采用干热灭菌;不耐热、不耐湿的物品,宜采用低温灭菌方法如环氧乙烷灭菌、过氧化氢低温等离子体灭菌或低温甲醛灭菌等;物体表面消毒,宜考虑表面性质,光滑表面宜选择合适的消毒剂擦拭或紫外线消毒器近距离照射;多孔材料表面宜采用浸泡或喷雾消毒法。
需要重视的是:乙型肝炎、丙型肝炎、梅毒、艾滋病等感染者在献血人群中占有一定比例,由于目前技术水平还无法解决血液检测“窗口期”的问题,不排除携带经血传播病原体的风险。因此,血站工作人员在进行血液采集、检测、制备、储存、运输过程中,存在职业暴露的风险。血站在消毒处理可能被血液污染的物体表面时,应以高水平消毒或灭菌为主。
第二节 常用消毒、灭菌方法
常用的消毒方法有物理消毒法、化学消毒法和生物消毒法,常用灭菌方法有物理灭菌法和化学灭菌法。
一、物理消毒、灭菌法
物理消毒、灭菌法是利用物理因子杀灭微生物的方法,包括热力消毒灭菌、紫外线辐射消毒、电离辐射灭菌、微波消毒、超声波消毒、过滤除菌和等离子体消毒与灭菌等。
(一)热力消毒灭菌
热力消毒灭菌是利用高温使微生物的蛋白质和酶变性或凝固(结构改变导致功能丧失),新陈代谢受到障碍而死亡,从而达到消毒与灭菌的目的。热力消毒灭菌是应用最早、效果最可靠、使用最广泛的方法,分为湿热与干热两大类。干热可使菌体蛋白氧化、变性、炭化,使电解质浓缩引起细胞中毒;湿热可使菌体蛋白凝固变性。
目前常用的热力消毒灭菌方法主要有:干热--干烤消毒(电热干烤消毒、红外线消毒)、烧灼灭菌、焚烧;湿热-煮沸、流通蒸汽、低热消毒(巴氏消毒)、间歇蒸汽灭菌、压力蒸汽灭菌。
1.干烤消毒、灭菌
由空气导热,传热效果较慢,一般繁殖体在干热 80~100℃中经1h可以被杀死,芽孢需在160~170℃经2h方可被杀死,适用于玻璃器皿、瓷器等耐高温器材,消毒、灭菌后待箱内温度降至 40~50℃以下才能开启柜门,以防炸裂。
2. 烧灼法
适用于一些耐高温的器械(金属、搪瓷类),在急用或无条件用其他方法消毒时可采用此法。烧灼法要注意安全,须远离易燃易爆物品,适用于某些特殊感染,如破伤风、气性坏疽感染的敷料,以及其他已污染且无保留价值的物品,如污纸、垃圾等,应放人焚烧炉内焚烧,使之炭化。烧灼或焚烧是一种简单、迅速、彻底的灭菌方法,因对物品的破坏性大,故应用范围有限。
3. 湿热消毒、灭菌
由空气和水蒸气导热,传热快,穿透力强,湿热灭菌法比干热灭菌法所需温度低、时间短。
(1)煮沸法:是将待消毒物品完全浸没水中,煮沸至100℃开始计时,保持 5~10 min 可杀灭繁殖体,保持1~3h可杀灭芽孢。在水中加入碳酸氢钠至1%~2%浓度时,沸点可达 105℃,能增强杀菌作用,还可去污防锈。
(2)流通蒸汽法:是利用水加热产生蒸汽进行消毒,又称为常压蒸汽法,是利用 100℃水蒸气进行消毒。将待消毒物品放于蒸屉上加热,从水沸腾起计时,消毒 10~15 min。煮沸法和流通蒸汽法均适用于不怕潮湿、耐高温的搪瓷、金属、玻璃、橡胶类物品,但由于海拔对水沸点的影响,不宜在高海拔地区使用。
(3)低热消毒(巴氏消毒):是利用较低的温度(一般在60~82℃),既可杀死病菌又能保持物品中营养物质不变的消毒法。巴氏消毒法可用于血清消毒,一般加热至56℃作用1h,每天一次,连续3d,可使血清不变质;制备疫苗时,一般加热至60℃作用1h。
