美國眾議院監(jiān)管和政府改革委員會從美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)獲得最新數(shù)據(jù)稱，2010年~2015年，全球有41家以上醫(yī)院報告了與內窺鏡相關的細菌感染，有300~500名患者因接受污染的內窺鏡檢查而感染致命細菌。
據(jù)商業(yè)時報2018年12月11日消息，全球最大醫(yī)用內窺鏡的生產制造商奧利巴斯旗下一家子公司因可重復使用的十二指腸腸鏡消毒不徹底，導致190多名患者感染抗生素難以起效的耐藥菌，并致多名患者死亡，該公司也為此支付了8500萬美元(約合5.85億元)罰款。上述事件發(fā)生的重要原因之一就是內窺鏡因清洗消毒方法不規(guī)范或消毒劑選擇錯誤而引發(fā)的醫(yī)源性傳播感染。
目前內窺鏡常用消毒劑進行消毒，每一種消毒劑都有其特殊的消毒效果、消毒對象和殺菌機制。當微生物和消毒劑的不斷接觸，其抗性就可能不斷增強。如果濫用消毒劑，不但達不到消毒效果，其后反而創(chuàng)造出抗性更強的微生物，因此防控工作更加難以開展。除此之外，諸多含氯消毒劑的使用，會導致水質污染，進而危害人類飲水健康。本文通過分析目前內窺鏡常用消毒劑及其殺菌原理，探討內窺鏡消毒劑新品種開發(fā)的可能性和必要性。?戊二醛是繼甲醛和環(huán)氧乙烷后，用途最廣泛的化學消毒劑，因此，被譽為化學消毒劑發(fā)展史的第三個“里程碑”。
按照國家衛(wèi)生部編寫的消毒技術規(guī)范、消毒劑殺菌水平，戊二醛屬于高效消毒劑，具有廣譜、低毒、對金屬腐蝕性小等特點，廣泛應用于內窺鏡消毒。戊二醛對芽孢有一定的殺滅能力，但屬在雙醛類化合物中殺滅效果最佳。? ? ? ? ?戊二醛的殺菌作用主要依靠的是其結構中的兩個醛基，而醛基的活性與pH和溫度密切相關。酸性戊二醛中，戊二醛單體容易水解成類似乙縮醛和環(huán)狀的半乙縮醛多聚體，單體戊二醛含量非常少，因此其殺菌效果并不好，而戊二醛在堿性環(huán)境下(pH7.5~8.5)，兩個醛基的生物活動極高，可殺滅大部分細菌甚至芽孢，但當pH>8.5時戊二醛的幾個醛基作用加強，活性開始減弱。同時，溫度對堿性戊二醛的影響也較大，隨著溫度的升高，戊二醛的聚合度不斷增加，聚合作用不斷加強，可導致活性不斷降低。
在戊二醛發(fā)揮重大作用的這些年里，也不斷爆發(fā)出它的缺點。據(jù)相關文獻發(fā)現(xiàn)從事內窺鏡消毒工作或其他經(jīng)常處在戊二醛環(huán)境中的工作人員，患化學傷害性腸胃炎、職業(yè)性哮喘等疾病的概率明顯升高。也就因為這個原因，戊二醛使用時必須佩戴防護工具(如手套口罩等)，使用結束后，需使用大量蒸餾水反復沖洗。? ? ? ? ?1.過氧化氫使用現(xiàn)狀 ? ? ? ? ?過氧化氫在外科領域應用較廣泛，并且兼具防腐、氧化和殺菌等作用。一般醫(yī)院所使用的過氧化氫濃度為3%。過氧化氫最大的優(yōu)點是能夠通過較強的氧化性降低受傷創(chuàng)面的感染率，與此同時，為感染創(chuàng)面提供足量氧，從而達到快速愈合的效果。? ? ? ? ?生物體細胞內，適當水平的活性氧(ROS)可維持干細胞和內皮細胞的生長，據(jù)文獻研究表明，低濃度ROS發(fā)揮的作用類似于生長因子。? ? ? ? ?據(jù)研究表明，小鼠經(jīng)口攝入濃度分別為1‰和1%的過氧化氫后，小鼠的心肌細胞線粒體損傷程度與過氧化氫濃度呈正比。另外，有文獻報道，與生理鹽水相比，當過氧化氫濃度達到20%時，導致大鼠背部皮膚大面積損傷，當劑量達到40μL/d時，大鼠背部表皮明顯變厚(P<0.05)。
過氧化氫的殺菌機制是其具有較強的氧化作用，從而產生大量羥自由基導致DNA損傷，導致細菌細胞死亡。由此可見，過氧化氫作為消毒劑使用時都有明顯的利弊，且臨床使用過程中，對皮膚黏膜或皮膚創(chuàng)面是否會造成不可逆?zhèn)€有待研究。? ? ? ? ?1.酸性氧化電位水使用現(xiàn)狀 ? ? ? ? ?1987年，日本首先獨立研發(fā)出一種新型高效消毒劑，從此開始了關于酸性氧化電位水(ElectrolyzedOxidizingWater，EOW)的漫長研究。酸性氧化電位水制備過程需在特定的生成器中進行，進入生成器前的水需進行軟化處理，然后添加一定量的NaCl作為電解質，然后進入特定的離子膜電解槽進行電離分解。
