環(huán)氧乙烷的當(dāng)前現(xiàn)狀及其未來發(fā)展

聶旭陽（遼寧省石油化工規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司 沈陽110000）

在1895 年發(fā)現(xiàn)的環(huán)氧乙烷又被稱為氧化乙烷，還沒將其用在消毒與滅菌上面。Schrader、Bossert 二人于1936 年偶然地發(fā)現(xiàn)與CO2 混合后的環(huán)氧乙烷對(duì)除蟲及殺滅細(xì)菌有很強(qiáng)的抑制作用； 第二年，Gross、Dixon 二人使用環(huán)氧乙烷成功地殺滅了48 種微生物； 對(duì)環(huán)氧乙烷的專題性研究工作由Phillips、Kaye 二人于1949 年開展； 之后人們逐漸認(rèn)識(shí)到環(huán)氧乙烷的殺菌作用并在醫(yī)院中推廣。 據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，美國醫(yī)療機(jī)構(gòu)對(duì)環(huán)氧乙烷的使用率高達(dá)90%以上； 在我國環(huán)氧乙烷也將長期在低溫滅菌領(lǐng)域發(fā)揮作用。

一、當(dāng)前現(xiàn)狀

作為化工市場的superstar，環(huán)氧乙烷在過去化工市場的二十多年里獨(dú)占鰲頭。 尤其是在我國成為世界經(jīng)濟(jì)貿(mào)易組織成員國以后，隨著國內(nèi)紡織業(yè)及其他產(chǎn)業(yè)的崛起，環(huán)氧乙烷的供應(yīng)量明顯不足。 一些民營企業(yè)想在日漸紅火的化工市場上分一杯羹也是情理之中，于是通過大量從國外進(jìn)口乙烯、建造低溫乙烯貯罐等來克服原料短缺的難題， 這種蜂擁而上導(dǎo)致國內(nèi)環(huán)氧乙烷產(chǎn)能迅速增長。 與產(chǎn)能激增不同，下游市場需求不旺。 受上下游雙重利空因素影響，到2013 年5 月中旬，環(huán)氧乙烷的市場均價(jià)累計(jì)最大跌幅超過2100 元/噸，下跌幅度超過16%。

2013 年歐洲環(huán)氧乙烷市場進(jìn)口少于往年， 而歐洲本地產(chǎn)能減少，需求尚可接受，從整體上看，這種情況有利于裝置檢修。 按照每月均進(jìn)口量計(jì)算，今年歐洲市場總進(jìn)口量將在15000~20000噸之間。 消息人士稱由于有裝置正在進(jìn)行檢修或剛剛恢復(fù)生產(chǎn)，美國乙二醇市場供應(yīng)短缺。 而我國的國內(nèi)產(chǎn)能情況如下：在華東地區(qū)的環(huán)氧乙烷產(chǎn)能過剩后，華中地區(qū)也難逃此運(yùn)，從供不應(yīng)求迅速轉(zhuǎn)向供過于求。 根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國環(huán)氧乙烷年產(chǎn)能截至2012 年底約為150 萬噸左右，2013 年上半年能釋放50 萬噸左右的產(chǎn)能，預(yù)計(jì)全年總產(chǎn)能將達(dá)200 萬噸。

二、滅菌原理

環(huán)氧乙烷有兩類滅菌技術(shù)：一類是混合氣體滅菌技術(shù)，一類是純百分百環(huán)氧乙烷滅菌技術(shù)。 過去四十年中一直是混合氣體滅菌技術(shù)大放異彩，其用“CO2+氟利昂”或是“環(huán)氧乙烷+氟利昂”作滅菌劑， 要注意的是，CO2 雖造價(jià)不菲但在此并不起滅菌效果，只是單純作為助燃劑使用；而排放出的氟利昂會(huì)在強(qiáng)烈的紫外線的作用下被分解，分解出的氯原子與臭氧反應(yīng)，會(huì)不斷破壞臭氧層， 因此2003 年后氟利昂的使用在全球范圍內(nèi)遭到控制。在這種環(huán)境下，化學(xué)工業(yè)的專家學(xué)者們通過研發(fā)新技術(shù)，攻克了純百分百環(huán)氧乙烷滅菌技術(shù)在滅菌過程中氣體不易燃的難題，這也加快了純百分百環(huán)氧乙烷取代混合氣體滅菌技術(shù)的步伐。從滅菌效果和要求來看， 純百分百環(huán)氧乙烷因其在滅菌過程中可以有效避免氣體泄漏、 保證滅菌順利完成成為目前較為先進(jìn)的低溫滅菌技術(shù)。