(4)间歇蒸汽灭菌法:是利用反复多次的流通蒸汽加热,杀灭所有微生物,包括芽孢。方法同流通蒸汽消毒法,但要重复3次以上,每次间歇时将要灭菌的物体放到 37℃孵箱过夜,目的是使芽孢发育成繁殖体。若被灭菌物不耐 100℃高温,可将温度降至75~80℃,加热延长为30~60min,并增加次数。适用于不耐高热的含糖或牛奶的培养基。
(5)压力蒸汽灭菌法:是利用高压和高热状态下,饱和蒸汽液化过程中释放潜热,使微生物蛋白迅速凝固,失去新陈代谢功能而达到灭菌效果,为可靠而有效的灭菌方法,适用于耐高温、高压,不怕潮湿的物品,如敷料、手术器械、药品、细菌培养基等。其特点是杀菌谱广、杀菌作用强、效果可靠、作用快速、无任何残留毒性。压力蒸汽灭菌的关键问题是为热的传导提供良好条件,而其中最重要的是使冷空气从灭菌器中顺利排出,因为冷空气导热性差,阻碍蒸汽接触欲灭菌物品,并且还可减低蒸汽分压,使之不能达到应有的温度。根据灭菌设备冷空气排出方法,分为下排气式压力蒸汽灭菌器和预真空压力蒸汽灭菌器。
(二)紫外线辐射消毒
紫外线是一种不可见光,属于一种电磁辐射,其波长分为 A波段(400.0~315.0nm)、B波段(315.0~280.0nm)、C波段(280.0~100.0 nm),其中 253.7 nm 紫外线杀菌能力最强,一般多以 253.7 nm 作为杀菌紫外线的代表。紫外线杀菌谱广,可以杀灭各种微生物,包括细菌繁殖体、细菌芽孢、结核杆菌、真菌、病毒和立克次体等。不同微生物对紫外线的抗力差异较大,可以相差 100~200倍,其抗力由强到弱依次为真菌孢子、细菌芽孢、抗酸杆菌、病毒、细菌繁殖体。紫外线属于低能电磁辐射,穿透力弱,其杀菌效果与照射剂量有关,适用于光滑、污染不严重的物体表面消毒,对于粗糙、污染严重的表面消毒效果不理想。影响紫外线杀菌效果的因素有电源电压、照射距离、空气中相对湿度和洁净度、温度、有机物、物品材料等。电源电压降低、照射距离延长均会降低辐射强度;空气中的水雾、灰尘颗粒会吸收反射紫外线,降低紫外线能量;5~37℃对紫外线消毒无明显影响,但过高或过低温度对紫外线消毒不利;有机物保护微生物免受照射,也能吸收大量紫外线,大大降低紫外线消毒效果;不同材料对紫外线穿透、吸收、反射的效果不同,对其消毒效果产生影响。
(三)电离辐射消毒、灭菌
电离辐射消毒、灭菌是利用r射线、X射线和加速电子辐射处理物品,杀灭其中微生物的方法。电离辐射波长很短,穿透力特别强,杀菌能力强,可对包装后的产品进行消毒、灭菌。对电离辐射消毒、灭菌影响最大的因素是待灭菌物品污染的微生物种类和初始污染菌量。各种微生物对电离辐射灭菌的抗力不同,即使是同种同型微生物,处于生长静止期的菌体对电离辐射的抗力强于生长期菌体;初始污染菌的菌量越大,所需的电离辐射剂量越大。由于电离辐射消毒、灭菌时不升高温度,适用于加热易破坏的物品,如塑料、食品、生物组织、生物制品及某些药品的消毒。但过量的辐照对物质品质会产生不利影响,如使血液溶血、普通玻璃变黄,降低棉纤维抗张强度,使食品变色、变味或丧失营养。
(四)微波消毒
