臭氧固化系列制剂在消毒灭菌方面的临床效果分析
发布日期：2015-12-03 点击次数：2938
1、臭氧的发现及应用历程
自1785年，德国人在雷雨后，发现了空气特别清新，并且有独特的草腥味，因而发现了臭氧的存在。
1840年，德国化学家在巴塞尔发表了他的题为“电解水过程中阳极的气味”这种刺激的气体被正式确定为“活性氧”并命名为臭氧。臭氧又名蓝氧、超氧、强氧、富氧、三子氧，因大气臭氧层对地球上生命的保护作用而广为人知。
1973年，清华大学王占生教授等研制出了玻璃管臭氧发生器；80年代又研究出了高频臭氧发生器，并在环保医疗等单位应用；90年代末，我国建立了臭氧信息服务网。
2000年，欧共体批准臭氧治疗仪调理病毒性肝炎、各种妇科类疾病等。解放前，我国的臭氧研究完全处于空白状态。1928年，英国人在天津“合记”蛋厂对空气进行消毒，才开始了臭氧在中国的应用。
2003年解放军总装备工程设计院针对臭氧对甲醛炸药火箭推进剂、三硝基和化学武器等废水净化进行了研究，并取得了突破性成果。我国“非典”期间，北京工业大学和武汉大学在P3实验室对SARS病毒进行了灭活，综合灭活率高达99.22%，这是世界上首次用臭氧灭活SARS病毒，这意味着臭氧在医学上的应用推向一个新的阶段。
然而，220年来，由于臭氧本身的不稳定性，应用臭氧治疗仍长期依赖于昂贵的臭氧发生设备，设备所产生的臭氧气体和水溶液也只能现场制备、现场使用；上世纪来中国武汉大学的物理、生物医学专家和科研人员联合组成“O3物理常态应用”课题组，经过近13年7620余次的反复试验和论证，终于找到了“常温常压下臭氧常态固化”技术难题的解决办法，这项技术的成功研制意味着人类220多年来，固化臭氧的梦想终于成为现实。
2、臭氧及臭氧消毒剂的理化性质
臭氧是氧气的同素异形体，由三个氧原子组成，分子式为O3，分子量为48.
臭氧有特殊的刺激性臭味，在浓度很低时有新鲜芳草气味，在常温常压呈淡蓝色的气体，液体为暗蓝色，固体接近黑色。臭氧能吸收一定波长的红外线、可见光和紫外线，臭氧的相对密度为1.658（空气＝1），气体经冷压处理可呈液体，其密度为1.71（水＝1），沸点为－112.3C。在水中的溶解度比氧气高约12倍，但因臭氧在空气上的分压很小，所以在常态下，臭氧的溶解度仅为3－7mg/L.臭氧的稳定性极差，常温下可自行分解为氧，在270度高温下可立即转化为氧。1%水溶液在常温大气中半衰期为16min，所以臭氧不像其他工业气体可以用瓶储存，一般都是现做现用，因此极大地限制了臭氧使用范围。
臭氧的氧化能力极强，其氧化还原性仅次于氟，可以氧化大多数有机物和无机物。由于氟有毒，现已很少使用。臭氧反应后的生成物是氧气，对人体细胞无任何损害，并且，臭氧对组织还有较强的穿透性和扩散性，可深层渗透到组织和细胞杀灭病原微生物。因此，臭氧就是现在应用最广泛，无二次污染的消毒剂和氧化剂。
3、臭氧的医学应用及工业应用
臭氧除了具有较强的杀菌作用外，还有许多其他神奇的生物学功能。
目前，欧美各国对臭氧的医学应用非常广泛，2000年，德国、法国、英国等国已批准了臭氧调理仪用于病毒性肝炎、椎间盘突出、妇科炎症、中风等疾病的调理。
2004年，我国批准进口国外臭氧调理仪进入临床应用。山东省人民医院、第一军医大学广州南方医院等都先后建立了臭氧调理中心，并取得了显著疗效。
3.1 医学应用
臭氧已经在医学领域进行了应用：
（1）臭氧已广泛应用于妇科炎症，各种真菌感染引起的体癣、足癣等癣疾；各种病毒引起的皮肤黏膜疾病，如尖锐湿疣；各种毛囊炎、青春痘、痔疮、皮肤烧伤、灼伤及外伤引起的皮肤感染、口腔黏膜溃烂等。
（2）静脉输入臭氧，可增加血臭氧及氧气密度。臭氧可帮助肝脏分解毒素及废物，可用于肾功能衰竭、化学中毒的解毒等。
（3）臭氧可分解胆固醇及甘油三脂，降低血脂，可治疗高脂血症及心血管疾病。
（4）臭氧分解产生的氧气可促进新陈代谢，改善微循环，可用于糖尿病、癌症等疾病的调理。
（5）臭氧可分解尿酸及糖蛋白，可调理痛风及椎间盘突出。
（6）臭氧具有抑制血小板凝聚的作用，可防止血栓形成，预防调理心肌梗塞、中风等疾病。
（7）臭氧用于医院等公共场所的空气消毒。
（8）医学保健：央视国际专门介绍了日本及欧洲臭氧调理皮肤疾病及其他疾病。
3.2 工业应用
臭氧在工业方面也得到广泛应用：
（1）工业废水处理。化学武器废料、导弹推进剂废料处理。
（2）自来水厂饮用水消毒灭菌。
（3）造纸厂纸浆及纺织品漂白等。
（4）食品、水产品运输保鲜。
4、 臭氧抗菌剂的技术指标
4.1 臭氧浓度及PH
对臭氧消毒油剂检验的结果显示：在室温25℃，臭氧消毒油剂的PH平均值为3.26，臭氧化合物含量的平均值为6.4g/L，折合臭氧浓度4.4g/L。
4.2 安全性
对臭氧消毒油剂安全性检验，如下表1.
