杀菌因子协同作用

协同杀菌作用在研究和应用方面都取得了很大进展。近年来，在寻找新的物理和化学杀菌因子研究进展缓慢的情况下，协同杀菌作用的研究成为重要选题。研究报道多、应用比较成功的主要有热力与化学因子协同，紫外线与化学因子协同，微波与化学因子协同以及化学与化学因子协同等。

【作用形式与特点】

在进行各种杀菌因子的研究和应用实践中发现，现有各种单一消毒因子在应用中都存在这样或那样的缺点，并且有的缺点直接影响了该消毒剂的使用范围和应用前途。为了更清楚地分析这些特点，将目前常用的物理化学杀菌因子分成二大类型六个级别。

1.物理杀菌因子　含三个强度级别。

（1）高强度物理杀菌因子：高温湿热、高温干热、远红外线高温、高强度微波辐射、电离辐射等，除电离辐射之外，它们都具有高温损坏的特性；杀菌能力随温度升高而加强。

（2）中强度物理杀菌因子：紫外线、中强度辐射微波，它们对物品损坏比较轻，但其杀菌能力有限，适合与其他因子联合应用。

（3）低强度物理杀菌因子：主要代表为超声波，对物品无损坏作用，但杀菌能力比较低，配以化学因子作用可增强杀菌能力。

2.化学杀菌因子　杀菌效果分为三级。

（1）高效化学消毒剂：甲醛、戊二醛、过氧乙酸、过氧化氢等都属于高效消毒剂，它们具有很强的杀菌能力，但它们都不同程度存在毒性、刺激性、腐蚀性、不稳定性等诸多缺点。

（2）中效化学消毒剂：碘伏、乙醇、异丙醇等属于中效消毒剂，它们的毒性、刺激性、腐蚀性都比较低，但它们的杀菌能力变化不定，稍加配伍比较容易提高杀菌能力。

（3）低效化学消毒剂：以氯己定、季铵盐和氯羟二苯醚为代表，它们基本无腐蚀性和刺激性，但杀菌能力很弱，比较适合与物理杀菌因子协同作用，提高它们的杀菌能力。

【配伍原则】

1.增效原则　配伍后具有明显协同增效作用，并能够达到配伍应用目的范围的最好杀菌效果。

2.降低不良反应原则　配伍后明显降低各单因子原来的毒性、刺激性、腐蚀性等不良性能，并能够满足协同应用设计要求。

3.简化使用原则　配伍后不增加各单因子原来使用的复杂性，尽可能达到使用方便。

4.降低浓度原则　无论采用那种协同方式，均达到降低原来各个单因子的使用强度或剂量。

【增效作用判定】

1.用T／E比值判定　若T／E比值等于1判定为各因子作用相加，T／E比值＜1判定为拮抗作用，T／E比值＞1则判定为具有协同增效作用且T／E比值越大协同增效作用越强。

T：代表理论存活率，其数值为各单因子作用后微生物存活率的乘积。

E：代表各因子协同作用后微生物的存活率。

举例说明：超声波与过氧化氢协同杀菌作用，30g／L过氧化氢单独作用10min、细菌存活率为72.5%，超声波单独作用10min、细菌存活率为85%，二者协同作用后存活率为0.02%，所以T／E＝72.5%×85%／0.02%＝61.625／0.02＝3　081，结果判定协同增效明显。

2.用比较杀灭率直接判定　研究中可以直接将各单因子对微生物杀灭率与协同作用后的杀灭率进行比较，若协同作用后的杀灭率明显高于各单因子的杀灭率，即可判定具有增效作用或明显增效作用；若显示出明显增效作用并且杀灭率达到设计目标值，则可以认为此协同作用获得满意结果。

【研究和应用】

杀菌因子协同作用研究比较多并获得成功应用的主要有以下几个方面。

1.热力与化学消毒剂协同

（1）热力与氯己定协同作用：氯己定本身并不具有杀灭亲水性病毒的作用，亦不能杀灭细菌芽孢，但在提高作用温度的条件下可使其作用增强。研究证明，将5g／L氯己定水溶液温度提高到75℃条件下，作用180min，可以杀灭细菌芽孢达到99.9%以上，具有一定使用价值。