微波属于非电离辐射,是一种超高频电磁波,目前消毒中常用频率为(915士25)MHz和(2 450士50)MHz。微波杀菌作用快速,杀菌谱广,能耗低。其杀菌的作用原理:一为热效应,所及之处产生分子内部剧烈运动,使物体里外温度迅速升高;一为综合效应,诸如化学效应、电磁共振效应和场致力效应。微波杀菌具有节能、作用温度低、作用快速、对生物体作用无选择性、消毒后无残留毒性等特点,目前已广泛应用于工业干燥及食品加工、医疗药品、医疗器材、文件与纸币等的消毒。影响微波杀菌的主要因素有微波本身的物理特性和被消毒物品本身两方面:前者包括波长与频率、输出功率与照射时间、微波场强的均匀性、电源电压;后者包括物品的性质、负载量、灭菌材料含水量、包装材料、物品厚度与容量、协同剂等方面。微波对人体有一定危害性,其危害程度随频率高低、波长大小而不同,可对神经系统、心血管系统、血液、消化、睾丸、眼睛晶状体等产生影响,使用时可设置不透微波的金属屏障或使用防护眼镜等防护措施。
(五)超声波消毒
超声波是频率高于20 kHz的声振动,是一种人耳听不见的声波,具有声波的特性,也具有光的特性。超声波消毒的作用机制表现在机械效应、化学效应、空化作用、生物学作用等方面。其消毒效果受频率、强度、照射时间、菌液浓度与容量等因素的影响。在一定范围内,超声波频率高,能量大,杀菌效果好,但超声波频率太高则不易产生空化作用,杀菌效果反而不好;增加驱动功率,提高超声波强度,可增强杀菌效果;超声波照射时间越长,消毒效果越好;菌液浓度提高,菌液容量增大,杀菌效果降低。目前,超声波消毒方面的应用还不够广泛,但与其他消毒方法,如与化学消毒剂的协同消毒作用已早有研究。
(六)过滤除菌
过滤除菌法是利用直接截留(包括筛孔截留和毛细管截留等)、静电吸附、惯性撞击、扩散沉积和重力沉降等物理阻留的方法,将液体或空气等悬浮介质中的微生物除去,使介质达到无菌要求,或者减少微生物达到无害化的处理方法。常用滤器分为液体滤器和空气滤器两类。液体滤器包括微孔薄膜滤器(0.45 μm 和 0.22 μm孔径)、陶瓷滤器、石棉滤器、垂熔玻璃滤菌器等。空气滤器由各种动物、植物、矿物、塑料等纤维组成,根据对微生物的阻留效果和相应滤材,可分为初效、中效、高效、超高效滤材。液体过滤除菌主要用微孔薄膜滤器,在医院和制药工业中,可对不能用热力和化学消毒剂消毒或灭菌处理的药剂用水、注射液、器官保存液、腹膜透析液、疫苗、抗生素、血清制品及不耐热生物制品等进行消毒或灭菌。空气滤器主要用于空气洁净技术、层流洁净工作台或生物安全柜,利用过滤除菌方式滤除空气中的微生物粒子和其他各种尘埃粒子,使局部空间的空气达到要求的洁净度。
(七)等离子体消毒与灭菌
等离子体是指高度电离的气体云,是气体在加热或强电磁场作用下电离而产生的,主要有电子、粒子、原子、分子、活性自由基及射线等,其中活性自由基和射线对微生物具有杀灭作用。其特点是低温、快速灭菌、无残留毒性。等离子体装置因发射源不同,分为激光等离子体装置、微波等离子体装置、高频等离子体装置。近年来,研究较多的是将某些消毒剂的气体加入等离子体腔内,可以大大增强等离子体的杀菌效果。例如,过氧化氢低温等离子体灭菌器先将灭菌腔内抽真空,利用高频电磁场作为发射源,激发产生等离子体,过氧化氢汽化后到达作用部位,主要依靠过氧化氢的氧化能力达到灭菌目的。这是目前在医疗器械灭菌中应用最广的一类低温等离子体灭菌器,受过氧化氢浓度、温度、时间的影响较大,也与过氧化氢气体穿透能力有关。因此,严格说来,过氧化氢低温等离子体灭菌并不是一种单纯的物理灭菌法,而是结合了化学消毒剂的一种物理、化学复合消毒法。
