過氧化氫溶液在醫(yī)藥衛(wèi)生方面研究與應(yīng)用進(jìn)展

潘得駒

[巴司德尼（上海）消毒用品有限公司，上海 201114]

過氧化氫是一種無色透明液體，它的水溶液是一種弱酸性的強(qiáng)氧化劑，它的化學(xué)特性十分活躍，很容易被分解成氧和水，釋放出大量的熱量。由于過氧化氫不會(huì)產(chǎn)生二次污染，因此被譽(yù)為最潔凈的化學(xué)制品。隨著對(duì)它的研究，它的應(yīng)用范圍越來越廣，對(duì)它的需求也在逐年增加，目前我國(guó)年產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到了一百余萬噸。在生產(chǎn)工藝方面，已研發(fā)了電解法、氫氧直接化學(xué)法等過氧化氫生產(chǎn)方法。不同的制程、原料等，生產(chǎn)出的過氧化氫濃度和雜質(zhì)含量也不盡相同。純過氧化氫具有較低的刺激性和極低的腐蝕性，在一定的儲(chǔ)存環(huán)境下，可以長(zhǎng)時(shí)間地儲(chǔ)存而不會(huì)被破壞。過氧化氫可以按任意比例與水混合，其水溶液又稱雙氧水，可與乙醇或乙醚進(jìn)行混合，在苯和油醚中不溶解。通過配以去離子水為原料，添加穩(wěn)定劑可以制備出各種濃度穩(wěn)定的過氧化氫。過氧化氫在配制過程中仍存在大量的雜質(zhì)和重金屬，不但會(huì)影響到水溶液的穩(wěn)定性，而且會(huì)給環(huán)境和人類帶來危害。本文主要分析過氧化氫在醫(yī)療、環(huán)保等領(lǐng)域的研究和應(yīng)用。

1 過氧化氫介紹

1.1 過氧化氫特點(diǎn)

（1）物理特點(diǎn)

過氧化氫易溶于水，溶于酒精和乙醚，不溶于苯和石油醚，透明液體，熔點(diǎn)較低，沸點(diǎn)150.2℃，純過氧化氫的分子結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其沸點(diǎn)也在變化。在固化點(diǎn)處，固體的密度為1.71g/cm3，隨著溫度的增加密度逐漸降低，其結(jié)合度大于H2O，因此其介電常數(shù)和沸點(diǎn)高于水。

（2）化學(xué)特點(diǎn)

①過氧化氫是一種極強(qiáng)的氧化劑，它的氧化能力很強(qiáng)。②它是一種能與氯氣、高錳酸鉀等強(qiáng)氧化劑發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生氧的還原作用。③在高錳酸鉀中，出現(xiàn)了大量的氣泡，而紫色則逐漸褪去。④遇有機(jī)物，受熱分解，釋放氧、水，與金屬、碳酸反應(yīng)強(qiáng)烈。添加少量的穩(wěn)定劑，如錫酸鈉、焦磷酸鈉等，以防其分解。⑤純凈的過氧化氫達(dá)到一定的溫度時(shí)，會(huì)劇烈地分解成水和氧。

1.2 過氧化氫殺菌機(jī)理

過氧化氫的殺菌效果在100多年前已經(jīng)被證明，但是它的殺菌劑不是它的分子，它的主要成分是它分解后所形成的自由基和反應(yīng)的衍生物。其殺菌機(jī)制如下：①過氧化氫中的羥基分子及其衍生物對(duì)細(xì)菌的細(xì)胞壁、細(xì)胞膜有直接的影響，破壞了細(xì)胞的滲透性，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)泄漏，導(dǎo)致菌體死亡。②氧化氫氣中的羥基自由基會(huì)直接作用于細(xì)菌的蛋白質(zhì)和核酸，使其結(jié)構(gòu)受到損傷，從而導(dǎo)致細(xì)胞的死亡。③氧化氫氧化鈉的分解產(chǎn)物能在一定程度上抑制細(xì)菌的酶體系，并能與酶中的氨基酸進(jìn)行反應(yīng)。④在細(xì)菌的細(xì)胞膜中引入過氧化氫的羥基，從而破壞 DNA中的磷酸二酯結(jié)合。

（1）液態(tài)過氧化氫

液體過氧化氫的消毒作用在100多年前就被廣泛接受，大量的實(shí)驗(yàn)表明，在一定的濃度下，H2O2溶液可以殺死細(xì)菌，真菌，病毒，芽孢等。其作用機(jī)制是通過破壞微生物的外膜保護(hù)結(jié)構(gòu)，使其通透性發(fā)生變化，進(jìn)而影響細(xì)胞的滲透壓。