5 臭氧抗菌油剂的广谱消毒杀菌作用
臭氧是一种广谱消毒杀菌剂，几乎对所有病菌繁殖体和芽孢、病毒、霉菌、真菌及原虫、卵囊都具有明显的灭活效果，在10－16mg/L浓度条件下，常见的大肠菌、粪链球菌、金黄色葡萄球菌等，杀菌率在99.99%以上，臭氧还可以杀灭肝炎病毒、SARS病毒、感冒病毒、脊髓灰质病毒、艾滋病毒等，并可破坏肉毒杆菌毒素。
5.1 对细菌的杀灭作用
经30人实验证明，对手上自然菌的平均消除率可达97.4%，残留菌数达GB15982－1995要求。
1998年湖北省卫生厅防疫站对臭氧抗菌剂进行微生物定量杀灭试验表明：在气温22－23℃条件下，臭氧消毒剂作用2min以上，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌平均杀灭率为100%。对白色念珠菌平均杀灭率在99.99%以上。
6 臭氧抗菌剂动物实验资料
同济医科大学环境流行病学教研室进行了“臭氧抗菌剂治疗大鼠伤口愈合过程的影响”的实验。
6.1 臭氧抗菌剂对普通伤口愈合的效果
正常Wistar大鼠分为实验组、对照组、麻醉消毒后人工大鼠背部伤口，实验组用臭氧化物（臭氧浓度10－15mg/L），对照组用0.5%碘伏涂擦，于手术后第7d和14d，测量各组大鼠伤口周长。结果经统计学分析处理，提示臭氧化物组伤口愈合速度明显快于碘伏组。
6.2 臭氧化物对感染伤口愈合的效果
对每只大鼠伤口部位实施人工细菌感染实验，将金黄色葡萄球菌为109ml的混悬液，均匀涂抹每只大鼠伤口部位，伤口人工感染后4h进行臭氧水、碘伏处理。
臭氧化物组每天涂抹一次；空白对照组每天只用灭菌蒸馏水冲洗伤口半分钟，每天冲洗一次。结果经统计学分析处理，显示碘伏消毒组和臭氧化物消毒组明显优于生理盐水组，但臭氧化物消毒组恢复与碘伏消毒组伤口恢复没有显著区别。
7.2 臭氧抗菌剂在妇科中的临床应用
武汉市皮肤病研究所和武汉市性病检测中心采用臭氧抗菌剂治疗霉菌性阴道炎，选择霉菌性阴道炎患者98例，随机分为试验组和对照组，试验组用臭氧消毒剂调理，对照组采用传统调理方法（2%碳酸氢钠溶液冲洗，擦拭阴道后放置达克宁栓），调理后第7d进行疗效评价；有无炎症反应；有无乳酸样白带；实验室取样镜检或培养是否阴性。结果进行统计学分析，表明试验组调理效果明显。
7.3 臭氧抗菌剂在创伤外科中的临床应用
同济医科大学附属协和医院急诊外科进行了臭氧消毒剂在创伤外科中的临床试验，实验对象为急诊创伤病人，实验设臭氧化物消毒试验组和常规消毒组。经统计学分析处理，结果显示臭氧消毒完全达到临床消毒要求，不仅如此，使用臭氧抗菌剂对伤口恢复的影响亦明显优于使用常规消毒剂，即试验组病人伤口发生炎症反应与化脓性感染的几率明显低于对照组。
7.4 臭氧抗菌剂在烧伤外科中的临床应用
7.4.1 体外杀菌实验
病例选自武汉市第三医院烧伤科，取患者创面分泌物培养获得的常见菌株，置于臭氧抗菌剂中作用20秒、5分钟、10分钟在进行常规细菌培养并计数菌落数。结果臭氧消毒剂对该科患者创面分离常见菌株显示了强大的体外杀菌作用。受检菌株包括铜绿假单孢菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、肺炎克雷白氏菌、产气肠杆菌、白色念珠菌等，所有受试菌株在20秒内被100%杀死。
7.4.2. 临床研究试验
