碘类消毒剂的研究进展

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有机聚合物作为碘的载体 , 是通过其聚 合分子间形成的网状结构, 以电子和空间的
308 构象的效应将碘 束缚 于其中。其中, 有的 碘与载体结合很紧 , 有的结合不牢固。红外 线波谱仪和 X- 散射图谱测定 PVP - I 的观 察发现 , 在 PVP 中碘主要以三碘化物离子的 形式存在, 碘被聚合物相邻的两个吡咯环的 羰基所形成的氢键所结合。这些络合物存在 于含水介质中, 又存在于非水介质中, 所以不 受溶剂的影响 , 增加了碘的可溶性。被载碘 可在溶剂中逐渐解聚释放出游离碘而起杀菌 作用。 在聚乙烯吡咯烷酮的碘复合物 ( PVP I) 的水溶液中则存在 10 种以上的化学反应 式, 碘的存在形式也更为复杂。研究发现, 当 将 10% P VP- I 消毒液进 行稀释后, 其对金 色葡萄球菌的杀灭效果反而增大 , 在稀释至 PVP- I 含量为 0. 1% 后杀菌效果又开始下 降。而用平衡透析和光度测定法测到, 随着 10% PVP- I 的稀 释、 水溶 液中游离 碘浓度 增加 , 到 0. 1% P VP - I 时游离 碘浓 度达最 高, 进一步稀释 , 游离碘浓度又开始降低。由 此推论, 碘伏类溶液中, 游离碘是主要的杀菌 成分。而此稀释效应现象可能是由于减少高 浓度 PVP - I 溶液中 PVP 与 I 2 络合物的沉 积反应, 使沉积体内的 I 2 得到释放 。 I 2 能迅速穿透胞壁, H OI 具有很强的氧 化作用, 对不同病原体, 它们杀菌的效力各不 尽相同。对细 菌、 芽胞 的灭 活效 果 I 2 高于 HOI 2~ 3 倍和 6 倍; 而对病毒的灭 活效果 HOI 高于 I 2 40 倍。初步的研究推测, 碘是从 多途径与病原体发生反应的。由于碘取代共 价氢的能力强 , 它通过与 O- H, N- H, CH, S - H 基团 的作用影响微生物的存活 : N - H 基团相关的氨基酸 ( 赖氨酸、 组氨酸、 精 氨酸 ) 和核苷酸 碱基 ( 腺嘌呤、 胞嘧啶、 乌嘌 呤) 形成碘衍生物后 , 重要的氢键被破坏、 封 锁, 使蛋白质、 酶 ( 包括呼吸酶 ) 、 核酸发生致 死性结构变化 ; 尖胱氨酸的 S - H 基团被碘 氧化后, 使其形成二硫键的能力衰失、 使蛋白
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同样 , 有机物 对其 干扰的 作用也 很小。 在体外试验中, 碘与蛋白胨溶液作用时 , 其与 蛋白质的反应很弱, 是氯元素的 1/ 3, 溴元素 的 1/ 4。在有机物、 营养物存在时, 碘产生影 响消毒效果的副反应很小。在血、 血清、 痰的 消毒应用中其效果优于氯制剂和溴制剂
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因此, 科学家们拟将碘伏类消毒剂用于血制 品的消毒。如 H ighsmich 等研究发现 , 将不 溶于水的交联聚乙稀吡咯烷酮 碘 ( XLPP VP - I) 和碘与 PVP 淀粉的络合物作用于血浆 时, 在一定强度下, 血浆中的水泡口腔炎疱疹 病毒 ( VSV) 、 艾滋病病毒( HIV) 、 心肌炎病毒 ( EM C) 的灭活程度可分别达到 > 10 Log 、 > 5 L og 、 > 2 Log 。而此时血浆中 FVIII 、 F IX、 蛋白 C 的生物活性保持在 > 70% ~ 80% , 红 细胞破坏较小
1 薛广波主编 . 灭菌、 消 毒、 防 腐、 保藏 . 北京 : 人 民卫生出版社 , 1993: 261~ 275 2 徐 宏 , 刘 桐 树 , 张 铁 峰 , 等 . 碘 伏 对 HBV DN A 与 HBsAg 灭活 效 果观 察 . 