哪種消毒液對(duì)冠狀病毒有效？
撰文 | 史雋
在2月9日和2月10日的兩篇科普文中，我們介紹了冠狀病毒在氣溶膠中和在環(huán)境表面的穩(wěn)定性，主要呈現(xiàn)了SARS冠狀病毒 (SARS-CoV-1) ?的數(shù)據(jù)。彼時(shí)，新冠病毒 (SARS-CoV-2) 在這方面的具體數(shù)據(jù)還未出現(xiàn)，我們期待科研人員能夠盡快拿到或者公布這些對(duì)疾病防控有重大意義的數(shù)據(jù)。
3月17日，《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》（The New England Journal of Medicine）發(fā)表了一篇來自美國科學(xué)家的通訊 (Correspondence)，研究了新冠病毒 (SARS-CoV-2) 在氣溶膠中和在各種環(huán)境表面的存活時(shí)間，并與SARS冠狀病毒 (SARS-CoV-1) 相比較[1]，還用貝葉斯回歸模型估算了病毒活性的衰減速度。
該文數(shù)據(jù)包括這兩個(gè)病毒在溫度為21℃至23°C，相對(duì)濕度為40％的五個(gè)環(huán)境中的存活時(shí)間。五個(gè)環(huán)境分別為：直徑小于5微米的氣溶膠中、塑料表面、不銹鋼表面、銅表面和紙板表面。
病毒的滴度直接決定病毒的感染能力，也決定了病毒失去活性的難易程度。濃度越高，越容易導(dǎo)致感染，失活越難。如果用核酸檢測法來定量的話，該文選用的病毒的起始滴度和病人呼吸道中觀察到的相似。
結(jié)果用一張圖全部概括了：
總結(jié)下來就是：
在氣溶膠中，新冠病毒與SARS病毒的觀察結(jié)果相似：在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程（3個(gè)小時(shí)）中都能檢測到有感染力的病毒，感染滴度略有降低 (幅度約為1log10)。
新冠病毒在不同環(huán)境表面的穩(wěn)定性排名是：塑料 > 不銹鋼 > 紙板 > 銅表面。
在塑料表面， 有感染力的新冠病毒可以存在72小時(shí)。在不銹鋼表面，可以存在48小時(shí)。但是有感染力的病毒滴度降低很明顯。
在銅表面，4小時(shí)后就檢測不到有感染力的新冠病毒了。在紙板上，24小時(shí)以后檢測不到有感染力的新冠病毒。
用一個(gè)更直觀的圖來表示如下:
另一個(gè)新的研究，用的病毒起始滴度較高，結(jié)果也類似[2]，在室溫（22°C）、相對(duì)濕度約為65％的環(huán)境下：
關(guān)于冠狀病毒，還有兩點(diǎn)補(bǔ)充：
pH值對(duì)冠狀病毒的影響：大多數(shù)冠狀病毒在弱酸性（pH=6~6.5）下比堿性（pH=8）下更穩(wěn)定 [3-7]。
在糞便中，可檢測到新冠病毒存在。根據(jù)對(duì)SARS病毒的研究，在成年人的正常糞便中，SARS病毒不能存活超過24小時(shí)；而在新生兒的糞便中（pH值酸性），存活時(shí)間不能超過3小時(shí)。然而，它在pH值可能達(dá)到9的腹瀉糞便中可以存活很長時(shí)間，最多可達(dá)4天 [8]。同時(shí)，一個(gè)新的研究發(fā)現(xiàn)，48.5%的COVID-19病人有消化系統(tǒng)癥狀，如腹瀉、嘔吐和腹痛等 [9]。因此對(duì)可能患有新冠肺炎的病人，其腹瀉糞便一定要及時(shí)小心處理。
雖然到底病毒的濃度要達(dá)到多少會(huì)引起感染還沒有結(jié)論，但是這些結(jié)果表明，新冠病毒很有可能通過氣溶膠 (在高濃度病毒條件下的小概率事件) 和接觸傳播。
