次氯酸(HClO),具有強(qiáng)勁的氧化能力,與病菌接觸后能損害細(xì)胞膜,使細(xì)胞內(nèi)的蛋白、RNA 和DNA無法發(fā)揮正常的生化活性,迅速破壞有害病菌的細(xì)胞膜,導(dǎo)致病菌死亡。它又是如何做到溫柔殺菌,把病菌秒殺在空氣中的?
次氯酸是由所有哺乳動(dòng)物的白細(xì)胞自然產(chǎn)生的,在免疫系統(tǒng)中,可以通過氧化和氯化殺死病原體。用氯消毒已經(jīng)有100多年的歷史,次氯酸可以提供比次氯酸鈉(氯漂白劑)更優(yōu)異的消毒性能是無可爭(zhēng)辯的事實(shí)。最著名權(quán)威著作之一是White's Handbook of Chlorination.書中全面介紹了氯和替代消毒劑的化學(xué)性和有效性。
概念區(qū)分
含氯消毒劑 disinfectants with chlorine
溶于水中能產(chǎn)生次氯酸的消毒劑,這類消毒劑主要包含無機(jī)氯化合物(如次氯酸鈉、次氯酸鈣、氯化磷酸三鈉)、有機(jī)氯化合物(如二氯異氰尿酸鈉、三氯異氰尿酸、氯銨T等),生活中應(yīng)用最為廣泛的就是84消毒液。
次氯酸消毒劑 disinfectants with hypochlorous acid
消毒液原液中含有穩(wěn)定的次氯酸的消毒劑。
“溫柔殺手”的秘密
次氯酸可以以霧化方式進(jìn)行動(dòng)態(tài)滅菌的。它能讓空氣中的細(xì)菌、霉(真)菌及病毒失去活性,具有超強(qiáng)滅菌、除臭和高效分解空氣中有害氣體的特性。將低濃度(10-200ppm)微酸性次氯酸水用抗菌霧化器進(jìn)行噴霧,不會(huì)造成環(huán)境的過度潮濕,并可達(dá)到預(yù)防感染的效果,用自己的雙手掌控空氣中的病菌。
在一些人群密集場(chǎng)所,如:托幼機(jī)構(gòu)、學(xué)校、醫(yī)院、餐飲店、機(jī)艙及辦公室等等的應(yīng)用,可以有效預(yù)防群聚感染。尤其對(duì)于老人、小孩等免疫力低下的人群,次氯酸消毒液可以先于血液一步,將病毒扼殺在人體之外,就像給身體穿上的了一層綠色抗菌鎧甲。在養(yǎng)殖場(chǎng)、食品工廠被廣泛應(yīng)用。
區(qū)別于臭氧消毒、紫外線消毒、84消毒等不穩(wěn)定,有刺激性氣味,只能工業(yè)用的消毒方式,次氯酸消毒液更適合家用,可直接接觸皮膚、入口無毒,屬于國(guó)際領(lǐng)先水平、無化學(xué)添加的高等級(jí)消毒除菌方式,可直接用于應(yīng)用到食品接觸面的消毒,在醫(yī)療保健領(lǐng)域,用于傷口清潔,滴眼劑和病房消毒,替代有毒化學(xué)物質(zhì),在養(yǎng)殖場(chǎng)、食品工廠被廣泛應(yīng)用。
次氯酸與傳統(tǒng)的含氯消毒液在殺菌原理的存在差異,從專業(yè)角度分析,日本科學(xué)家Fukuzaki教授2006年發(fā)表在《Biocontrol Science》上的論文來解釋其殺菌原理:
如上圖所示,細(xì)胞膜表面是帶有負(fù)電荷的,因此次氯酸根(ClO-,也是帶負(fù)電荷)不能輕易進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部,而次氯酸(HClO)是中性小分子,可以穿透細(xì)胞膜,進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部,并與其內(nèi)部的DNA和線粒體發(fā)生反應(yīng),使其死亡。這也就在一定程度上解釋了同等有效氯的情況下,為什么次氯酸(HClO)的殺菌能力比次氯酸鈉(NaClO)的原因。
次氯酸小課堂
次氯酸在日本和歐美等國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)廣泛應(yīng)用,近些年開始進(jìn)入中國(guó)逐漸被應(yīng)用。
