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防衛病毒侵襲的生力軍
來源:中國化工報 發布時間:2020/2/7 11:45:15

 抗擊疫情的化工衛士③

  ——細說消毒劑的有效成分

  新型冠狀病毒來襲,各行各業眾志成城,堅決打贏疫情阻擊戰。化工行業在為全國的醫務工作者提供口罩、防護服、防護鏡原材料的同時,也在源源不斷地供應各種消毒產品。那么目前可以防護新型冠狀病毒的消毒劑都有哪些?它們又是如何生產的?上游企業為此做了哪些努力?我們又應該如何使用這些消毒劑?

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  新冠病毒:

  多種消毒劑可消殺

  首先我們來簡單了解一下需要殺滅的病原體——2019新型冠狀病毒,也就是2019-nCoV。

  根據已公開信息,2019-nCoV是一種冠狀病毒,也是一種正鏈單股RNA病毒。簡單地說,它由蛋白質組成的具有保護功能的“衣殼”、衣殼所包住的核酸以及由蛋白質、多糖和磷脂雙分子層(這是細胞膜的主要構成物質)構成的“包膜”組成。

  正是由于病毒包膜的存在,為我們在體外殺滅這種病毒打開了方便之門。由于病毒包膜的磷脂雙分子層對干燥、熱以及清潔劑非常敏感,具有包膜的病毒更易滅活,限制了其在宿主外的生存能力,使其傳播很難遠離宿主。

  按照以往對冠狀病毒的經驗,乙醚、酒精、含氯的消毒劑、過氧乙酸和氯仿等均可有效滅活病毒。另外,病毒具有熱敏感性,暴露在紫外線下或處于56℃高溫環境下30分鐘也可達到滅活效果。


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  酒精:

  75%酒精最管用

  既然我們已經知道了哪些藥劑可以滅活病毒,讓我們來看一下各種藥劑的情況。首先是在醫療消毒領域最常見的酒精(即乙醇)。

  一直以來,酒精都是重要的消毒產品,也是世界衛生組織基本藥物標準清單中的藥物之一,是醫療系統中最安全及有效的藥物之一。目前,由于新型冠狀病毒肆虐,醫用酒精在市場上一貨難求。

  酒精為什么可以用來消毒呢?實際上,酒精具有可以使蛋白質變性的特點。不過,由于水溶液濃度不同,酒精消毒的化學機理也不同。

  不論是細菌還是病毒,蛋白質都是其重要的組成部分。細菌的結構里有大量蛋白質成分,而我們在前面已經提到,病毒有包膜和衣殼結構,都是蛋白質。而在中學生物課上,我們就學到過,蛋白質由肽鏈組成,空間結構復雜,與其生物活性密切相關。因此,如果我們想使蛋白質失去活性,就需要使蛋白質改變結構。而酒精恰恰有這樣的作用。

  不過,不同濃度的酒精,在使蛋白質變性的作用機理上有所不同。95%以上(體積濃度,下同)的高純乙醇雖可使蛋白質變性,但它同時會使細菌細胞脫水,且不能完全溶解由磷脂組成的細胞膜。另外,酒精的濃度太高,反而馬上使細菌表面的蛋白質凝固,形成一層硬膜,這層硬膜對細菌反而起到保護作用,防止酒精進一步滲入,所以高純酒精的消毒殺菌效果反而不及75%酒精。對于有包膜結構的新型冠狀病毒,效果類似。因此,目前推薦使用的正是75%醫用酒精。

  目前,國內各大醫用酒精生產廠家正在加緊生產,以盡力滿足醫療防疫部門和社會需求。不過,嚴格來說,醫用酒精的生產并不是化學工業的專利。這是因為酒精的一種主要生產方式是釀制法,類似于制酒的過程,其最主要的原料是小麥、玉米和木薯等糧食作物。

  目前,由于疫情需要,多地正在加緊生產醫用酒精,有些食用酒精生產線也已轉產。2月2日,工信部原材料司司長王偉在介紹疫情防控醫療物資保障情況時表示。目前,我國有醫用酒精生產企業59家,日產能407噸,產量達到200多噸,復產率55%,而且在逐步提高。此外,還有乙醇生產企業可以做95%以上含量的酒精,日產量900噸,能夠保證醫用酒精原料供應。

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吉林石化電石廠生產的84消毒液主要成分次氯酸鈉溶液。

  次氯酸鈉溶液:

  大名鼎鼎的84消毒液

  1984年,地壇醫院的前身北京第一傳染病醫院研制成功能迅速殺滅各類肝炎病毒的消毒液,經北京市衛生局組織專家鑒定,授予應用成果二等獎,定名為84肝炎洗消液,后更名為84消毒液。這就是大名鼎鼎的84消毒液的來歷。

  84消毒液的成分并不算復雜,它是以次氯酸鈉為主要有效成分的消毒液,其主要作用是殺滅腸道致病菌、化膿性球菌和細菌芽孢。適用于一般物體表面、白色衣物、醫院污染物品的消毒。實際上,次氯酸鈉的消毒產品在全世界都可以見到。

  從原理上說,與酒精類似,次氯酸鈉也可以造成細菌和病毒的蛋白質變性,但酒精是利用其與水的不同溶解性造成蛋白質結構轉化,而次氯酸鈉則是基于其氧化性。次氯酸鈉具有強氧化性,可用作漂白劑,其漂白原理是次氯酸鈉水解生成具有漂白性的次氯酸,這是一種弱酸,其酸性比碳酸要弱。但次氯酸具有強氧化性,能夠將具有還原性的物質氧化,使其變性,因而能夠起到消毒的作用。同時,次氯酸鈉可以少量水解生成氯,形成刺激性氣味。因此,84消毒液必須在低溫環境下密閉保存。

  如果說酒精的生產有農業參與的話,次氯酸鈉的生產完全是化學工業在作貢獻。1789年,法國科學家貝索萊特在巴黎哈維爾碼頭的實驗室里,通過將氯氣通過鉀堿液的溶液來生產次氯酸鉀,隨后,拉巴拉克用更便宜的蘇打堿代替了鉀堿,從而得到次氯酸鈉。用氯氣生產次氯酸鈉的工藝,現在仍是次氯酸鈉生產的主要工藝。目前,次氯酸鈉的主要生產原料是氯氣和氫氧化鈉,將氯氣通入工業用氫氧化鈉水溶液,氯堿行業也是84消毒液的最重要上游行業。

  連日來,為堅決打贏疫情防控阻擊戰,氯堿行業正積極響應中央精神與各地政府號召,加緊生產供應抗擊疫情所需的各類消殺產品。而國內氯堿企業基本都可以生產次氯酸鈉,疫情發生后,全國氯堿企業全力配合地方政府所需,及時提高開工負荷,保障各地消毒產品需求使用。工業和信息化部原材料工業司司長王偉介紹,目前,全國84消毒液生產企業95家,平均開工率目前僅60%,日產量1579噸,另有庫存1908噸。但次氯酸鈉日需求100噸,而目前我國次氯酸鈉日產能1萬噸左右,產量接近5000噸。因此,84消毒液生產至少是有原料保障的。

  消毒劑使用貼士

  酒精:

  可以使用浸潤酒精的消毒濕巾、醫用棉片等進行消毒,但需要注意,70%~75%的濃度下,消毒效果是最好的。

  如購得酒精體積濃度為95%,可以通過稀釋來獲得75%的酒精。如100ml95%濃度的酒精,可加入26.7ml純水獲得75%的酒精。

  如應急使用,可以使用75度白酒,但由于成分不同,實際效果遠不如醫用酒精。其余品種白酒效果更差。

  喝酒不能殺滅病毒,只會造成酒精中毒。如不慎服用醫用酒精,請立即去醫院洗胃。

  絕對不可以用工業酒精代替醫用酒精使用。工業酒精是通過化學方法合成的,其中含有甲醇等有害雜質,不可與人體接觸,不可用于消毒。

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  84消毒液:

  市售84消毒液濃度較高,有刺激性和腐蝕性,可致灼傷,使用前需要稀釋,取用時應戴手套、口罩,并避免接觸皮膚、黏膜等。一般取1份消毒劑,加入99份冷水,得到濃度為500mg/L的含氯消毒液。然后,用專門的抹布沾取溶液擦地、擦桌子等。等待不少于15分鐘的時間后用清水再擦拭,去除殘留消毒劑。如果地面有污染,消毒液濃度需要提高。

  對于84消毒液,不要與其他洗滌劑或消毒液混合使用,尤其是酸性物質,而且需要儲存在通風陰涼處。

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  過氧乙酸:

  過氧乙酸溶液不穩定,應貯存于通風陰涼處,用前先測定有效含量;用蒸餾水或去離子水配制稀釋液,稀釋常溫下保存不宜超過兩天。配制過氧乙酸時忌與堿或有機物混合,以免產生劇烈分解,甚至發生爆炸。

