張 超,黃 偉,付 蕾,段艷寧,楊云君,林逸君,武千慧,龔 緣,吳麗紅,杜欣柯,熊迎夏,榮曉慧
(黑龍江中醫(yī)藥大學 藥學院,黑龍江 哈爾濱 150040)
新型冠狀病毒肺炎(coronavirus disease 2019,COVID-19)是人體感染新型冠狀病毒(2019-nCoV)而引起的一種急性呼吸道傳染病,自2019 年12 月出現(xiàn)感染病例以來,在世界各國迅速蔓延。新型冠狀病毒的傳播途徑主要有飛沫傳播、接觸傳播和氣溶膠傳播。因此,對各種場所的空氣消毒是阻斷飛沫傳播和氣溶膠傳播的有效手段。故甄選出消毒作用發(fā)揮快,抑菌、殺菌作用強,時效長久,而且對人體無刺激、無毒副作用的空氣消毒劑勢在必行。
針對傳統(tǒng)空氣消毒方式的局限和不足,本研究研制的新型復方蒼術空氣消毒劑,主要以蒼術、荊芥等天然中草藥為原料,采用科學方法提取有效成分后調(diào)配制得,具有消毒作用發(fā)揮快,抑菌、殺菌作用強,時效長久等特點,可制成罐裝成成品,其霧粒輕、細,能快速擴散到室內(nèi)的每一角落,使用便捷,非常適合疫情期間在醫(yī)院、商場超市、餐飲、鐵路、客運、民航、中小學校、家庭等多種場所使用。
COVID-19具有較強的傳染性,2019-nCoV的傳播途徑主要有飛沫傳播、接觸傳播和氣溶膠傳播,因此加強各場所的室內(nèi)空氣消毒是預防感染的重要環(huán)節(jié)。目前,常用的空氣消毒方法雖有多種,但各有利弊。
《良朋匯集經(jīng)驗神方》記載:“凡遇天年大行瘟疫,四時不正,一切癘氣者,多以蒼術燒之,能辟瘟邪,至奇”。焚燒、煙熏藥物進行空氣消毒,一方面能夠通過熏染空氣環(huán)境來達到消毒作用;另一方面能夠通過刺激神經(jīng)和經(jīng)絡,從而達到增強免疫力的作用[1]。
近年來,用煙熏法進行空氣消毒仍在臨床試驗中廣泛使用,主要是考慮其實施經(jīng)濟簡便、殺菌率高等特點。目前,利用艾葉、蒼術等中藥進行煙熏消毒的方法較為常用,但熏蒸過程中產(chǎn)生的塵埃顆粒中95%以上為≤2 μm 的顆粒物,被人吸入體內(nèi)易沉積于肺部。研究表明,將小鼠暴露于艾條熏蒸3周后,小鼠產(chǎn)生了臨床病理變化。肺組織切片顯示有大量炎性細胞浸潤,小鼠的發(fā)育也受到了影響。因此,這些消毒方法不適宜于在人群密集的場所使用。
紫外線消毒法使用波長為200~275 nm 的C波紫外線進行照射消毒,具有殺菌能力強、操作簡便、效能持久等優(yōu)點[2]。然而,紫外線消毒須在無人、密封情況下進行,醫(yī)院或公共場所人員的流通通常沒有定數(shù),且隨著人員的流動和時間的推移,消毒效果也相對降低。另外,紫外線消毒法穿透力弱,易受物體遮擋形成死角,且消毒效果易受燈管質(zhì)量、消毒距離、照射時間、燈管清潔度影響,同時對人的皮膚及眼睛有一定損害作用。
1.3.1 藥液噴霧法
羅玫玲等[3]用超聲波霧化二溴海因?qū)諝膺M行消毒。研究表明,該消毒劑主要成分為二溴二甲基乙酰脲,在消毒時釋放的溴可有效殺滅真菌、病毒、芽孢以及細菌繁殖體等多種微生物。釋放溴后,二甲基乙內(nèi)酰脲便分解為N2和CO2,對環(huán)境污染小且無刺激性氣味,對儀器無腐蝕;王建中等[4]用丁香、蒼術等中藥材先經(jīng)水蒸氣蒸餾,得到餾分后備用。藥渣經(jīng)黃芩水溶液多次提取后,將其濃縮成醇溶液與上述餾分混合,制成低醇中藥空氣消毒劑。研究表明,該中藥消毒劑可滅殺空氣中71.8%的細菌和87.8%的霉菌,殺菌效果比84消毒液(4%)好,是一種綠色、高效、安全的空氣消毒劑。
1.3.2 加濕器噴霧法