二、化学消毒、灭菌法
化学消毒、灭菌法是利用化学药物渗透细菌的体内,使菌体蛋白凝固变性,干扰细菌酶的活性,抑制细菌代谢和生长或损害细胞膜的结构,改变其渗透性,破坏其生理功能等,从而起到消毒、灭菌作用。所用的药物称化学消毒剂,有的药物杀灭微生物的能力较强,可以达到灭菌,又称为灭菌剂。
化学消毒的主要特点如下:使用方便,无须特殊设备;适用范围广,适用于各种物品、空气、水、人体和环境;使用方法多,可根据不同情况选择消毒方法,如浸泡、擦拭、喷雾、熏蒸以及与物理因子协同等;存在一定毒性、腐蚀性,有污染环境的可能。
按照物理状态分类,可将化学消毒剂分为固体消毒剂、液体消毒剂和气体消毒剂等;按照杀菌作用强弱分类,可分为灭菌剂、高效消毒剂、中效消毒剂和低效消毒剂;按照化学性质分类,可分为含氯消毒剂、过氧化物类消毒剂、含碘消毒剂、醛类消毒剂、烷基化气体消毒剂、醇类消毒剂、季铵盐类消毒剂、胍类消毒剂和酚类消毒剂等;按照用途分类,可分为空气消毒剂、物体表面消毒剂、手消毒剂、皮肤黏膜消毒剂、水消毒剂和医疗器械消毒剂等。
(一)化学消毒、灭菌的常用方法
1. 浸泡法
选用杀菌谱广、腐蚀性弱、水溶性消毒剂,按照说明书溶解、稀释,按照说明书的浓度配制消毒液,将物品浸没于消毒液内,作用预定时间,达到消毒灭菌目的。
2.擦拭法
选用易溶于水的消毒剂,按照说明书溶解、稀释,配制消毒液擦拭物品表面,作用预定时间,达到消毒灭菌目的。
3. 熏蒸法
加热或加入氧化剂,使消毒剂呈气态,在标准的浓度和时间里达到消毒灭菌的目的,适用于室内物品及空气消毒或精密贵重仪器和不能蒸、煮、浸泡的物品(血压计、听诊器以及传染病人用过的票证等)。
4. 喷雾法
借助普通喷雾器或气溶胶喷雾器,使消毒剂产生微粒气雾弥散在空间,进行空气和物品表面的消毒。
5.环氧乙烷气体密闭消毒、灭菌法
将环氧乙烷气体置于密闭容器内,在标准的浓度、湿度和时间内达到消毒灭菌的目的。环氧乙烷是广谱气体杀菌剂,能杀灭细菌繁殖体及芽孢,以及真菌和病毒等,穿透力强,对大多数物品无损害,消毒后可迅速挥发,特别适用于不耐高热和湿热的物品,如精密器械、电子仪器、光学仪器、心肺机、起搏器、书籍文件等,无损害和腐蚀等副作用。
(二)化学消毒、灭菌剂分类介绍
1. 含氯消毒剂
含氯消毒剂是指溶于水中能产生次氯酸的消毒剂,可分为无机类含氯消毒剂和有机类含氯消毒剂。前者包括漂白粉、次氯酸钙、次氯酸钠等,后者包括二氯异氰尿酸钠、三氯异氰尿酸。
含氯消毒剂能有效杀灭各类微生物,包括细菌繁殖体、芽孢、真菌、病毒、蕖类、原虫。一般认为,其消毒机制包括次氯酸的氧化作用、新生氧的作用和氯化作用。有效氯浓度升高,作用时间延长,pH降低,温度升高,杀菌效果增强;有机物的存在会降低其杀菌效果。
