一種酸性氧化電位水及其消毒效果研究

胡朝霞 黃崗洪 徐 毅

佛山市菲瑪斯新材料科技有限公司，廣東佛山，528200

1 前言

酸性氧化電位水于20世紀(jì)80年代由日本首先研制，因其對金黃色葡萄球菌有顯著殺菌效果，而最先用于醫(yī)藥領(lǐng)域[1]。經(jīng)過多年研究實踐，酸性氧化電位水殺菌的高效性、殺菌后無殘留毒性、對人體的無害性、對環(huán)境的無污染性、利于環(huán)保等優(yōu)點已逐漸被人們所接受[2-5]。近年來，中國對于酸性氧化電位水的制備工藝、殺菌機制及多領(lǐng)域應(yīng)用進行了深入研究。2002年衛(wèi)生部將酸性氧化電位水的應(yīng)用列入了《消毒技術(shù)規(guī)范》，用于指導(dǎo)內(nèi)鏡的消毒、洗手消毒、皮膚黏膜和環(huán)境物體表面的消毒等。2006年該標(biāo)準(zhǔn)已通過了衛(wèi)生部標(biāo)委會的評審[6,7]。我國最新頒布的國家標(biāo)準(zhǔn)《酸性電解水生成器衛(wèi)生要求》（GB 28234—2020），于2021年8月1日正式實施，其中對酸性氧化電位水和微酸性電解水的理化指標(biāo)等做出了重要規(guī)定[8]。從技術(shù)層面來看，酸性氧化電位水不穩(wěn)定，易分解，需現(xiàn)制現(xiàn)用。因此，如何生產(chǎn)穩(wěn)定性高的酸性氧化電位水是國內(nèi)研究熱點。本文通過酸性氧化電位水生成器電解產(chǎn)生酸性氧化電位水，對其pH、穩(wěn)定性、有效氯含量進行了表征，同時對其消毒殺菌效果做了進一步研究。

2 材料與方法[9,10]

2.1 材料

2.1.1 主要試劑

硫代硫酸鈉、碘化鉀、淀粉、硫酸、生理鹽水、氯化鈉、氫氧化鈉、牛肉膏、蛋白胨、瓊脂等。

2.1.2 主要儀器設(shè)備

酸性氧化電位水生成器、pH計、酸式滴定管、超聲波清洗機、恒溫箱、生化培養(yǎng)箱、生物安全柜、吸管等。

2.1.3 實驗菌株

大腸埃希菌ATCC 25922、耐甲氧西林金黃色葡萄球菌ATCC 33591、白念珠菌ATCC 10231、枯草桿菌黑色變種芽孢ATCC 9372、銅綠假單胞菌ATCC 15442。

2.1.4 實驗動物

普通級新西蘭雌兔3只，體重2.0～2.2 kg。SPF級KM小鼠20只，雌、雄各半，體重18～22 g。實驗動物由廣州市白云區(qū)龍歸興科動物養(yǎng)殖場提供。

2.2 方法

2.2.1 酸性氧化電位水制備

酸性氧化電位水通過佛山市菲瑪斯新材料科技有限公司的酸性氧化電位水生成器制備，機器型號為FMS-2000A。

2.2.2 有效氯含量及pH測試

具體測試參照《消毒技術(shù)規(guī)范》2002年版2.2.1.2.1，pH測試參照《消毒技術(shù)規(guī)范》2002年版2.2.1.4。

2.2.3 穩(wěn)定性測試

參照《消毒技術(shù)規(guī)范》2002年版2.2.1.2.1及2.2.3.2。

2.2.4 急性吸入毒性測試

參照《消毒技術(shù)規(guī)范》2002年版第二部分2.3.2。

2.2.5 急性經(jīng)口毒性測試

參照《消毒技術(shù)規(guī)范》2002年版第二部分2.3.1。

2.2.6 多次完整皮膚刺激測試

測試參照《消毒技術(shù)規(guī)范》2002年版第二部分2.3.3。

2.2.7 大腸埃希菌滅殺測試

測試參照《消毒技術(shù)規(guī)范》2002年版第二部分2.1.1.7，用酸性氧化電位水原液，作用時間1 min，重復(fù)測試3次。試驗溫度為（20±1）℃。

2.2.8 白念珠菌滅殺測試

測試參照《消毒技術(shù)規(guī)范》2002年版第二部分2.1.1.7，用酸性氧化電位水原液，作用時間1 min，重復(fù)測試3次。試驗溫度為（20±1）℃。

2.2.9 銅綠假單胞菌滅殺測試

測試參照《消毒技術(shù)規(guī)范》2002年版第二部分2.1.1.7，用酸性氧化電位水原液，作用時間1 min，重復(fù)測試3次。試驗溫度為（20±1）℃。

2.2.10 枯草桿菌黑色變種芽孢滅殺測試

測試參照《消毒技術(shù)規(guī)范》2002年版第二部分2.1.1.7，用酸性氧化電位水原液，作用時間1 min，重復(fù)測試3次。試驗溫度為（20±1）℃。

2.2.11 耐甲氧西林金黃色葡萄球菌滅殺測試

測試參照《消毒技術(shù)規(guī)范》2002年版第二部分2.1.1.7，用酸性氧化電位水原液，作用時間1 min，重復(fù)測試3次。試驗溫度為（20±1）℃。