陳江平等[5]將蒼術、桂枝等中藥材按質(zhì)量比5∶3投藥,水煎成湯劑,用加濕器持續(xù)消毒 1 h。結(jié)果顯示,空氣中菌落總數(shù)明顯減少,效果優(yōu)于紫外消毒,且消毒后 6 h,中藥組消毒效果仍在。
1.3.3 中藥消毒法
空氣消毒劑是否綠色環(huán)保、安全無害是全球關注的熱點。中藥消毒劑多采用純中藥制劑提煉而成,具有消毒殺菌效果好、應用安全、對環(huán)境無污染、對人體無危害、芳香無刺激等優(yōu)勢,十分適合在醫(yī)院、商場等人員密集,易被細菌、病毒污染的環(huán)境中使用。近年來,中藥消毒劑的研制和使用得到廣泛關注,使用方法和劑型的改進方面還有很大的發(fā)展空間和廣闊的前景。
通風法是較為簡便的空氣消毒法,但對于醫(yī)院裝有核磁、CT等精密儀器且需要無塵環(huán)境的機房,不能采用此法。
消毒液消毒:一些化學消毒液,如84消毒液、過氧乙酸、高錳酸鉀、甲醛、乳酸、戊二醛、來蘇爾等,使用過程中容易對皮膚及上呼吸道產(chǎn)生較強的刺激或損傷,對設備也會產(chǎn)生腐蝕作用,不宜長期使用。
電子滅菌器:文獻報道,低濃度的臭氧可以消毒,濃度過高則會對人體造成極大的危害。采用臭氧消毒過程中, 常會散發(fā)令人不愉快的難聞氣味, 故部分人群不易接受[6]。
空氣消毒機消毒:空氣消毒機集層流式過濾、紫外線殺菌、等離子體、高壓靜電吸附、保潔等功能于一體,能夠有效地消毒和凈化空氣,并將凈化后的空氣釋放回空間,實現(xiàn)反復循環(huán)自凈[7]。醫(yī)院作為人群結(jié)構復雜且人流量較大的公共場所,病原微生物含量較其他場所高,更容易造成呼吸系統(tǒng)疾病的傳播,故醫(yī)院空氣質(zhì)量是人們普遍關注的問題。空氣消毒機在使用過程中允許人員走動,程序可自動控制運行,對空氣消毒具有明顯優(yōu)勢。但對于人流密集且面積較大的公共場所,需要安裝多臺,投入成本較高[8]。
等離子空氣消毒機消毒:是經(jīng)由等離子、過濾、靜電場等幾種配合式殺菌消毒措施,其功能核心為等離子反應器,在強大電場作用下可損傷細菌細胞膜,對細菌、真菌、病毒等微生物和氣溶膠有良好的殺滅作用,并具備凈化空氣功能,不受人員流動影響,操作簡便,能夠?qū)崿F(xiàn)高效、持續(xù)消毒[2]。
蒼術為菊科植物茅蒼術Atractylodeslancea(Thunb.)D C.或北蒼術Atractylodeschinensis(DC.)Koidz.的干燥根莖。辛、苦、溫、歸脾、胃、肝經(jīng)。有燥濕徤脾,祛風散寒,明目之功能作用[9]?!渡褶r(nóng)本草經(jīng)》把蒼術列入上品,可化脾家之濕,兼雄壯之氣而鼓動脾氣升生?!侗静菥V目》中云:蒼術“能除惡氣,古今病疫及歲旦,人家往往燒蒼術以辟邪氣”。近代《本草正義》云“蒼術香氣雄厚”,“勝四時不正之氣,故時疫之病多用之”。當代《中藥大辭典》載:蒼術有明顯殺菌作用,其藥效與福爾馬林相近而勝過紫外線和乳酸。
荊芥為中國傳統(tǒng)中藥材之一,味平,性溫,天然無毒;歸肺、肝經(jīng);藥理作用豐富,應用于臨床[10]。《本草綱目》中記載“荊芥”,入足厥陰經(jīng)氣分,其功長于祛風邪,散瘀血,破結(jié)氣,消瘡毒,蓋厥銀乃風木也,主血而相火寄之,故風病、血病、瘡病為要藥”[11]。