含氯消毒剂的水溶液稳定性不好,应该临用现配。其有一定腐蚀性,消毒后应该用清水擦拭。
2.过氧化物类消毒剂
过氧化物类消毒剂是指化学分子结构中含有二价基“-O-O-”的强氧化剂类消毒剂,最常见的有过氧乙酸和过氧化氢,其杀菌效果均是依靠强大的氧化能力,都能有效杀灭细菌繁殖体、芽孢、真菌、病毒在内的所有微生物,属于高效消毒剂,达到一定浓度可以作为灭菌剂使用。浓度增加、时间延长、温度升高,均能提高过氧乙酸与过氧化氢的杀菌效果,有机物的存在会降低其杀菌效果。
过氧乙酸为无色透明、弱酸性液体,易挥发、分解,有很强的刺激性醋酸味,易溶于水和有机溶剂,性质不稳定,遇热或有机物、重金属离子、碱等易分解,一般在二元包装下性质稳定,临用前将二元包装混合过夜后使用。过氧化氢又名双氧水,无色透明液体,弱酸性,无异味,味微苦,加人稳定剂后性质比较稳定。过氧乙酸和过氧化氢均有漂白作用,腐蚀性强,对眼、黏膜、皮肤有刺激性,有灼伤危险,要做好个人防护,若不慎接触,应用大量清水冲洗并及时就医。由于过氧化物消毒剂分解后残留毒性小,除了用于物体表面消毒,还可以用于疫源地空气消毒,但相对湿度对消毒效果有一定影响。相对湿度过高或过低都会降低过氧乙酸和过氧化氢气溶胶的空气消毒效果。
3.含碘消毒剂
含碘消毒剂包括碘及以碘为主要杀菌成分制成的各种制剂,代表性的有碘酊、碘伏。碘酊为碘的乙醇溶液;碘伏是指由碘、聚乙烯吡咯烷酮(聚维酮)类和聚醇醚类非离子表面活性剂、碘化钾等组分组成的络合碘消毒剂,有液体和固体两种状态。碘酊为红棕色澄清液,无沉淀,有碘和乙醇气味;碘伏为黄棕色至红棕色固体粉末或液体,有碘气味。
碘对微生物的杀灭主要依靠碘对蛋白质的沉淀作用和卤化作用,使菌体蛋白发生改变,氨基酸链上某些基团发生卤化,从而使其失去生物活性。含碘消毒剂可以杀灭分枝杆菌、真菌(白色念珠菌)、细菌繁殖体、病毒等。其杀菌效果受温度、浓度、作用时间、pH、有机物的影响。温度升高,杀菌能力增强;浓度升高,作用时间延长,杀菌效果增强;pH 降低,杀菌作用增强;有机物增加会降低杀菌作用。碘酊对皮肤黏膜刺激性较大,适用于手术部位、注射和穿刺部位皮肤,不适用于黏膜和敏感部位皮肤消毒;碘伏适用于外科手及前臂、手术切口部位、注射及穿刺部位以及新生儿脐带部位皮肤消毒,黏膜冲洗消毒,卫生手消毒。
4.醛类消毒剂
某些醛类化合物可作为灭菌剂、消毒剂,如甲醛、戊二醛、邻苯二甲醛,其具有杀菌能力强、杀菌谱广、性能稳定、腐蚀性小的特点。甲醛是一种灭菌剂,对各种微生物都有高效杀灭作用,但因为对人体的毒性大,有致癌作用,基本不作为常规使用的消毒剂,但可用于气体熏蒸消毒、灭菌,作为甲醛灭菌器的消毒剂原料,通过压力和温度控制,释放至灭菌器腔体中,用于医疗器械灭菌。
戊二醛在酸性条件下稳定,杀菌效果差,使用前加入碱性缓冲剂,调节pH至中性或偏碱性,可以激活杀菌效果,但会因为聚合而导致稳定性变差,因此一般以二元包装状态存放,既可以保证稳定性,又可以保证杀菌效果。戊二醛对细菌繁殖体、芽孢、分枝杆菌、真菌和病毒有良好的杀灭作用,其杀菌效果受 pH、温度、浓度、作用时间、有机物的影响。 pH在碱性条件,杀菌效果增强;温度升高,杀菌效果增强;浓度升高,作用时间延长,杀菌效果增强;有机物增加,降低杀菌效果。戊二醛主要用于医疗器械的浸泡消毒与灭菌,不能用于注射针头、手术缝合线及棉线类物品的消毒与灭菌,也不能用于室内物体表面的擦拭或喷雾消毒、室内空气消毒、手和皮肤黏膜的消毒。