環(huán)氧乙烷可與微生物中的蛋白質(zhì)發(fā)生非特異性烷基化反應(yīng)，因而對(duì)對(duì)微生物的抑制殺滅作用不可小覷，上至芽胞、細(xì)菌繁殖體下至病毒、真菌孢子。 液態(tài)環(huán)境中，環(huán)氧乙烷可與微生物中的蛋白質(zhì)上的基團(tuán)發(fā)生烷基化反應(yīng)， 置換出大量帶有羥乙根的化合物來取代不穩(wěn)定的氫原子， 這種烷基化反應(yīng)有效干擾了蛋白質(zhì)反應(yīng)基的新陳代謝，如此一來，細(xì)菌蛋白質(zhì)的正?；顒?dòng)與化學(xué)反應(yīng)便無法順利完成，這便實(shí)現(xiàn)了消毒滅菌的目的。 通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，環(huán)氧乙烷的滅菌過程具有不可逆性，換而言之，環(huán)氧乙烷與消毒劑不同， 它對(duì)細(xì)菌起到的不是暫時(shí)抑制作用而是直接地永久性消除。 通過實(shí)驗(yàn)可知，環(huán)氧乙烷作為化學(xué)滅菌劑中的佼佼者，其滅菌效果是其他同類望塵莫及的。 環(huán)氧乙烷除了可與微生物中的蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)外， 對(duì)降低活性生物酶的存活力也大有裨益，因此可與DNA、RNA 發(fā)生烷基化作用，從而達(dá)到滅殺微生物的效果。

三、未來發(fā)展

目前，我國醫(yī)院所使用的環(huán)氧乙烷滅菌器多是國外進(jìn)口的，在這些環(huán)氧乙烷滅菌器中，微電腦跟蹤系統(tǒng)發(fā)揮很大作用。 系統(tǒng)控制設(shè)備自動(dòng)抽真空、調(diào)節(jié)溫度和自動(dòng)控制滅菌與解毒時(shí)間，滅菌結(jié)束后設(shè)備可以完成自動(dòng)解毒， 這就保證了環(huán)氧乙烷氣體的滅菌過程是在高度安全的環(huán)境中進(jìn)行的， 保證了操作人員的人身安全性。 排放到大氣中的環(huán)氧乙烷會(huì)分解為H2O 和CO2，不會(huì)污染環(huán)境。 但每個(gè)硬幣都有兩面，環(huán)氧乙烷對(duì)人和物品有一定危險(xiǎn)性。

現(xiàn)在醫(yī)院的低溫消毒除了環(huán)氧乙烷滅菌器之外， 還有一些其他的方法，例如戊二醛、低溫蒸汽甲醛滅菌、過氧化氫等離子滅菌等， 這些方法從某種程度上講可以彌補(bǔ)環(huán)氧乙烷滅菌器的不足。 比如說，在化學(xué)消毒滅菌劑的發(fā)展史中，具有第三個(gè)里程碑意義的戊二醛之所以廣泛應(yīng)用與消毒滅菌是因?yàn)槠渖a(chǎn)原液具有甲醛含量低、無致歧變、無積毒的特點(diǎn)，但其也存在一定缺陷，除具備一定毒性外，其滅菌時(shí)間較長且滅菌后需要用水清洗干凈；低溫蒸汽甲醛滅菌則可在像呼吸機(jī)、麻醉機(jī)等不耐熱的醫(yī)療器械中使用，其滅菌范圍與環(huán)氧乙烷相差無幾，雖不易燃、不易爆且比較安全， 但因其成本造價(jià)過高加上滅菌器材等因素而導(dǎo)致其不能取代環(huán)氧乙烷；常溫下，過氧化氫等離子滅菌能快速完成干燥滅菌任務(wù)，不用包裝且滅菌時(shí)間短，一般直接用于消毒滅菌，但穿透力明顯落后于環(huán)氧乙烷，因而對(duì)滅菌器材的管徑、長度要求較高。

[1] 周敬思：《環(huán)氧乙烷與乙二醇生產(chǎn)》[M] 化學(xué)工業(yè)出版社，1979

[2]徐燕/孫巍/吳曉松：《環(huán)氧乙烷滅菌技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展》[J]中國消毒學(xué)雜志，2013(02)

[3]楊立霞/張如意/董玉如：《環(huán)氧乙烷使用中注意的問題》[J]中華醫(yī)院感染學(xué)雜志，2010(16)