将病人随机分为臭氧化物消毒实验组和常规消毒对照组。实验组和对照组均按同样方法隔日处理创面一次，将结果分为显效、有效和无效。结果提示臭氧化物消毒实验组较常规消毒组明显，经统计学分析处理，两组差异有显著性意义；创面细菌杀灭率比较，两组差别无显著性意义。
7.5 臭氧抗菌剂在产科中的临床应用
同济医科大学附属协和医院妇产科进行了臭氧消毒剂用于产妇会阴切口消毒的临床实验研究，研究对象为该科1998年4－7月自然分娩会阴侧切的产妇134例，随机分为试验组和对照组，试验组进行臭氧抗菌剂消毒，对照组进行常规1%活力碘消毒。术后5天拆线时观察愈合情况，并在会阴消毒后，按消毒技术规范作细菌培养。结果进行统计学处理，表明两组愈合情况以及细菌培养结果无显著性差异（P>0.05），证明二者具有相同消毒灭菌效果，并且臭氧抗菌剂优于常规消毒剂。
7.5.1 臭氧抗菌剂涂抹伤口创面，除起到消毒灭菌作用外，还可渗透到几毫米的深部，杀死伤口深部的厌氧菌，同时使伤口深处的肌肉组织变疏松，加速局部血液循环，促使有加速伤口愈合的免疫细胞的产生和繁殖，从而加速伤口的愈合过程。
7.5.2 用臭氧抗菌剂调理会阴切口后，创面清洁，视野清晰，且渗血明显减少。试验结果见表7.
8、 讨论
8.1 臭氧抗菌剂消毒灭菌作用机制
臭氧是由三个氧原子结合而成的O3分子。当生成后O3分子中的第三个氧原子会不断从O3分子中游离出来，游离的氧原子会在瞬间产生强大的杀菌、解毒、漂白、脱臭等氧化作用。
O3分子如果未与其他物质反应，即会自动分解为氧气，如：CO2+O3→CO2+O2，2O3--3O2.臭氧抗菌剂消毒灭菌机制有两种，微生物菌体可直接和臭氧发生氧化反应，又可与O3分解生成羟OH间接反应，因OH有极强的氧化性，所以杀菌速度极快。如：O3O2+（O），（O）+H2O→2OH－。
臭氧的强氧化作用使微生物细胞中的多种成分产生氧化，从而产生不可逆的变化死亡。一般认为，臭氧杀灭病毒是通过直接破坏其核糖核酸（RNA）或DNA物质完成的。
而杀灭细菌、霉菌类微生物则是臭氧首先作用于细胞壁，使膜构成成分受损伤，导致新陈代谢障碍抑制其生长，臭氧继续渗透破坏膜内组织，直至杀死。湿度增加可以提高杀灭率，是由于高湿度下细胞膜膨胀变薄，其组织容易被臭氧破坏。臭氧能杀死病毒细菌，而健康的细胞具有强大的氧化平衡酶系统，因而臭氧对健康细胞无害。
8.2 臭氧抗菌剂消毒灭菌特点
臭氧制剂的灭菌特点可从以下方面表述：
①广谱性：臭氧对各种真菌、病毒、霉菌等都具有杀灭作用，是一种“万能”杀菌剂。这是其他任何抗生素、抗病毒药物和消毒剂所无法比拟的。
②高效快速性：臭氧达到一定浓度后，可在数妙至数分钟之间100%杀灭病原微生物，是已知消毒剂中作用速度最快的一种。
③安全性：臭氧急性毒性实验显示LD>500mg/kg，属于无毒，且对皮肤、黏膜、眼等均无刺激作用，由于健康的细胞具有强大的氧化平衡酶系统，因而臭氧对健康细胞无害。
④穿透性：由于O3分子量小，对细胞、组织有极强的渗透作用，可迅速渗透到细胞、组织内杀灭病原微生物。
⑤无耐药性：由于臭氧的作用机制不同于通常的抗生素及抗病毒药物，所以任何细菌、病毒、真菌等都不会对臭氧产生耐药性。无论使用多久，都不会有耐药产生。
⑥杀菌治疗双重性：臭氧杀灭病原微生物后生成氧气，可供细胞、组织吸收利用，加速局部组织血液循环，促进伤口愈合，且愈合无疤痕和色素。
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