邻苯二甲醛为淡黄色结晶,对光和空气敏感,能随水蒸汽挥发,溶于水、乙醇、乙醚和有机溶剂。邻苯二甲醛以前是一种重要的医药化工中间体,自1994年Alaf发现其用于内窥镜消毒有很好的效果后,国外对其消毒功能的研究非常活跃,已经开发成一种新型高效消毒剂,并获得美国 FDA认证。邻苯二甲醛与戊二醛相比,使用浓度、腐蚀性更低,也可以用于医院内窥镜器械的消毒,但国内邻苯二甲醛产品的生产企业还需要在增强产品稳定性、提高杀菌效果方面做出更多努力。
5.烷基化气体消毒剂
烷基化剂是一类主要通过对微生物蛋白质、DNA 和 RNA的烷基化作用而将微生物灭活的消毒、灭菌剂,具有杀菌谱广、杀菌力强的特点,一般主要利用烷基化气体进行消毒灭菌,包括环氧乙烷、乙型丙内酯、环氧丙烷、溴化甲烷,使用最多的是环氧乙烷。
环氧乙烷与菌体蛋白结合,使酶代谢受阻而导致死亡,能杀灭细菌繁殖体、芽孢、分枝杆菌、真菌、病毒,应用最广的是将环氧乙烷气化后导入密闭的灭菌器内进行消毒或灭菌。环氧乙烷消毒效果受消毒剂浓度和作用时间、消毒的温度、相对湿度、待消毒物品的性质和厚度、负载微生物的菌龄、有机物的影响:浓度增加,作用时间延长,杀菌效果增强;消毒的温度升高,杀菌作用增强;相对湿度过高或过低都会降低杀菌效果;待消毒物品的性质和厚度影响环氧乙烷气体穿透能力,影响杀菌效果;较大菌龄的微生物对环氧乙烷的抗力比幼龄微生物强;有机物增加,降低环氧乙烷的杀菌作用,但相对其他化学消毒剂的影响较小。
目前,医疗器械广泛采用环氧乙烷灭菌,其优点是:(1)能杀灭所有微生物,包括细菌芽孢。(2)灭菌物品可以被包裹、整体封装,可保持使用前呈无菌状态。(3)相对而言,环氧乙烷不腐蚀塑料、金属和橡胶,不会使物品变黄变脆。(4)能穿透形态不规则物品并灭菌。(5)可用于那些不能用消毒剂浸泡和用干热、压力蒸汽及其他化学气体灭菌的物品的灭菌。
根据环氧乙烷灭菌器装置的体积可分为不同类型。大型环氧乙烷灭菌装置是一次性使用无菌医疗器械生产企业的关键设备,安装后,需要进行验证试验,以确定其灭菌性能是否符合原设计要求;小型环氧乙烷灭菌器作为一种灭菌器械在医院使用非常广泛,与过氧化氢低温等离子体灭菌器相比,穿透性强,适用于不耐热、不耐湿的医疗器械灭菌,但灭菌周期较长。
6.醇类消毒剂
醇类消毒剂历史悠久,属于中效消毒剂,不能杀灭芽孢,可以杀灭分枝杆菌、细菌繁殖体、真菌、有包膜病毒。常用品种有乙醇和异丙醇,也作为增效剂,与其他消毒剂复配,提高复配消毒剂的杀菌效果。
醇类消毒剂的杀菌机理包括对蛋白质的凝固变性作用、对微生物代谢的干扰作用、对细胞的溶解作用等。其发挥杀菌作用需要一定水分,杀菌效果受浓度、时间、温度、有机物的影响。在一定浓度范围内,杀菌效果好,浓度过高或过低都会影响杀菌效果;时间延长,温度升高,杀菌效果增强;有机物增加,降低杀菌效果。醇类消毒剂不宜用于被血液、脓汁和粪便污染表面的消毒。