（2）汽化過氧化氫

蒸發(fā)汽化后的過氧化氫與液體過氧化氫的殺菌作用類似，但蒸發(fā)后的過氧化氫會(huì)產(chǎn)生自由的羥基，從而使其與細(xì)菌的接觸機(jī)會(huì)極大增加，所以相對(duì)于高濃度的過氧化氫，其殺菌性能要高得多。因?yàn)檫^氧化氫的穿透能力較弱，所以通常只能用于對(duì)物體的表面和空氣進(jìn)行殺菌。

（3）過氧化氫等離子體

等離子體是一種離子型氣體，其運(yùn)動(dòng)主要受電磁場(chǎng)的影響，與固體、液體、氣體不同。由于其高能量、高動(dòng)能和豐富的化學(xué)成分，使其殺菌迅速、效果顯著。滅菌的方法是將過氧化氫溶液倒入一個(gè)真空、恒溫的消毒槽中，然后蒸發(fā)，覆蓋在管子的內(nèi)外，然后激活等離子源，產(chǎn)生等離子，殺死細(xì)菌，在電漿供應(yīng)中斷時(shí)，過氧化氫會(huì)轉(zhuǎn)化為水和氧。該工藝不需要進(jìn)行任何后續(xù)的工藝處理，極大縮短了殺菌時(shí)間，而且沒有任何有害物質(zhì)的殘留量。孟月東通過實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在400W的射頻功率下，在26℃的高溫下等離子體放電1min即可將枯草桿菌的黑色芽孢全部殺死，而在殺死嗜熱性脂肪桿菌芽孢的過程中，等離子體僅需要30s。

（4）過氧化氫氣溶膠噴霧

過氧化氫氣溶膠是一種通過旋轉(zhuǎn)氣流將液體霧化為氣霧劑，這種霧狀劑通常直徑小于50μm，能在空中形成致密的氣態(tài)網(wǎng)絡(luò)，在一定程度上可以與空氣中的微生物進(jìn)行接觸，從而達(dá)到消毒的作用。美國(guó)自20世紀(jì)50年代起研發(fā)了過氧化氫氣溶膠噴霧法，在70年代初，中國(guó)就已經(jīng)開展了大量的研究。微粒氣溶膠消毒最初用于大規(guī)模殺滅衛(wèi)生害蟲，由于效果良好，已逐步用于醫(yī)院的空氣及地面消毒。采用過氧化氫微粒氣溶膠消毒，其殺菌效果好，工作效率高，對(duì)環(huán)境影響較低。張等人發(fā)現(xiàn)，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%的氧化氫納米氣溶膠可以降低（1.5±0.7）lg（cfu/mL）。高君等證實(shí)，過氧化氫微粒氣溶膠消毒比一般的過氧化氫噴霧消毒更有效。

1.3 過氧化氫毒性

工作環(huán)境中的過氧化氫最大限值為1.4mg/m3。當(dāng)生產(chǎn)環(huán)境中的過氧化氫蒸氣濃度超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)1.4mg/m3時(shí)，操作人員必須佩戴防毒面具。過氧化氫中的人體短期接觸濃度為75mg/kg，超過100mg/kg就會(huì)危及生命。超過300g/L的過氧化氫溶液會(huì)導(dǎo)致皮膚灼傷，局部皮膚會(huì)出現(xiàn)白色，產(chǎn)生刺痛、瘙癢等癥狀，不同劑量、不同時(shí)間和不同作用部位的化學(xué)灼傷，劑量過大，沖洗不及時(shí)，會(huì)造成永久性的傷疤。蒸汽對(duì)眼睛有刺激性作用，在接觸后立即消除；如果水滴進(jìn)入眼睛，會(huì)造成結(jié)膜炎，造成視覺障礙，甚至造成全盲。皮膚接觸后，要馬上用清水清洗，或者用3%高錳酸鉀或2%的蘇打溶液進(jìn)行稀釋。一旦眼睛被污染，立刻用清水沖洗15min，再去醫(yī)院檢查。誤食后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行催吐或洗胃，并及時(shí)就醫(yī)。醫(yī)用級(jí)別的過氧化氫消毒是比較安全的。黃曉波等通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，觀察了過氧化氫急性毒性、亞急性毒性及皮膚刺激作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：30g/L的過氧化氫消毒水為無毒級(jí)別，對(duì)家兔的皮膚和眼睛沒有刺激，對(duì)家兔的損傷和陰道黏膜有輕微的刺激作用。亞急性毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：醫(yī)用過氧化氫對(duì)小鼠血液生化指標(biāo)影響不大，但能顯著降低實(shí)驗(yàn)組大鼠的血紅蛋白水平，而不影響主要臟器。梁金平和陳越英的毒理實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，以過氧化氫為主要?dú)⒕鷦┑膹?fù)方消毒劑是無毒的。