150多年前,次氯酸被認(rèn)作為一種獨(dú)特的化學(xué)物質(zhì)(Cordova,1916)。在第一次世界大戰(zhàn)中,次氯酸因其抗感染特性被廣泛用作創(chuàng)傷傷口的抗菌劑(Smith,Drennan,Rettie and Campbell,1915),隨后其應(yīng)用逐漸擴(kuò)展至環(huán)境衛(wèi)生和治療壞疽、白喉和猩紅熱(Beattie,Lewis and Gee,1917年)。到了20世紀(jì)40年代,倫敦醫(yī)院已將酸化次氯酸鹽得到的HClO溶液霧化用作防止病原體在空氣中擴(kuò)散的感染控制措施(Elford and van den Ende,1945)。
幾十年后,HOCl被發(fā)現(xiàn)是在活化的人體中性粒細(xì)胞和其他組織內(nèi)的吞噬細(xì)胞中自然形成的(Klebanoff,1975)。這是髓過氧化物酶與過氧化氫共同作用下,氯離子發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生的。
1976年,首次證實(shí)人體先天免疫中產(chǎn)生次氯酸殺菌。美國(guó)生物學(xué)家John E.Harrison在白細(xì)胞氧化爆發(fā)過程中證明次氯酸存在,并證明次氯酸有著明顯的殺菌作用。
1979年,次氯酸的殺菌機(jī)理得到進(jìn)一步揭示。美國(guó)生物學(xué)家Thmoas 發(fā)現(xiàn)次氯酸通過損壞細(xì)菌蛋白(硫醇、硫醚和氨基)、失活酶作用,包括切割肽鍵和氧化細(xì)菌成份巰基,從而達(dá)到殺菌效果。
1996年,人們開始關(guān)注次氯酸的理想作用濃度。意大利學(xué)者Domenico Lapenna研究表明每106個(gè)中性粒細(xì)胞可產(chǎn)生0.1μM次氯酸,這一濃度可在5分鐘內(nèi)殺滅1.5×107個(gè)大腸桿菌。
2002年,研究首次對(duì)次氯酸及次氯酸陰離子的臨床應(yīng)用進(jìn)行了比較。法國(guó)科學(xué)家Corinne Le Dantec 發(fā)現(xiàn)次氯酸殺菌效率顯著優(yōu)于次氯酸陰離子。對(duì)于大腸桿菌,次氯酸的殺菌效率是次氯酸陰離子的50倍。同時(shí)發(fā)現(xiàn)次氯酸不穩(wěn)定,在PH>6下易水解為次氯酸陰離子,限制了它的臨床應(yīng)用。
2008年,次氯酸在臨床滅菌消毒方面的應(yīng)用得到進(jìn)一步擴(kuò)大驗(yàn)證。韓國(guó)學(xué)者金賢基發(fā)現(xiàn)次氯酸不僅殺細(xì)菌,還殺真菌、病毒,煙曲霉、米根霉、人流感病毒。
2010年,中國(guó)有了對(duì)配比生成穩(wěn)定次氯酸的初步探索。中國(guó)學(xué)者丁小明等人在《中國(guó)消毒學(xué)雜志》中提出了通過弱酸和次氯酸鈉配比方法制備穩(wěn)定次氯酸來提高次氯酸鈉殺菌能力的設(shè)計(jì)。
2010年,中國(guó)開始探索次氯酸在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。中國(guó)學(xué)者王莉等人在《農(nóng)業(yè)工程技術(shù)雜志》中提出次氯酸用于農(nóng)業(yè)灌溉可以有效預(yù)防病蟲害的發(fā)生。
2015年,成熟的次氯酸應(yīng)用技術(shù)投入到規(guī)模化生產(chǎn)中。
2019年,大阪油脂工業(yè)更新了ISO9001:2015《質(zhì)量管理體系要求》國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)于次氯酸。
2020年,隨著疫情爆發(fā),酒精及含氯消毒液的問題頻出,次氯酸消毒液被廣泛應(yīng)用。美迪森創(chuàng)新次氯酸研發(fā)技術(shù),青松郁合免水洗次氯酸消毒液應(yīng)運(yùn)而生。
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