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抗疫解惑专题科普 | 洗手液及其它家用物品的消毒杀菌原理

 果冻715 2020-02-08

作者:中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心 蒋梦萍

新型冠状病毒可以通过接触传播,即接触感染者触碰过的物品或地方,就有可能沾上残留的病毒,病毒有一定存活时间,在这段时间内如果病毒不小心进入体内,就可能导致感染。很多居家隔离的人有一个疑虑,再怎么小心,也免不了要与外界环境接触,比如下楼倒垃圾,取快递员送来的食品蔬菜,很难避免接触门把手、电梯按钮等公共设施,以及经过多人传递的食品蔬菜的包装袋。

为应对可能出现的传染,大家奇思妙想,各出奇招,比如在电梯里放一包抽纸,每次隔着纸巾按按钮;还有人在圆珠笔盖子一头塞一个酒精棉球,每次按电梯拔出笔头按,按完塞回去刚好用酒精棉球消毒,不得不佩服大家的聪明才智!

左图:来源于网络;右图,来源于网络视频截图,文字说明由作者添加。如有侵权,请联系作者。

在各种防止病毒传染的建议中,除了出门戴口罩,最重要的通过洗手去除触摸到的病原微生物,由于肥皂不容易保持洁净,所以按压泵的洗手液更适合公共区域和家庭。洗手液究竟是如何有效去除手上的病原微生物的呢?要回答这个问题首先要了解病毒是什么,特别是引起新型肺炎的冠状病毒。

1.病毒是什么?

病毒是一种由核酸分子(DNA或者RNA)与蛋白质构成的非细胞生命形态,必须寄生在宿主体内才能增殖。此次引起新型肺炎的冠状病毒(2019-nCoV)是由蛋白质套膜包裹的正链单股RNA病毒。关于病毒更加详细的介绍可以阅读中科院神经所“抗疫解惑专题科普”系列仇子龙研究员最新的科普文章《知己知彼,你必须知道关于病毒的秘密》。

了解了新型冠状病毒的主要构成后,我们很容易就想到,从病毒的结构入手,比如使蛋白质包膜失活变性或者使核酸损伤不能再复制增殖,来达到消灭病毒的目的。那么市面上常见的洗手液是这样发挥作用的吗?

2.洗手液去除病原微生物的原理

市面常见的洗手液有两大类:清洁去污的普通洗手液和有消毒抗(抑)菌功效的洗手液(肥皂也分为这两类),通常通过如下几种方式去除病原微生物:

2.1 通过表面活性剂去污。

洗手液里添加的表面活性剂主要是起到产生泡沫,去除油脂污垢的作用。水具有润湿渗透的作用,减弱固体污垢与皮肤间的黏附力;但对于不能直接溶于水的油脂污垢,则在润湿渗透后继续乳化成乳滴,二者在揉搓的过程中从皮肤上脱落下来,被水冲走。如果病毒黏附在皮肤的油脂污垢上,就可以随之被去除。

2.2 通过增稠剂提高去污能力。

在使用洗手液时, 如果黏度太小, 很容易被水冲走,如果在手上滞留的时间不够, 则去污能力会受到影响,最常用的增稠剂是无机盐,例如氯化钠/氯化铵/氯化钾等等。

2.3 通过添加特定的成分抑菌杀菌。

目前市面上很多洗手液通过添加水杨酸、对氯间二甲苯酚、苯扎氯铵、复合醇、聚六亚甲基双胍酸盐、α-苯基苯酚、多种生物提取物(比如马齿苋提取物)等杀菌抑菌成分,破坏病原微生物的结构,更有效地杀死残留的病毒和细菌,尽可能降低传播的风险。

举几个例子,对氯间二甲苯酚可以使蛋白质变性,虽然对新型冠状病毒的杀灭作用还存在争议,但是可以杀灭绝大部分的病原微生物,包括流感病毒,所以对于防护自身健康仍然非常有效。水杨酸是植物柳树皮的提取物,现在也可以人工制备,在一定浓度范围内,水杨酸与蛋白质反应,使蛋白质变性,导致微生物死亡。马齿苋提取物含有多种活性成分,其中的生物碱和黄酮,也是通过与微生物蛋白质相互作用来实现消毒杀菌的功能。

 抑菌洗手液的抑菌成分和浓度需要在产品标签上注明,符合《消毒技术规范》,国家标准为GB19877.1。下图是国家标准GB19877.1中洗手液的理化指标、卫生指标和微生物指标,都有严格的标准。所以想要更有效的防护病毒传染,还是需要用有消毒杀菌功能的洗手液来洗手。

图片来源于国家标准GB19877.1的文件截图

3.其他种类的家用消毒方式和原理

除了洗手液以外,还有哪些家庭常见的试剂或者设备可以用来消毒杀菌呢?下面就简单介绍一些家庭常见的消毒用品和设备。

第一类:高温消毒,主要指蒸煮和烘烤在高温(比如沸水煮)下一段时间,微生物的蛋白质失活变性,就可以达到杀菌消毒的目的。这一类是使用最久,最广为人知的一种。

第二类:消毒试剂,主要包括酒精和84消毒液。酒精也是使蛋白质变性来杀灭病原微生物,免洗洗手液的主要成分就是酒精,75%的酒精杀菌效果最好,但是要注意的是酒精易挥发,在使用的时候要远离火源和热源。84消毒液也是家庭常见的消毒试剂,通过主要成分次氯酸钠的强氧化性来杀死具有还原性的病毒和细菌。需要注意的是,不能与酸性物质比如洁厕灵(主要成分为盐酸)混用,否则会发生化学反应产生大量氯气,可能导致中毒。另一个需要注意的是,84消毒液的氧化性非常强,高浓度的时候对人体细胞也具有腐蚀性,所以一定要按需求稀释后使用。酒精和84消毒液也要避免同时使用,以免减弱消毒效果,或者产生有毒气体。

第三类:紫外灯。紫外灯是生物实验室和医院常见的消毒设备,也经常用在学校/电影院等公共场所,某些家庭也会备用。紫外灯实际上是一种低压汞灯,可以被较低汞蒸汽压(<10-2Pa)激化而发出紫外光波长250nm-260m的紫外线具有很好的杀菌作用,此波长区间的紫外线会破坏微生物(细菌、病毒、芽孢等病原体)的核酸,导致其断裂/交联或者形成光化产物,因为核酸受损伤,微生物不能再复制而死亡,从而达到消毒杀菌的目的。

紫外线消毒是一种物理消毒,没有副作用。但有两点需要注意,一是紫外线照射消毒需要一定的时间,而且作用面积有限,通常照射三十分钟以上才能起到比较好的消毒杀菌的作用。二是紫外线也能损伤人体细胞,所以照射时要避免照射到人的皮肤。

如果你家有紫外灯,不妨拿出来定期给各个房间消消毒。除了给房间消毒,紫外灯也可以用来给最近很紧缺的(K)N95口罩消毒,在口罩完好的情况下,照一照,充分消毒就可以再利用,但要注意,重复使用次数最好不要超过5次。

第四类:消毒柜。消毒柜之前主要是用在酒店、餐馆、学校食堂等地方,随着家用消毒柜的流行,很多家庭都购买了消毒柜,用来给餐具消毒。消毒柜根据不同的工作原理,可以分为很多种高压蒸汽消毒/臭氧消毒/紫外线消毒等等,不管是哪一种,正常工作都可以起到消毒杀菌的作用。

除了以上提到四类常见消毒措施,还可以巧用其他家用设备来加强防护,比如外出回来的外套可以用蒸汽挂烫机熨一下,高温蒸汽可以杀灭部分潜在的病毒。

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