中 国消 毒 学 杂志 , 1992: 9( 1) : 47 3 Rackur H . New aspects of mechanism of action of povidone - iodine. J Hosp Infect, 1985; 6 ( suppl A) : 13 4 Gottardi W. T he influence of the chemical be hav iour of iodine on the germicidal actio n of dis infectant so lutions containing iodine. J Hosp in fect, 1985; 6( suppl A) : 1 5 Pollack W, I ny O. A physico- chemical study of PVP - I solutions leading to the refor mulation of Betadine preparation ( 5% P VP - I ) . J Hosp Infect, 1985; 6( Suppl A ) : 25 6 A postolov K . T he effects of iodine o n the bio log ical activities of myxo viruses. J Hyg , 1980; 84 : 381 7 张朝斌 , 刘衡川 , 刘湘 民 , 等 . 碘伏对 蜡样杆 菌 芽 胞 杀 灭 机 理 的 研 究. 中 国 消 毒 学 杂 志, 1991; 8 ( 2) : 69 8 段燕文 , 黄英 . 化学消 毒剂杀灭细 菌芽胞机 理 研究的 进 展 . 中 国 消 毒学 杂 志 , 1991; 8 ( 4) : 235 9 Pyle BH, Watters SK, M cfeters GA. Physio logical aspects of disinfectio n resistance in pseu domonas cepacia. J Appl Bacteriol, 1994; 76 ( 2) : 142 10 Pyle BH M cfecters GA. Population dynamics of
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309 中的碘 含量 明显 升高, 血清 中平 均可 高达 3mg/ 100mL ( 最 高 为 7mg / 100mL ) , 但 只要 病人肾功能正常, 数日内碘含量迅速降低, 不 会影响甲状腺的功能 。不过国外也有 报道认为 , 产房内应慎用碘伏类消毒剂 , 甲状 腺功能紊乱的病人也应避免长期、 大量应用 碘类消毒剂 18, 19 。 本文承第三军医大学 涂瀛 教授审阅, 谨 致谢意。 5 参考文献
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解放军预防医学杂志
质合成受到 阻碍, 同时 - SH 基团 被破坏使 细胞呼吸酶活性丧失; 酪氨酸的酚基团与碘 作用 , 使生成一碘或二碘衍生物, 邻位的碘原 子将从空间构形阻碍酚 OH 基团的功能; 碘 还可使不饱和脂肪酸形成烯属的双键 , 这使 不饱和脂肪酸的物理性质发生改变 , 膜的流 动性也将下降 。 用电镜、 同位素、 组织化学等技术研究观 察发现 , 碘伏可引起芽胞发生肿胀、 变形、 凹 隐或局部破损 , 并可引起壳质层与皮质层通 透屏障的破坏, 导致吡啶二羧酸、 DNA 、 RNA 等的漏出。碘还引起菌体内葡萄糖 - 6- 磷 酸脱氢酶、 乳酸脱氢酶、 碱性磷酸酶的活性下 降。显微电子探针能谱图还显示, 芽胞中磷、 硫、 钙的含量明显 降低; 100mg/ L 有效碘的 碘伏 作用 于乙 肝病 毒 ( HBV) 5min, H BV DNA 即被破坏, 电镜下可见 HBV 碎片
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4 碘消毒剂的毒性 低浓度碘的吸收对人体的影响不大。碘 能经皮肤吸收, 同口服相同, 进入体内后其迅 速转化成碘化物 , 主要以甲球蛋白的形式贮 存在甲状腺内。经弥散可通过胎盘。主要从 尿排泄, 少量从粪、 唾液、 奶汁中排出。碘的 口服致死剂量是 2~ 3g, 主要是对消化道的 腐蚀作用, 造成呕吐、 腹痛、 腹泻, 1~ 3 日后 发生尿闭 , 可由于循 环衰竭、 喉头水 肿而窒 息。长期应用碘和碘化物可发生一系列中毒 症状, 如头痛、 失眠、 发热、 乏力、 皮诊、 红斑、 结膜炎、 喉头炎、 甲状腺肿、 甲状腺机能减退 等症状。 动物毒性试验表明 , 碘伏的毒性比碘制 剂低 , 一般人使用 PVP - I 不易产生过敏反 应。黄杰等报告 , 国产固体 PVP- I 的经 口 LD50 2 870mg/ kg, 属低毒类 , 皮肤、 粘膜 无剌激; 小白鼠精子畸形试验阴性 ; 小白鼠骨 髓嗜多染红细胞微核试验 阴性; Ame s 试验 阴性 ; 小白鼠经口蓄积毒试验为弱蓄积性。 对烧伤病人的研究表明 , 为防治感染而 用碘伏处理创面后, 由于吸收 , 病人血清和尿