研究表明，增加電解質濃度和電流密度、延長電解時間、縮小電極間距，并且選擇陰離子膜電解，鈦基涂釕銥(高銥含量電極)，比電極面積是1/4cm-1均可提高電解效率。酸性氧化電位水最大的優(yōu)勢是滅菌的同時確保了使用的安全性。2.酸性氧化電位水的殺菌作用機制 ? ? ? ? ?目前，關于酸性氧化電位水的殺菌機制研究的主導觀點是較低的pH環(huán)境、較高氧化還原電位值(ORP值)和較高濃度的活性氧(ROS)和有效氯。? ? ? ? ?低pH使微生物生存環(huán)境被破壞，致使細菌細胞內某些酶失活，雖然細菌細胞質內蛋白質變性失活，其核酸并未變性失活。也有研究表明，單增李斯特菌在弱酸性氧化電位水作用下，其細胞質呈現(xiàn)一定程度的損傷，進而呼吸作用受到抑制，細胞膜通透性變大，細胞膜上的Na+/K+-ATP酶活性降低，大量大分子物質從細胞內流失到細胞外，進而導致細胞死亡。有研究表明，酸性氧化電位水的殺菌能力最依賴的是其有效氯和氧化還原電位值(ORP值)對微生物產生的氧化作用。? ? ? ? ?氧化還原反應的本質是電子相互轉移，電子的得失在細胞內控制著細胞的分化、生長和死亡，而電信號的微弱改變都將會導致細胞死亡。據(jù)報道，病原微生物對酸性氧化電位水中的有效氯非常敏感。? ? ? ? ?通過相關試驗發(fā)現(xiàn)，酸性氧化電位水中的有效氯濃度對其殺菌能力影響比較大，當其中有效氯濃度達到30.0mg/L以上，對微生物殺滅率可達100%，而當其濃度低于30mg/L時，酸性氧化電位水的殺菌效果則顯著降低。相關研究表明，當含有效氯濃度較高的酸性氧化電位水和細菌接觸后，細菌的細胞膜結構會發(fā)生破裂和水泡樣性變。? ? ? ? ?酸性氧化電位水中活性氧成分發(fā)揮的也是氧化作用，主要包括羥基自由基(·OH)、初生態(tài)原子氧([O])、過氧化氫(H2O2)、臭氧(O3)等。? ? ? ? ?
據(jù)文獻報道，O3的滅菌濃度為4mg/L，而酸性氧化電位水中O3濃度較之低很多，且存放時間越長，有效氯濃度增加，O3濃度逐漸下降，由此可以得出結論，O3在酸性氧化電位水殺菌作用中作用并不大。? ? ? ? ?據(jù)研究，將5.5-二甲基-吡咯啉-1-氧化物(DMPO)當做自旋捕捉劑，測定不同放置時間下酸性氧化電位水中羥基自由基(·OH)的電子順磁共振譜圖，然后添加甘露醇將羥自由基(·OH)清除，觀察其電子順磁共振信號強度變化，此項研究充分證實了酸性氧化電位水中羥自由基的存在。據(jù)一項研究表明，酸性氧化電位水放置的前45d內，其氧化還原電位值變化很小，基本可維持在1100mV左右，當放置時間到達52~66d時，氧化還原電位值會呈現(xiàn)急速下降。
另一項研究中，利用光譜學分析法發(fā)現(xiàn)酸性氧化電位水中氧化還原電位值變化，極大損傷了腸出血性大腸桿菌O157：H7的內外膜蛋白，而改變pH對損傷結果無顯著性差異。? ? ? ? ?此外，次氯酸(HClO)也是酸性氧化電位水中有效氯成分之一。HClO是諸多反應性氯物質(RCS)中的一種，反應性氯物質會引起細菌的諸多應激反應，如常見的過氧化物抵抗、甲硫氨酸氧化、蛋白去折疊、“硫饑餓”等。同時，反應性氯物質對微生物的殺滅極力也是通過多途徑多靶點的方式，目前并無統(tǒng)一定論。?
??
目前，我國絕大多數(shù)醫(yī)療機構仍然以戊二醛作為內鏡清洗消毒的主要消毒劑之一。目前，在內窺鏡消毒過程中，強酸性氧化電位水的應用范圍正逐步擴大，其最主要原因是其消毒速度快，但它的產生須通過在有隔膜的電解槽快遞電解NaCl而成，另一個電極需不斷電解水，其產物完全沒有殺菌作用，因此產生大量廢液。
再者，強酸性氧化電位水需要現(xiàn)配現(xiàn)用，為實際操作帶來不便微酸性氧化電位水是由不帶隔膜的電解槽電解添加了中和劑的氯化鈉溶液而制得，為一室模型，不產生堿性電解水，無廢液產生，與酸性氧化電位水相比，微酸性氧化電位水的生產效率較更高。據(jù)研究表明，微酸性氧化電位水消毒滅菌效果確切，用時短，可加快內鏡使用的周轉，并且具備極強的安全性和穩(wěn)定性。除此之外，國外很多規(guī)范類書籍中已將微酸性氧化電位水列入消化內鏡消毒劑列表，比如《世界胃腸病學消化內鏡消毒操作指南(2005版)》《英國胃腸道內窺鏡設備去污染BSG指南(2008版)》和《歐洲ESGE—ESGENA消化道內窺鏡檢查中的清潔和消毒指南(2008版)》等。? ? ? ? ?綜上所述，微酸性基本符合消化內鏡理想的高水平消毒劑標準，在國內常規(guī)使用具有一定可行性，可作為新型內窺鏡消毒劑開發(fā)的重點選擇。? ? ??參考資料：內窺鏡常用消毒劑及其殺菌機制的探討，盧昕等，中國醫(yī)療器械信息，2022? ?END
原文始發(fā)于微信公眾號（艾邦醫(yī)用高分子）：內窺鏡常用消毒劑及其殺菌機制的探討