乙醇作为消毒剂无腐蚀性,常用于皮肤消毒、物体表面消毒和一般诊疗物品的消毒;异丙醇溶脂能力比乙醇强,经常用于手和皮肤消毒,会导致皮肤干裂,通常作为一种主要成分与其他消毒剂复配,制成手消毒剂和消毒湿巾。
7.季铵盐类消毒剂
季铵盐类消毒剂是一类阳离子表面活性剂,稳定性好,属于低效消毒剂,只能杀灭细菌繁殖体,不能杀灭抗力强的无包膜病毒、分枝杆菌、芽孢,有较强抑菌作用。其杀菌机理是:能吸附到菌体表面,改变细胞渗透性,破坏细胞膜,溶解损伤细胞;依靠其表面活性作用,聚集在菌体表面,阻碍细胞代谢;渗透到菌体,使菌体内蛋白变性而沉淀;破坏细菌酶系统,影响脱氢酶类、氧化酶活性。
季铵盐类消毒剂包括氯型季铵盐和溴型季铵盐。氯型季铵盐是指由C~C的脂肪链(单链或双链)、甲基(或苄基、乙基苄基)组成的氯化季铵盐及由松宁基、二甲基、苄基组成的氯化苄铵松宁。溴型季铵盐是指由 C:~C:的脂肪链(单链或双链)、甲基(或苄基、乙基苄基)组成的溴化季铵盐。
常见的季铵盐消毒剂有苯扎氯铵和苯扎溴铵,其受浓度和作用时间、温度、pH、有机物、水的硬度、拮抗物质的影响:浓度升高,时间延长,杀菌作用增强;温度升高,pH 升高,杀菌效果增强;有机物的存在降低杀菌效果;配制消毒液的水的硬度升高,降低杀菌效果;阴离子表面活性剂等拮抗物质降低其杀菌效果。
季铵盐消毒剂适用于环境与物体表面(包括纤维与织物)的消毒,与醇复配,适用于手、皮肤、黏膜的消毒。
8. 胍类消毒剂
胍类消毒剂包括氯己定类和聚六亚甲基胍类。氯己定类属于双胍类化合物,又称洗必泰,包括盐酸盐、醋酸盐、葡萄糖酸盐;聚六亚甲基胍包括聚六亚甲基胍单胍和聚六亚甲基胍双胍。
胍类消毒剂属于低效消毒剂,稳定性好,属于低效消毒剂,只能杀灭细菌繁殖体,不能杀灭抗力强的无包膜病毒、分枝杆菌、芽孢,有较强抑菌作用。其杀菌机理是:迅速吸附于菌体细胞膜上,破坏细胞膜,使细胞质变性漏出;抑制细菌脱氢酶和氧化酶,使其发生代谢障碍;直接凝聚细胞质,使胞浆浓缩、变性,导致细菌死亡。
胍类消毒剂的影响因素包括消毒剂浓度和作用时间、温度、pH、有机物、拮抗或增效剂:消毒剂浓度升高,作用时间延长,杀菌效果增强;温度升高,杀菌效果增强;pH 升高,杀菌效果增强,碱性条件下,杀菌效果好;有机物浓度增加,降低杀菌效果;硝酸银、硫酸铜、醛类、酸类及阴离子表面活性剂降低杀菌效果,乙醇、异丙醇等增效剂可增强杀菌效果。
常用胍类消毒剂有醋酸氯已定、葡萄糖酸氯己定、聚六亚甲基双胍等,但由于单方消毒剂溶解性、消毒效果不够好,通常与醇类复配成复方消毒剂,可用于清洁基础上的外科手、卫生手、皮肤、黏膜消毒,也可以用于物体表面消毒,不适用于结核杆菌、细菌芽孢消毒,也不适用于血液、粪便污染情况的消毒。
9. 酚类消毒剂
酚类消毒剂是以苯酚、甲酚、对氯间二甲苯酚、三氯羟基二苯醚(三氯生)等酚类化合物为主要原料,添加表面活性剂、乙醇或异丙醇为增溶剂,以乙醇或异丙醇或者水为溶剂,不添加其他杀菌成分的消毒剂。酚类消毒剂属于低效消毒剂,只能杀灭细菌繁殖体和有包膜病毒,其杀菌机理是:作用于细胞壁和细胞膜,破坏其通透性,渗入细胞内,破坏细胞结构;作用于胞浆蛋白,使其凝固和沉淀;作用于微生物的酶,使其灭活。酚类消毒剂的杀菌效果受浓度、作用时间、温度、有机物、pH的影响:浓度越高,作用时间越长,杀菌效果越好;温度升高,增强杀菌效果;有机物增加,降低杀菌效果;pH降低,杀菌作用增强。
