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后大流行时期的生活110——消毒液回顾【乙醇(酒精)】

淡斋达原 淡斋达原 2023-12-24
作为后台留言排名前几位的“酒精”,一直是读者们比较关心的内容。不过严格来说其实只有95%ABV(酒精含量)的乙醇在医学上会被称为“酒精”,但绝大多数情况下都习惯使用“酒精”来代称不同浓度的乙醇。所以本期消毒液回顾我们就来重新回顾一下乙醇/酒精的内容。
本期内容主要包括:
  • 乙醇的基本信息
  • 乙醇的消毒原理
  • 乙醇的主要用途(医学)
  • 乙醇与新冠病毒
  • 乙醇的复配
  • 乙醇的使用风险
  • 乙醇的其他事项


一、乙醇基本信息

乙醇(缩写EtOH;也称为乙醇、谷物酒精、饮用酒精或简称为酒精)是一种有机化合物。乙醇是一种易挥发、易燃的物质 ,无色液体,具有典型的酒样气味和辛辣味。被广泛应用在生产生活的各种各样方面中,历史上它被用作全身麻醉剂,在现代医学中用作防腐剂、消毒剂、某些药物的溶剂以及甲醇中毒和乙二醇中毒的解毒剂。


二、乙醇的消毒原理

乙醇作为一种广谱消毒剂,可以应用于杀毒和杀菌两方面,但作为中效消毒剂,其对芽孢、真菌和非包膜病毒效果不佳。
(一)杀菌原理
酒精是通过响细菌细胞膜的通透性,破坏微生物的酶系统,促使微生物的蛋白质变性等方式,影响抑制微生物生长,干扰其正常功能,影响细胞传递活性,影响微生物的代谢,来达到杀菌的作用。
拓展1:关于75%酒精
作为广谱消毒剂,乙醇消毒剂的浓度要求主要是因为细菌的特性。乙醇杀菌用机理为首先侵入菌体细胞,然后脱除蛋白质表面的水膜,使之失去活性,引起代谢障碍。如果乙醇浓度太高(>80%),难以进入菌体内部;而太低(<50%),则无法使蛋白质变性,起不到杀菌的作用,所以最有效的浓度为75%。
(二)杀毒原理
乙醇可以破坏包膜病毒的双层膜和糖蛋白刺突,灭活病毒。
拓展2:包膜病毒
病毒从结构上来说可被分为两类:包膜病毒非包膜病毒,两类病毒最大的区别就在于病毒的核心结构“蛋白质衣壳”外面是否有一层包膜。包膜的主要成分是脂质,它的存在能加强病毒的伪装,使得病毒容易进入宿主细胞,亦可增加病毒结构上的稳定性,然而一旦包膜病毒离开宿主暴露在外界环境中时,其表面的包膜就容易被脂溶剂、脱脂剂、强碱等物质洗脱、破坏。消毒剂破坏了包膜病毒的薄膜以后,导致了病毒死亡和无法传播。通常情况下常用的乙醇浓度可以杀灭大部分包膜病毒,包膜病毒亚组包括沙粒病毒科、冠状病毒科、丝状病毒科、黄病毒科、疱疹病毒科、副粘病毒科、痘病毒科和逆转录病毒科。

(三)温度的影响
温度对乙醇消毒剂的影响主要表现在其与消毒剂浓度的关系,温度升高其消毒作用增强。温度每改变1℃,容量百分浓度相差3%,因此配置酒精时,如果要消除温度的影响,可按照如下公式计算实际浓度:

V%t=V%T+ ɑ(1-T)

  • V%t:温度为t时,被测酒精容量百分浓度

  • V%T :标准温度20℃,杀菌力最强的百分浓度77.01%。

  • 温度校正系数0.3%,t为被测酒精温度,T为标准温度20℃。

不过由于酒精的良好消杀效果,实际使用中通常不用特别在意温度的影响。
三、乙醇的主要用途(医学)
乙醇作为一种历史悠久的消毒剂被广泛应用于医疗领域,是一种光谱消毒剂,可以有效针对大部分细菌和包膜病毒:
  • 用于在针刺前和手术前对皮肤进行消毒。