（2）热力与季铵盐类协同作用：苯扎溴铵属于低效消毒剂，只能杀灭普通细菌繁殖体，但在加热条件下，可极大提高其杀菌能力。将含有5g／L苯扎溴铵的复方溶液加温到75℃，作用15min，可以完全杀灭金属载体上的蜡状杆菌芽孢、类炭疽杆菌芽孢、枯草杆菌黑色变种芽孢，可以杀灭嗜热脂肪杆菌芽孢达99%以上；加温到40℃，作用2min，可完全灭活HBsAg。热力与苯扎溴铵协同作用获得了成功地应用，用此作用原理设计制作的JW型牙钻手机消毒器已经在临床应用多年，是一个非常适用的无毒无损坏的牙钻手机消毒专用设备。

加热对双长链季铵盐增效作用更明显。将含有2　500mg／L双癸基二甲基氯化铵溶液加热到60℃，作用30min，对枯草杆菌黑色变种芽孢杀灭率可达到99.99%以上；将含1 250mg／L的双癸基二甲基氯化铵溶液加热到80℃，作用60min，对枯草杆菌黑色变种芽孢杀灭率可达到99.999%以上。

（3）热力与甲醛协同作用：甲醛气体本身是一种良好的消毒剂，但其作用非常慢、穿透力很弱；将其与热力联合应用，不仅可以加快作用速度，也可以极大提高其穿透能力。试验证明，将甲醛水溶液的作用温度由20℃提高到40℃，其杀菌作用时间可由32h缩短到5min。在作用温度80℃的压力蒸汽灭菌器内，经抽真空排除冷空气，然后用80℃蒸汽与甲醛气体混合作用，可以对不耐热物品进行灭菌处理，整个灭菌时间与压力蒸汽灭菌时间相当。低温蒸汽甲醛灭菌法已作为临床医疗器械消毒方法之一、并已生产出制式设备即低温蒸汽甲醛（lwo temperature steam for maldehyde，LTSF）灭菌器。

（4）热力与枸橼酸协同作用：据邢淑霞等研究报道，将含量8.2g／L的枸橼酸水溶液加热至80℃，作用20min，对载体上枯草杆菌黑色变种芽孢杀灭对数值均＞3.0。利用热力与枸橼酸协同作用原理，对血液透析机管路进行模拟现场消毒试验证明，含8.2g／L枸橼酸水溶液在管路中加温到80℃，循环作用7.5min，对污染在管路中枯草杆菌黑色变种芽孢消除率达到99.999%以上。

2.紫外线与化学消毒剂协同作用

（1）紫外线与过氧化氢协同作用：紫外线对物体表面上微生物杀灭能力比较弱，过氧化氢虽然为高效消毒剂，但在低浓度下则作用能力有限。经过研究证明，30g／L过氧化氢水溶液单独作用10min或用70μW／cm2紫外线单独照射10min，对枯草杆菌黑色变种芽孢杀灭率均在50%以下；若将二者联合协同作用10min，则可将上述细菌芽孢杀灭99.99%以上。这种协同方式可做成餐具消毒设备，可以达到很好的消毒效果。

（2）紫外线与乙醇协同作用：乙醇杀菌作用快速，但其并不能杀灭细菌芽孢，对乙肝病毒的灭活效果也不肯定，若将紫外线与乙醇协同作用，对细菌芽孢和乙肝病毒都具有很强的杀灭效果。试验发现，用75%乙醇将物体表面润湿，在经紫外线照射10s，即可杀灭细菌芽孢达99.99%以上并可完全灭活HB－sAg。用H形紫外线灯组装在圆柱形金属罩内制成小型物品消毒器，将器械蘸湿75%乙醇再进行照射，具有临床消毒实用价值；组装成的紫外线票证消毒器，在其滚轴盒内放入75%乙醇，消毒操作时将乙醇随滚动涂布在票证表面，同时受到紫外线（约5　000μW／cm2）照射，可以对各种纸制品进行消毒，适合于人民币、病历纸、化验单等消毒处理。