中醫(yī)藥治療新冠肺炎不立足于殺滅病毒,而采用“和”的思維,破壞病毒生存的環(huán)境-寒濕,達到“正氣存內(nèi),邪不可干”的目的。味辛苦性溫的蒼術在衛(wèi)健委和國家中醫(yī)藥管理局頒布的《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第六版)》中使用頻率位于前十。蒼術中主要有效成分為蒼術素、茅術醇和桉葉醇等。蒼術酮、β-桉油醇、茅術醇是蒼術抗病毒的主要成分,對各類病毒、肺炎支原體、乙型鏈球菌、金黃色葡萄球菌、黃曲霉菌和其他高致病性菌類都有明顯的殺滅效果;荊芥中主要化學成分為揮發(fā)油類,荊芥油中主要含有胡薄荷酮等成分, 具有解熱、鎮(zhèn)靜、抑菌、平喘等作用, 體外試驗證實,對金色葡萄球、白喉桿菌抑制作用較強、對炭疽、傷寒、綠膿桿菌有一定抑制作用。
本課題組研制的新型復方蒼術消毒液主要以蒼術、荊芥等天然中草藥為原料,采用科學方法提取有效成分后調(diào)配制得。
2.2.1 新型復方蒼術消毒液的制備
將蒼術根莖 200 g 切片,荊芥干燥莖葉 200 g 切段,分別經(jīng)水浸泡過夜后,放入圓底燒瓶?;旌暇鶆蚝?,加入沸石,安裝水蒸氣蒸餾裝置,打開安全夾,加熱水蒸氣發(fā)生器。待T型口處有水蒸氣流出后,關閉安全夾,使水蒸氣進入反應瓶。此時用電加熱套加熱反應瓶,收集餾出液,當餾出液變?yōu)槌吻鍟r,打開安全夾并停止加熱,將得到棕色乳濁液減壓濃縮至 350 mL,并加入苯甲酸鈉1 g,攪勻,灌裝并密封于 400 mL 玻璃瓶中,蒸汽滅菌,并將其罐裝成成品。貯藏于陰涼處,有效期為12個月,使用時以 1 mL/m3的用量將新型復方蒼術消毒液在空氣中進行噴灑即可。
2.2.2 實驗裝置改進
針對傳統(tǒng)立式水蒸氣蒸餾裝置蒸餾時間長、操作繁瑣、能耗高,熱利用率低等不足,本研究采用改進的立式水蒸氣蒸餾裝置,將數(shù)控式恒溫水浴鍋作為水蒸氣發(fā)生器,三頸圓底燒瓶直接嵌入水蒸氣發(fā)生器,將恒壓滴液漏斗置于三頸圓底燒瓶上方,可隨時將產(chǎn)生的產(chǎn)品分出,立式水蒸氣蒸餾裝置結(jié)構和操作簡單、能耗低、熱利用率高;提取時間短、產(chǎn)品品質(zhì)和收率高,實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的“綠色化”。
將體積分數(shù)為 1 mL/m3的消毒液噴灑于室內(nèi),用空氣沉降法對空氣消毒前后靜態(tài)環(huán)境及人員流動 20、40、60 min 的動態(tài)環(huán)境分別采樣,參照《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》,將5個直徑為 90 mm 的瓊脂培養(yǎng)皿置于距房間4個頂點 1 m 處和中點處,暴露 10 min 后,蓋好蓋子, 在 37 ℃ 培養(yǎng)箱中培養(yǎng) 24 h,然后分別記錄5個平板上的菌落數(shù), 并計算平均菌落數(shù)。對照組采用可移動紫外線燈照射1h后取樣。結(jié)果見表1、表2。
表1 靜態(tài)環(huán)境消毒前后空氣平均菌落數(shù)比較
表2 動態(tài)環(huán)境消毒前后空氣平均菌落數(shù)比較 (cfu/m3)
殺菌率=[(消毒前菌落數(shù)-消毒后菌落數(shù))/消毒前菌落數(shù)]×100%
實驗表明,新型復方蒼術空氣消毒劑具有消毒作用發(fā)揮快,抑菌、殺菌作用強,時效長久等特點,是一種效果顯著的空氣消毒劑。新型復方蒼術消毒劑屬于天然植物揮發(fā)油配方,氣味芳香,能有效去除空氣中的致病菌,對人體無刺激,對器材無腐蝕性。另外,由于蒼術和荊芥天然資源豐富,故該產(chǎn)品價格低廉。新型復方蒼術空氣消毒劑可制成罐裝成成品,其霧粒輕、細,能快速擴散到室內(nèi)的每一角落,不受任何因素影響,拿起就可隨時使用,非常適合疫情期間在醫(yī)院、商場超市、餐飲、鐵路、客運、民航、中小學校、家庭等多種場所使用。