  • 用于对人的皮肤和医疗保健提供者的手进行消毒。

  • 用于清洁其他区域。

  • 口服或静脉注射治疗甲醇或乙二醇中毒。

  • 在硬化疗法中用作硬化剂

  • 漱口水。


在我国GB/T 26373-2010《乙醇消毒剂卫生标准》规定了乙醇含量(70%~80%)、稳定性等理化指标以及微生物(包括大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、白色念珠菌)杀灭指标,乙醇消毒液适用于一般物体表面、手和皮肤的消毒。

四、乙醇与新冠病毒

新冠病毒是非常典型的包膜病毒,乙醇毫无悬念的可以杀灭新冠病毒,所以长期以来的关注重点就变成了何种浓度的乙醇可以在多长时间内杀灭新冠病毒(这也是读者问的比较多的问题)。对此专门有研究人员进行了实验,从结论上来说20%的乙醇无法灭活,30%的乙醇可以在1min之内灭活,40%~80%的乙醇可以在30s内灭活。
另一份研究将观察时间调整为5s,得到了同样的结果。(其实现实中乙醇对新冠病毒的灭活接近于“秒杀”,但实验室环境出于严谨考虑需要最低的观察时间。)另一方面,95%乙醇对新冠病毒的杀灭效果并不理想,但这是因为催化微生物渗透需要最低浓度的水,较高浓度的酒精可能会使病毒脱水,从而让病毒保持较高的存活率。与对细菌的影响在原理上是不同的。

另一方面,随着新冠病毒的不断变异,乙醇对不同毒株的影响也有了些许差别。尽管Alpha、Beta、Delta 和 Omicron对乙醇抵抗有所增强,但现阶段仍可以被乙醇完全灭活。(因为一些原因,我对引用图片中的部分内容修改为了original

所以综合现有研究,可以知道在现阶段针对Omicron系毒株,40%~80%的乙醇可以在5s内杀灭新冠病毒;30%的乙醇虽然无法完全杀灭Omicron系毒株但可以明显降低其载量;20%的乙醇基本无法有降低新冠病毒载量;95%的乙醇可以降低新冠病毒但效果不佳。
五、乙醇的复配
乙醇可通过与其他抗菌剂复配达到增效,如与过氧乙酸复配提升对病毒的灭活能力,与氯己定、季铵盐或三氯生组合提高其持久杀菌
另一项比较有意思的究则发现,乙醇(69%)、柠檬酸(2%)和尿素(2%)的组合配方消毒剂能够灭活德国、欧洲和北美病毒测试规范当中全部的包膜病毒和非包膜病毒(比如诺如和腺病毒)。

六、乙醇的使用风险

燃烧风险,乙醇易燃实际燃点和浓度有关,乙醇的燃点为22°C。考虑到使用安全,应尽量避免大范围喷洒或应用在易起静电的物品上,也不能应用于空气消毒。避免火灾隐患。

刺激风险,乙醇对人体黏膜存在较强的刺激性,长期用于皮肤也可能会溶解磷脂,损坏皮肤及毛囊细胞,甚至可能造成毛发脱落、皮肤萎缩、血管扩张等反应。另外某些人群皮肤内缺乏醛脱氢酶,容易对酒精过敏,从而产生接触性皮炎和皮肤刺激。不过也有研究显示在健康人群中,连续7天每天两次,对比水洗型产品,酒精类消毒剂并未显示出更明显的皮肤刺激破坏作用。
免疫风险,乙醇具有高挥发性,消毒时会带走皮肤上的热量和水分,降低皮肤的天然保湿能力及免疫力,造成皮肤干燥、粗糙、皮脂分泌旺盛、毛孔粗大,加快皮肤衰老。因此,皮肤进行乙醇消毒后应适量涂抹护手霜或身体乳。
饮用风险,不要喝消毒液。