3.微波与化学消毒剂协同作用　微波是一种物理杀菌因子，但微波的杀菌作用与输出功率成正比，而随微波输出功率增加，温度也升高，对物品的损坏性增大。经过研究证明，将微波输出功率降低，再与低效消毒剂协同作用，可使杀菌作用明显提高，表17－7列举了作者研究的微波与某些化合物协同杀菌效果。由表内结果可以看出，所列各种化合物本身或在低浓度下并不具有杀灭细菌芽孢的能力，有的只有抑制细菌的作用，但在微波的协同作用之下，都显示出了强大的杀灭细菌芽孢的能力；其中有的化合物本身性能比较温和，无毒、无刺激性、无腐蚀性，具有很好的研究价值和使用价值。

杨华明等研究的微波快速灭菌器采用微波与氯己定协同作用方式，经过实验室和临床试验证明，在一定量负载条件下，可以作为临床手术室等场合的医疗器械快速灭菌之用。另外，丁兰英等研究的微波牙钻消毒器采用微波与苯扎溴铵协同作用，只需要200W功率的微波与苯扎溴铵协同作用1min即可完全灭活乙肝病毒（表17-7）。微波快速灭菌器和微波牙钻消毒器的具体应用请参阅有关微波消毒章节。

表17-7　微波与单一消毒剂、协同消毒剂对细菌芽
孢的杀灭率（%）

单独微波输出功率为350W，其他各组化合物均与280W功率的微波协同作用结果。

4.超声波与化学消毒剂协同作用　超声波对微生物的杀灭作用比较弱，但超声波具有加速分子运动的作用，并可形成产热和空穴作用，从而可与化学消毒剂起到协同作用。试验证明，用10W功率的超声波发生器与30g／L过氧化氢协同作用10min，可将金属表面上枯草杆菌黑色变种芽孢杀灭99.99%以上；超声波与1　000mg／L氯己定或2　000mg／L苯扎溴铵协同作用10min，可将金属表面上枯草杆菌黑色变种芽孢杀灭97%，作用5min可杀灭悬液内细菌芽孢99.94%并可完全灭活HBsAg。在临床和实验室可用清洗超声波，30～50KH2频率，250W输出功率，加入30g／L过氧化氢或500mg／L碘伏和含氯清洗、消毒剂协同超声清洗作用15～30min，可将金属器械上、玻璃器材、橡胶导管等内外表面的细菌和病毒杀灭达到消毒水平。

【消毒机制】

专门研究消毒协同作用机制的报道比较少，但在一些研究报道的讨论中亦有关于协同作用机制的论述，但多数属于推论性质，仅供研究参考。

1.热力改变化合物作用状态　化学消毒剂在热力的作用之下，分子运动发生了变化，如分子运动加速，增加了消毒剂分子与微生物接触机会；另一方面，在热力作用下微生物表面状态也发生了改变，如增加与消毒剂分子的亲和力、改变了细胞表面的透过性，这些变化都可表现出杀菌能力的增强。

2.微波等电磁辐射破坏微生物表面杨华明等的研究发现，微波和氯己定协同作用之后的细菌芽孢首先出现肿胀、继而出现胞壁粗糙、胞内出现空泡和内容物崩解等现象；这些现象都有助于化学消毒剂分子进入菌体内，加速微生物的死亡。

3.形成新的杀菌物质　有研究报道指出，紫外线、微波、激光等因子与过氧化氢等化学物质作用之后可以产生多种自由基团，如活性氧、氢氧基、各种带电基团，这些活性物质具有很强的杀灭微生物的作用，表现出协同杀菌作用比单因子作用强。

上述机制主要是根据研究观察到的现象推测，尚需进一步研究，发现更科学的证据，方可形成科学的定论。

（杨华明　李少岚）

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