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  過氧化合物:

  同樣是有效的消毒劑

  陽煤太化新材料己內酰胺分公司雙氧水車間的職工為桶裝消毒劑貼上標簽。 (李昭辰 攝)

  過氧化物類消毒劑適用范圍比較廣,其中二氧化氯、過氧化氫、過氧乙酸這三類是代表物質。一定要在稀釋后使用。這里面,除已經介紹過的二氧化氯外,過氧化氫最為常見,過氧乙酸的用途也十分廣泛。過氧化物類消毒劑殺毒效果好,是一類安全、綠色環保型消毒劑。

  純過氧化氫是淡藍色的黏稠液體,可任意比例與水混合,是一種強氧化劑,水溶液俗稱雙氧水,為無色透明液體。其水溶液適用于醫用傷口消毒、環境消毒和食品消毒,其消毒原理也來自于其氧化性。目前,過氧化氫的工業制備方法是蒽醌法。這一方法由巴斯夫發明,其最終效果是利用蒽醌做催化劑,使用氫氣和氧氣直接合成過氧化氫。目前,雙氧水產能、產量及消費量的世界第一大國正是我國。目前,我國醫用雙氧水供應基本穩定。

  過氧乙酸是一種有刺激性氣味的液體,可溶于水或乙醇等有機溶劑。為強氧化劑,腐蝕性強,有漂白作用,性不穩定。過氧乙酸的合成原料為冰醋酸、硫酸、過氧化氫。被硫酸處理過的冰醋與過氧化氫混合后,過氧化氫中的一個氫被冰醋酸中的乙酰基置換,形成過氧乙酸。市售過氧乙酸為混合水溶液,除含主要成分過氧乙酸,另含過氧化氫、冰醋酸、硫酸等,濃度一般為20%。過氧乙酸是一種有效的消毒物質,氣體和溶液都具有很強的殺菌能力。能殺滅細菌繁殖體、分枝桿菌、細菌芽胞、真菌、藻類及病毒,也可以破壞細菌毒素。其殺菌作用比過氧化氫強,殺芽胞作用迅速。目前,多地正在使用過氧乙酸進行消殺作業。各地相關生產企業也正在加大生產,服務各地的消殺工作。

  不過,對于一般家庭來說,過氧化物類消毒劑有一定危險性,如使用不當,長期使用對人和動物眼睛、呼吸黏膜等會有損傷,一般不推薦使用,尤其是過氧乙酸。如果使用,最好選擇商業配置的消毒劑。

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  其他含氯消毒劑:

  作用未知謹慎選擇

  山西億潔潔消毒劑有限公司生產的含氯消毒劑準備發往全國各地疾控中心。 (王志雄 攝)

  除最常見的84消毒液,還有許多其他含氯消毒劑可供選用。它們的原理與84消毒液類似,都是通過其氯元素的氧化性殺滅病毒。需要注意的是,不是化學式或者名字里面含氯的消毒劑就一定管用,有些含氯的消毒劑實際是酚類消毒劑。

  二氧化氯屬于比較常見的消毒劑,它可以消滅病毒。二氧化氯是黃綠色,有刺激性氣味的氣體,是氯的最穩定的氧化物,也是唯一大量生產的鹵氧化物。二氧化氯泡騰片也是常見的漁業消毒用品,也用于自來水的消毒和食品的漂白。

  國外研究顯示,低濃度下二氧化氯是安全、無毒的消毒劑,但由于二氧化氯具有極強的氧化能力,應避免在高濃度時(大于500ppm)使用。當使用濃度低于500ppm時,其對人體的影響可以忽略,事實上,二氧化氯的使用濃度一般低于100ppm,在50ppm左右即可消滅病毒。

  氯代異氰尿酸鹽已被證明對甲肝病毒有殺滅作用,但甲肝病毒是一種沒有外殼的單鏈DNA病毒,對植物病毒病害也有一定的殺滅作用,其對2019-nCoV的殺滅作用未知。不過,對于一般的消毒,氯代異氰尿酸鹽具有毒性小,有效率高,分解無殘留,貯存、運輸、使用便利等優點。

  需要注意的是,部分含氯消毒劑對于病毒沒有殺滅作用。氯二甲酚、對氯間二甲苯酚雖然名字里都有氯,但其實屬于酚類物質。


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