乙醇作消毒剂原理:除了乙醇还有这几种醇
刘安在《淮南子》中写到:“清盎之美,始于耒耜”。
新型冠状病毒肺炎诊疗方案(第六版)中写到:病毒对紫外线和热敏感,56℃30分钟、乙醚、75%乙醇、含氯消毒剂、过氧乙酸和氯仿等脂溶剂均可有效灭活病毒。
乙醇,伴随着人类的历史,留下了无数英雄故事。百年之前,人们开始用乙醇进行消毒、抗菌与防腐。今天,在医院、家庭中,在细菌、病毒前,乙醇依旧兢兢业业地挥舞着它的芬芳和灭活作用。
乙醇为什么能抗菌?为什么要用75%的浓度?
除了乙醇,还有那些醇类物质可以用来做消毒剂?有没有毒性?
一起讨论下。
乙醇杀灭微生物的原理是什么?
作为人类最易获取的醇类物质,乙醇至少通过三种作用机制,起到杀灭微生物的作用。
首先,乙醇可以使蛋白质变性。变性后的蛋白质发生沉淀,失去原来的作用。这应该是听见最多的关于乙醇消毒作用机制的解释。
好好的蛋白质,遇见了乙醇怎么就变性了呢?
蛋白质的的分子结构不是简单的一条长链或是一个平面,而是像一个立体的迷宫,呈现出独特的三维结构。这样的三维结构可以将分子中的疏水基团较好地隐藏起来,因此总体上体现出亲水性。
也就是说,变性前的蛋白质,是可以均匀扩散在水中。想象一下生鸡蛋清,可以加水搅拌,打匀散开。
蛋白质在受到物理或化学因素的影响后,改变了分子内部结构和性质,被称为蛋白质变性。
可以引起蛋白质变性的因素很多。例如加热,可以将鸡蛋清蒸成鸡蛋羹。
变性后的蛋白质的结构变得松散,疏水基团会暴露出来,蛋白质会出现沉淀,同时丧失生物活性,就好似煮熟的鸡蛋,即便是完整的一个蛋,也不会孵出小鸡。
乙醇也可以造成蛋白质的变性。无论是细菌还是病毒,蛋白质都是必不可少的组分。乙醇分子进入到这些蛋白质分子的肽链环节中,使得蛋白质出现变性,丧失了生物活性,导致微生物的死亡。
其次,乙醇会破坏细菌的细胞壁。乙醇作为一种有机物,兼具有亲脂性和亲水性,有很强的渗透作用,尤其是60%至85%浓度的乙醇,更容易渗透进入菌体内,从内部将细菌溶解、破坏。
这也是为什么消毒用的乙醇会是75%的浓度。一来75%的乙醇渗透作用强,二来这个浓度与更高浓度的乙醇相比较,对微生物表层包膜的作用不至于太过迅速,给乙醇渗透进入微生物内部留下了时间,可以达到最满意的消杀效果。
注意,这里的75%,指的是体积与体积的比值。3体积的乙醇兑上1体积的水,得到的就是75%的乙醇。
最后,乙醇可以破坏微生物的酶系统。酶系统也是蛋白质,遇见了乙醇也是要玩完。没有了酶系统,微生物的代谢没有办法进行,一句话:活不下去。
值得注意的是,部分种类的细菌会在营养条件缺乏时,在菌体内形成圆形或椭圆形的芽孢休眠体。芽孢含水量极低,生命力顽强,75%乙醇拿他们没办法。因此,75%乙醇只能算作是中效消毒剂。
除了乙醇,还有别的醇类物质,也具有消杀微生物的作用
最常见的就是丙醇,包括正丙醇和异丙醇。
这两种丙醇的杀菌效果和乙醇处于同一水平,甚至在个别微生物的应用上有更好的效果,例如,异丙醇对乙型肝炎病毒的灭活效果比乙醇
更强。
将不同的醇配合使用,可以提高杀灭微生物的作用,缩短有效作用时间,特别是对病毒更有优势。
例如市面上常见的免洗手消毒凝胶,通常的乙醇含量为54%-66%,正丙醇含量为9%-11%,适用于手和皮肤的消毒。在永不手的卫生消毒时,取凝胶3ml涂在手部,搓擦1分钟,晾至干即可。
除此之外,苯氧乙醇、松油醇等醇类物质,也可以用做来配制消杀用品。
但是,并不是所有醇类物质都适合用来作为消毒剂来使用。
甲醇,对人体有毒害作用,不可用作消杀用品。
丁醇或分子量更大的脂肪醇,会散发出让人很不快的气味,效果也不出众,自然不会应用在消杀领域。
因此,乙醇、丙醇、苯氧乙醇这三种,是消杀用品中中最为常见的醇类物质。作为消毒剂,均安全无毒害作用。
关于医用酒精的几个冷知识
医用酒精多是用玉米酿造得来的。新冠疫情中,国家调集大量医用酒精,多是从东北供应,这和东北是玉米主产区有关。从某种意义上来说,医用酒精属于纯粮酒,不含甲醇(药典要求不得超过万分之一,可以忽略不计)。
医用酒精分为95%和75%两种。95%是蒸馏法能够得到的酒精浓度上限。想要得到比95更高的酒精度,需要用生石灰等将酒精里的水反应掉,这么“纯净”的乙醇临床很少用的上。
外搽医用酒精不当,也会很让人醉酒,尤其是小孩子。
注意防火!不要忘记了酒精属于易燃易爆品!
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参考文献:
银燕,张聿为.醇类消毒剂及其制剂的发展[J].中国消毒学杂志,2013,30(11):1062-1065.
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