1.4 過氧化氫應(yīng)用不良反應(yīng)預(yù)防

1.4.1 過氧化氫應(yīng)用不良反應(yīng)

（1）皮下氣腫

王云其等報(bào)告1例74歲男性，患有慢性肩周炎，用30mL/L的過氧化氫溶液10mL，3min后，左眶下區(qū)腫脹，膨脹，像是充氣的氣球，5min后，腫脹達(dá)到高峰，左側(cè)鼻唇溝消失，左下眼眶隆起，皮膚光滑，色澤正常，有扭曲的聲音，沒有任何觸覺疼痛，根管中有氣泡，病人有眼睛困難，視力模糊，局部有脹麻感，但沒有任何不適。治療：用棉花捻入根管，根管打開，并進(jìn)行抗菌治療，大約36h后，紅腫全部消失。

（2）肺氣體栓塞

Jones等報(bào)告一位66歲的病人，在手術(shù)中將60mL3%的過氧化氫注入瘺管，以確定其內(nèi)部開口，結(jié)果顯示低氧血癥，PETCO2下降，血壓下降，中心靜脈壓升高，心臟雜音。血?dú)夥治鲲@示，缺氧，高碳酸血癥。32min后，癥狀消失。

（3）過敏反應(yīng)

張瓊芝報(bào)告1例病人用3%的過氧化氫沖洗左手大拇指，出現(xiàn)頭暈、大汗淋漓、面色蒼白、血壓70/48mmHg、心率50次/min。8d后，由于右腳被刺傷，用3%的過氧化氫沖洗，病人出現(xiàn)了上述的休克，經(jīng)過治療后，病情得到了控制。

（4）腦栓塞

彭發(fā)言等報(bào)告1例膽囊切除病人，在手術(shù)中使用3%的雙氧水溶液清洗膽總管時(shí)，發(fā)現(xiàn)肝體積迅速增大，焦慮不安，血壓下降到57/40mm汞柱，經(jīng)靜脈注射地塞米松、甘露醇、呋塞米后，血壓、心率恢復(fù)正常，但病人仍然處于昏迷狀態(tài)，左下肢出現(xiàn)去腦僵硬、右下肢麻痹。CT顯示：左側(cè)頂葉有缺血性病變。CT顯示：左側(cè)顳、額、頂葉均有多發(fā)性缺血性病變。病人于手術(shù)第八天因腦水腫死亡。

1.4.2 預(yù)防措施

（1）嚴(yán)格掌握適應(yīng)證和禁忌證

目前，過氧化氫在臨床上已得到了廣泛的應(yīng)用，特別是在傷口清洗、手術(shù)清創(chuàng)等方面的應(yīng)用，但是，在臨床上要嚴(yán)格把握好它的適應(yīng)證和禁忌。過氧化氫中毒的臨床表現(xiàn)形式多種多樣，而且發(fā)病速度快，例如肺內(nèi)氣體栓塞，它的發(fā)生非常突然，非常嚴(yán)重，難以診斷和治療，嚴(yán)重者可能會(huì)造成致命的后果。所以，使用過氧化氫清洗封閉的組織腔時(shí)要謹(jǐn)慎，不要使用過氧化氫，以免造成氣體栓塞或腸壞疽，也不要將過氧化氫注入閉合腔中。

（2）預(yù)防不良反應(yīng)的發(fā)生

對(duì)過敏體質(zhì)、心肺功能不全的患者，要及時(shí)用過氧化氫清洗傷口，以預(yù)防過敏。必要時(shí)，醫(yī)務(wù)人員應(yīng)降低其濃度，并適當(dāng)?shù)販p少其劑量，在沖洗過程中要注意觀察病人的反應(yīng)，如果出現(xiàn)胸悶等癥狀，應(yīng)立即停止用藥，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的心肺栓塞和過敏性休克。術(shù)中應(yīng)用過氧化氫進(jìn)行沖洗時(shí)，要注意觀察病人生命體征、血氧飽和PETCO2等情況。當(dāng)PETCO2、PETCO2含量顯著降低時(shí)，應(yīng)立即停止使用過氧化氫，清除殘留的過氧化氫，用生理鹽水清洗，減少副作用。