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3 碘消毒剂的耐药性及影响因素 一般细菌对碘类消毒剂均不易产生耐药 性。但也有报告认为假单胞产碱杆菌和粪产 碱杆菌对碘有较强的抗性 , 所以, 在游泳池的 碘化水中存在大量这种菌群。 Pyle 等观察发 现, 将与碘作用后的假单胞败血杆菌和假单 胞绿脓杆菌放入磷酸缓冲液营养液、 或含少 量甘油的培养液中 , 这些菌显示出对碘 ( 包括 氯) 的抗性 ; 环磷酸腺甘 ( CAM P) 有促进这种 抗性表达的作用 ; 这种抗性产生的程度大小 与培养基中含碳物质的来源有关 。 碘类消毒剂的杀菌效果受温度和 pH 的 影响很小, 在低温下也同样具有良好的杀菌 作用。当温度波动在 10~ 30 时, 杀菌效果 无明 显变化 , 温度 超过 40 时杀菌 作用增 强, 但随之由于碘蒸气的产生 , 使游离浓度下 降, 杀菌作用也减弱。 pH 降低时, 溶液中 I 2 浓度增加; pH 值增高时 HOI 浓度增加。这 种变化引起的杀菌效果改变要视其病原体而 定。当然在碘伏溶液中适宜的 pH 有利于 I 2 的释出, 一般认为中性和酸性较好。
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碘消毒剂应用非常广泛。至今, 其消毒 范围已涉及临床、 卫生、 日常生活、 农牧养殖 业和饮用水等。不同类别、 不同剂型、 不同功 效的碘消毒产品正广泛应用于实践。碘及碘 络合物消毒剂的理化性质及消毒机理研究得 到不断的深入。 1 碘消毒剂的杀菌作用 碘和碘伏类消毒剂是一类高效、 广谱消 毒剂, 其能杀灭细菌、 芽胞、 病毒、 噬菌体、 分 枝杆菌、 原虫、 真菌等病原体。碘类消毒剂的 杀菌效果根据病原体种类和病原体培养成分 的不同有所差 别。一般达到 99. 999% 杀灭 效果时 ( 10min, 25 ) 肠道内细菌、 阿米巴原 虫、 肠道内病毒对有效碘浓度的要求分别为 0. 2mg / L, 3. 5 及昆虫的动物宿主分布一致。 ( 2) 植物: 因自然环境和人工环境不同而异。 植被既影响动物种群的地理分布 , 也影响人 群健康和疾病的发生。如各地生长的不同植 物所致的中毒性疾病。( 3) 寄生物 : 自然环境 和动植物环境营造适合寄生物的寄生环境和 条件, 各种寄生物 , 如微生物、 寄生虫因自然
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文献综述Βιβλιοθήκη 碘类消毒剂的研究进展熊鸿燕 ( 第三军医大学, 重庆, 630038) 摘要 概述了近十几年来有关碘消毒剂的杀菌作用、 杀菌机理、 消毒影响因素
和毒性作用的研究进展 。说明碘类消毒剂是一种高效 、 广谱消毒剂; 就目前的研究 结果显示 , 其杀菌机理可能是通过对生物体多种途径靶攻击的联合效应; 消毒效果 受环境因素的影响较小 , 由于有机物对其的低干扰效应和其本身的低毒性作用的 特点 , 增加了它的应用潜能。 关键词: 碘, 碘伏, 消毒剂, 研究进展 环境、 环境中所生存的生物而不同。随着交 通发达和人群交往的增加, 增加了传播扩散 的途径, 寄生物与寄主的适应不断改变 , 形成 新的适应 , 达到新的平衡。 1. 1. 3 社会性地理因素: 社会组织、 活动及 其效能对人类健康与疾病有着重要的影响尸 溶液呈紫色 1 。 在纯的乙醇溶剂中 , 碘只有可溶性分子 的形式( I2 ROH ) , 但在水溶液中则存在 8 种 化学反应平衡式。这些 反应平衡 式受碘总 量、 碘化物总量、 pH 、 温度等因素的影响。其 中, 碘主要以 I 2 , H OI, OI - , H 2 O I, I , I 3 , 03 等 7 种 形 式 存 在。 I2 , H OI ( 低 碘 酸 ) , H 2 O + I 被 认为 在杀 菌作 用中 起重 要 反应。 水溶液中 pH 为 3~ 9 时, 少量加入碘化物 , I2 + HOI 的量不变, 只是 I2 : HOI 的 比例发生变化 , 低 pH 值时, I2 总量增加, 高 pH 值时 H OI 量增加