酚类消毒剂的苯酚、煤酚皂溶液(来苏尔)历史较长,性质稳定,因其不易降解,污染水源及其他环境,以及对人体的毒性作用较大,目前使用较少。对氯间二甲苯酚、三氯羟基二苯醚是近年来使用较多的产品,都可以用于卫生手、皮肤、黏膜、物体表面消毒。由于其抑菌浓度低,抑菌效果好,在日化用品、抗抑菌剂中使用很多,但有时达到滥用的程度,微生物对其产生抗性,对环境、生物和人类健康造成影响的风险提高。谈智等2007年报道铜绿假单胞菌对对氯间二甲苯酚抗力有差异,存在抗力株和敏感株;大肠杆菌对对氯间二甲苯酚抗力与标准株相同。陈越英等 2012年报道,几种常见微生物对酚类消毒剂抗力有明显差异,其中铜绿假单胞菌抗力最强,有效杀菌浓度分别是金黄色葡萄球菌的3倍、大肠杆菌的4倍、白色念珠菌的5倍。三氯羟基二苯醚(三氯生)大范围使用,使其在水环境、生物固体、土壤、饮用水等多种环境介质中普遍检出,已成为污水中最常检测到的化合物之一,甚至进入食物链,在植物、动物和人体中蓄积,对水生生物有不同程度致死,对鱼类产生致畸,对人类健康产生危害。
三、生物消毒法
生物消毒法是利用一些生物及其产生的物质来杀灭或清除病原微生物的方法,主要用于水、土壤和生物体表面消毒处理。其优点是能够对某些有害微生物起到抑制或者杀灭作用,而又不对环境产生任何持续性的破坏作用,缺点是存在消毒效果难以确定、消毒效率不高以及不利于规模化应用等问题。
目前可用作消毒的生物有以下几种:
1.抗菌植物药
植物为了保护自身免受外界的侵袭,特别是微生物的侵袭,产生了抗菌物质,随着植物的进化,这些抗菌物质就愈来愈局限在植物的个别器官或器官的个别部位。能抑制或杀灭微生物的植物叫抗菌植物药。将抗菌植物药的抗菌成分提取出来,可以制成抗抑菌剂或消毒剂,如中草药抗抑菌剂或消毒剂。但由于纯植物杀菌效果较弱,通常加入其他化学消毒剂如胍类、乙醇等提高消毒效果。
2.微生物
当前用于消毒的细菌主要是噬菌蛭弧菌,它可裂解多种细菌,如霍乱弧菌、大肠杆菌、沙门氏菌等,用于水的消毒处理。此外,梭状芽孢菌、类杆菌属中某些细菌可用于污水、污泥的净化处理。
3.噬菌体
一些广谱噬菌体可裂解多种细菌,但一种噬菌体只能感染一个种属的细菌,对大多数细菌不具有专性吸附能力,这使噬菌体在消毒方面的应用受到很大限制。
4.微生物代谢等产物
一些真菌和细菌的代谢产物,如抗菌肽,是生物体内经诱导而产生的一类具有先天免疫相关的有抗菌活性的小分子多肽物质,具有抗菌或抗病毒作用,亦可用作消毒或防腐。
5. 生物酶
生物酶来源于动植物组织提取物或其分泌物、微生物体自溶物及其代谢产物中的酶活性物质,生物酶在消毒中的应用研究源于20世纪 70年代。近年来,对酶的杀菌应用取得了突破,可用于杀菌的酶主要有细菌胞壁溶解酶、酵母胞壁溶解酶、霉菌胞壁溶解酶等,开拓了生物酶用于日常消毒领域的广阔前景。
血站消毒与感染管理
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