2 過氧化氫溶液在醫(yī)藥衛(wèi)生方面的應(yīng)用

2.1 醫(yī)療環(huán)境消毒

以適當(dāng)劑量的過氧化氫消毒，采用氣溶膠噴霧法，以8mL/m3的濃度，殺菌60min，再進(jìn)行通風(fēng)換氣，達(dá)到殺菌的目的。沈建中等使用含有5 000mg/L的過氧化氫、5 000mg/L碘化鉀的復(fù)合消毒劑，以8mL/m3的劑量，對(duì)室內(nèi)環(huán)境中人為污染的大腸桿菌、綠膿桿菌等進(jìn)行了30min的殺菌，其殺傷力達(dá)到99.99%；對(duì)室內(nèi)環(huán)境中的天然細(xì)菌也有很好的抑制作用。

2.2 醫(yī)療器械消毒

對(duì)抗腐蝕性醫(yī)用設(shè)備進(jìn)行高水平消毒和滅菌，在60g/L的雙氧水中浸泡120min，清洗完畢后要用無菌水清洗以除去殘留的消毒劑。在不能耐受高溫、濕熱等醫(yī)療設(shè)備及設(shè)備消毒時(shí)，最好采用腹腔鏡、膀胱鏡等。過氧化氫對(duì)附著在儀器上的膿液、血塊和壞死組織具有很好的去除作用。用30g/L過氧化氫浸泡2min，用自來水沖洗，使用一次性注射器對(duì)帶有管腔的設(shè)備進(jìn)行2~3次沖洗。

2.3 傷口感染消毒

馮筠等的研究表明，在治療宮頸支原體感染時(shí)，使用30g/L的過氧化氫與多西環(huán)素聯(lián)合使用，療效確切，副作用少。用30g/L的過氧化氫進(jìn)行宮頸局部擦拭，可以清除黏附子宮頸上皮細(xì)胞表面的解脲支原體等。

2.4 臨床護(hù)理消毒

孔亞閣等人的研究結(jié)果表明，在適宜的條件下，向生理鹽水或者漱口水中加入過氧化氫溶液，可以用于臨床牙齒疾病的護(hù)理消毒，通常所采用的方法是將制成的過氧化氫/生理鹽水混合溶液作為護(hù)理牙齒前的消毒，不僅有利于牙齒疾病的恢復(fù)，也能在一定程度上預(yù)防其他牙齒疾病的發(fā)生。

2.5 臨床治療應(yīng)用

李守銀報(bào)告，用過氧化氫注入肛瘺，是一種簡(jiǎn)單、快捷、成功率高的治療方法，在臨床上具有一定的應(yīng)用價(jià)值。過氧化氫與過氧化氫酶接觸后，會(huì)迅速分解，產(chǎn)生新的氧，能夠輕易地看到空氣中的氣泡，方便找到肛瘺內(nèi)口。另外，在治療扁桃體炎、口腔炎、白喉、中耳炎、鼻出血等方面也有一定的應(yīng)用價(jià)值。

2.6 水消毒與環(huán)境保護(hù)應(yīng)用

過氧化氫和臭氧混合殺菌，不僅可以殺死賈第蟲、大腸桿菌和噬菌體，而且可以降低三鹵甲烷的生成，消除水中的臭味。近年來，H2O2協(xié)同殺菌的研究雖然已經(jīng)有了一定的進(jìn)展，但由于其適用范圍較窄，或者由于設(shè)備的成本較高，很難在市場(chǎng)上推廣，同時(shí)對(duì)某些H2O2的協(xié)同效應(yīng)機(jī)制也不甚了解，相信隨著科技的進(jìn)步，H2O2將會(huì)得到越來越廣泛的應(yīng)用。它可以有效地處理各類有機(jī)、無機(jī)有毒物質(zhì)，尤其是含硫化物、氰化物等三廢的治理，同時(shí)還可作為吸附材料的活化劑，從而增加有害氣體的吸附量，保護(hù)大氣環(huán)境。

3 結(jié)束語

過氧化氫是一種環(huán)保的重要化工原料，目前已被廣泛用于醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，對(duì)傷口、皮膚黏膜的清洗、空氣的消毒，而過氧化氫等離子體則用于不耐高溫、不耐濕的物體的消毒與滅菌。市面上常用的消毒劑過氧化氫溶液的濃度一般在30g/L左右，消毒的濃度在10~30g/L，稀釋的比例很小，用量大時(shí)占據(jù)更大的空間，不便于攜帶和儲(chǔ)存，在一定程度上限制了過氧化氫在環(huán)境中的應(yīng)用。過氧化氫在其他方面的應(yīng)用越來越廣泛，但是高純度的過氧化氫仍然是國(guó)內(nèi)亟待解決的問題。