七、乙醇的其他事项
(一)关于“假酒精”
正常情况下可以联系商家退换货。不过乙醇作为一种制造成本非常低廉的化学品造假的必要很低,所谓的假酒精多数是指浓度达不到70±5°。但由于40%以上酒精就可以有效杀灭新冠病毒,所以即便达不到标准的70±5°酒精也可以使用的;如果不放心可以自行购买酒精度数测量器,或者取出部分酒精尝试点燃进行测试。
(二)关于工业酒精
还有一种情况是买到无良商家用工业酒精勾兑而成的酒精。工业也称变性酒精、工业火酒。工业酒精的纯度一般为95%和99%。主要有合成和酿造(原煤或石油)两种方式生产,合成的一般成本很低,乙醇含量高,工业酒精一般乙醇含量大于或等于95%,甲醇含量低于1%。从杀毒的角度来说,只要勾兑后的成品乙醇含量在40%以上都可以有效杀灭新冠病毒。其主要风险来自甲醇中毒的问题,不过甲醇中毒的摄入量为4g,经过无良商家勾兑过的产品其甲醇含量会进一步下降,喷洒消杀时空气中的甲醇含量则会更低,所以理论上只要不直接饮用基本不存在中毒风险。当然,从安全角度还是尽量避免会更好。

(三)关于白酒
从酒精浓度考虑,国内的高度白酒(传统工艺浓香型白酒酒精浓度52%,酱香型53%)完全满足对新冠病毒的消杀,在一些特定的情况下可以采用高度白酒替代医用酒精,通过喷洒或涂抹的方式消毒。但需要注意,不像很多自媒体所宣传的那样,喝高度白酒并不能预防新冠病毒感染。喝高度白酒充其量就只能起到口腔消毒的作用,杀灭口腔中可能存在的新冠病毒,稍微降低新冠感染风险。且饮酒也会降低身体的免疫力,反而可能会增加感染风险。(一类致癌物,不要总喝酒)

(四)关于吸入乙醇
2023年4月,日本科学家在《Journal of infectious Diseases》上发表了一项比较有趣的乙醇吸入研究结果,该项研究认为吸入低浓度的乙醇蒸气可以使小鼠体内的甲型流感病毒失效,而且没有有害的副作用,它理论上也可以治疗类似的病毒,比如新冠病毒

实验首先用小鼠评估了吸入乙醇蒸气的安全性。在小鼠所在的容器内,使用超声波蒸气发生器将50%的乙醇溶液喷雾10分钟,每天2次持续3周。结果显示,虽然小鼠的血液酒精浓度在喷雾后短暂上升,但很快就会恢复,并且三周后小鼠的体重并无减少,也未发现肝脏损伤。然后,在实验前5~6小时将甲型流感病毒接种至小鼠体内使其感染,然后比较了吸入乙醇蒸汽(每天2次,每次10分钟)的小鼠与同样操作下吸入水蒸气的小鼠的生存率,结果显示吸入乙醇蒸汽的小鼠的生存率显著高于对照组。研究人员还使用人肺培养模型,在模拟体温37℃的情况下使用能够使病毒失活的20%浓度的乙醇处理,检查了其对细胞的毒性,结果表明该处理对细胞无影响。另外经过乙醇处理的肺细胞模型中,病毒载量显著下降,因为从感染细胞产生的病毒释放到细胞外时被乙醇灭活,从而防止了再次感染。
当然,我个人现阶段并不推荐各位读者以各种方式自行吸入任何浓度的乙醇进行治疗,毕竟雾化酒精本身就存在火灾风险,放在这里只是向读者介绍一下未来可能的一种治疗方案,不过目前尚不成熟。
总的来说,乙醇可以杀灭新冠病毒,并且是非常好的广谱消毒溶液,可以杀灭大部分细菌和包膜病毒(复配后也能杀死非包膜病毒)。如果只考虑对新冠病毒进行消杀,则不用太在意具体浓度,乙醇浓度40%~80%均可在5s内完成杀灭,在部分情况下白酒同样可以起到同样效果。不过在使用过程中需要注意相关风险隐患。
以上就是本期分享的全部内容,有什么问题欢迎给我留言。

(文中所有图片均来自网络公开渠道)
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