3 結(jié)果

3.1 有效氯含量及pH測試結(jié)果

表1為酸性氧化電位水的有效氯含量測試，從表中可以看到，未經(jīng)處理的樣品有效氯含量為99.96 mg/L，在54 ℃條件下存放14 d的樣品有效氯含量為93.73 mg/L，有效氯含量稍有降低。

表2為酸性氧化電位水的pH測試，從表中可以看到未經(jīng)處理的樣品pH為6.13，在54 ℃條件下存放14 d的樣品pH為6.01，pH有所降低。

表2 酸性氧化電位水pH值測試

3.2 穩(wěn)定性測試結(jié)果

從表1中可以看到，將酸性氧化電位水樣品置于54 ℃條件下存放14 d后，樣品有效氯含量從99.96 mg/L降低到93.73 mg/L，通過計算得到其下降率為6.13%，有效成分下降率≤10%，樣品儲存有效期可定位1年。

表1 酸性氧化電位水有效氯含量測試

3.3 急性吸入毒性測試結(jié)果

在本次試驗條件下，酸性氧化電位水對SPF級KM小鼠急性吸入毒性結(jié)果為LC502h＞10 000 mg/m3，屬于實際無毒，符合《消毒技術(shù)規(guī)范》2002年版2.3.13.1的要求。

3.4 急性經(jīng)口毒性測試結(jié)果

在本次試驗條件下，酸性氧化電位水對SPF級KM小鼠急性經(jīng)口毒性結(jié)果為LD50＞5 000 mg/kg·BM，屬于實際無毒，符合《消毒技術(shù)規(guī)范》2002年版2.3.13.1的要求。

3.5 多次完整皮膚刺激測試結(jié)果

在本次試驗條件下，酸性氧化電位水對新西蘭兔多次完整皮膚刺激試驗結(jié)果為無刺激性，屬于實際無刺激，符合《消毒技術(shù)規(guī)范》2002年版2.3.13.1的要求。

3.6 大腸埃希菌滅殺測試結(jié)果

試驗使用酸性氧化電位水對大腸埃希菌作用1 min，從表3中可以看到三組樣品的滅殺對數(shù)值均＞5，滅殺率均＞99.99%，符合《消毒技術(shù)規(guī)范》2022年版2.1.1.7.7的評價規(guī)定，酸性氧化電位水對大腸埃希菌消毒合格。

表3 大腸埃希菌滅殺測試

3.7 白念珠菌滅殺測試結(jié)果

試驗使用酸性氧化電位水對白念珠菌作用1 min，從表4中可以看到三組樣品的滅殺對數(shù)值均＞5，滅殺率均＞99.99%，符合《消毒技術(shù)規(guī)范》2022年版2.1.1.7.7的評價規(guī)定，酸性氧化電位水對白念珠菌消毒合格。

表4 白念珠菌滅殺測試

3.8 銅綠假單胞菌滅殺測試結(jié)果

試驗使用酸性氧化電位水對銅綠假單胞菌作用0.5 min，從表5中可以看到三組樣品的滅殺對數(shù)值均＞5，滅殺率均＞99.99%，符合《消毒技術(shù)規(guī)范》2022年版2.1.1.7.7的評價規(guī)定，酸性氧化電位水對銅綠假單胞菌消毒合格。

表5 銅綠假單胞菌滅殺測試

3.9 枯草桿菌黑色變種芽孢滅殺測試結(jié)果

試驗使用酸性氧化電位水對枯草桿菌黑色變種芽孢作用30 min，從表6中可以看到三組樣品的滅殺對數(shù)值均＞5，滅殺率均＞99.99%，符合《消毒技術(shù)規(guī)范》2022年版2.1.1.7.7的評價規(guī)定，酸性氧化電位水對枯草桿菌黑色變種芽孢消毒合格。

表6 枯草桿菌黑色變種芽孢滅殺測試

3.10 耐甲氧西林金黃色葡萄球菌滅殺測試結(jié)果

試驗使用酸性氧化電位水對耐甲氧西林金黃色葡萄球菌作用1 min，從表7中可以看到三組樣品的滅殺對數(shù)值均＞5，滅殺率均＞99.99%，符合《消毒技術(shù)規(guī)范》2022年版2.1.1.7.7的評價規(guī)定，酸性氧化電位水對耐甲氧西林金黃色葡萄球菌消毒合格。

表7 耐甲氧西林金黃色葡萄球菌滅殺測試

4 討論

酸性氧化電位水富含次氯酸分子，因其是不帶電荷的中性小分子，因此極易接觸并進入細菌或病毒的內(nèi)部，破壞細菌或病毒的內(nèi)部遺傳基因和生存需要的生物酶[11]，使細菌和病毒失去活性。而次氯酸根離子因帶有電荷導(dǎo)致無法穿透細菌細胞壁，因此從消毒效能上來說，次氯酸溶液比次氯酸鹽溶液更加有效，次氯酸的殺菌能力是次氯酸根離子的80～100倍[12]。

通過酸性氧化電位水生成器電解產(chǎn)生的酸性氧化電位水，穩(wěn)定性長達1年，對大腸埃希菌、白念珠菌、銅綠假單胞菌、枯草桿菌黑色變種芽孢及耐甲氧西林金黃色葡萄球菌具有很好的滅殺效果。急性吸入毒性測試、急性經(jīng)口毒性測試及多次完整皮膚刺激性測試表明其具有很高的安全性?？稍诠卜酪叻矫娴玫綉?yīng)用，同時還可推廣到食品生產(chǎn)加工、餐飲具消毒殺菌等領(lǐng)域。