新冠病毒從被污染的環(huán)境表面轉(zhuǎn)移到手上的效率有多高？暫時(shí)還沒有看到數(shù)據(jù)。但是，對(duì)甲型流感病毒的研究表明，只要接觸被污染的環(huán)境表面5秒鐘，就會(huì)有31.6％的病毒載量轉(zhuǎn)移到手上[10]。
再次提醒：大家手部衛(wèi)生非常重要！
口罩對(duì)于預(yù)防飛沫噴濺到口咽鼻來說很重要，但口罩不是萬能的。如果能好好洗手和給環(huán)境做好消毒，就能預(yù)防大部分的接觸傳播。洗手的重要性和正確洗手的方法在前面的文章里已經(jīng)說過了(見《冠狀病毒在體外可以存活多久》)，在這里不再重復(fù)闡述了。那么，消毒應(yīng)該怎樣操作？市面上有各種各樣五花八門的消毒劑，大多打著 “能殺死99.9%的病菌”的標(biāo)簽。這些消毒產(chǎn)品都對(duì)新冠病毒有用么？使用消毒產(chǎn)品有哪些注意事項(xiàng)？
消毒劑——不論是用于給身體消毒 (英文叫做antiseptic) 還是用于給環(huán)境消毒 (英文叫做disinfectant) ——到底有沒有用，需要進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠行詼y試。
測試通常是4步：1) 混合；2) 中和；3) 回收；4) 定量。首先將病毒和待測試的消毒劑混合，經(jīng)過一段時(shí)間后，人為快速有效地中和消毒劑的活性和毒性，然后測量剩下的有感染力的病毒的滴度 (titre, 就是一定體積中的病毒數(shù)量)。
中和有幾種方法，例如稀釋中和（neutralization by dilution），化學(xué)物質(zhì)中和（chemical neutralization）和凝膠過濾（gel filtration），各有優(yōu)點(diǎn)和局限性。
為什么要快速有效地中和消毒劑的活性和細(xì)胞毒性？
1) 為了精確控制病毒和消毒劑接觸的時(shí)間。不論什么方法，滅活病毒都需要時(shí)間。這個(gè)時(shí)間可以很短，低于30秒；也可能很長，需要幾天。一種好的消毒劑，要在對(duì)人體和環(huán)境的危害可以接受的濃度范圍內(nèi)，快速殺死病毒。通常我們只會(huì)選擇接觸時(shí)間 ≤ 1分鐘的消毒劑。
2) 定量有感染力的病毒的滴度，方法是看病毒殺死宿主細(xì)胞的能力。然而，測試終止的時(shí)候，消毒劑和病毒仍然是充分混合在一起的。如果不去除掉消毒劑的細(xì)胞毒性，那么消毒劑也會(huì)殺死宿主細(xì)胞，而不是只是有感染力的病毒可以。最終病毒的滴度的結(jié)果就會(huì)很不準(zhǔn)確。
中和以后，還要有一個(gè)好方法成功回收未被消毒劑殺死的病毒，才能進(jìn)行下一步剩下的病毒定量。
病毒定量是將病毒和宿主細(xì)胞混合，過一定時(shí)間以后，觀察病毒對(duì)細(xì)胞造成的病變效用(cytopathic effect) 來計(jì)算有感染細(xì)胞能力的病毒的量。細(xì)胞病變效應(yīng)是指病毒入侵后，在宿主細(xì)胞中引起的結(jié)構(gòu)變化，有多種不同的表現(xiàn)形式，常見的有被感染的細(xì)胞變圓了，極端的就是細(xì)胞被病毒殺死了。
一個(gè)好的測試，還要盡可能地模擬產(chǎn)品未來會(huì)被使用的條件。因此存在不同類型的測試，提供的數(shù)據(jù)也不同，例如：
懸浮液測試 (suspension tests)：病毒和消毒劑懸浮混合，可用于篩選不同化學(xué)成分殺滅病毒的效率和對(duì)宿主細(xì)胞的毒性；
載體測試 (carrier tests)：把病毒滴在不同物質(zhì)的表面上，看消毒劑對(duì)這些已經(jīng)干燥了的病毒的作用。
現(xiàn)場測試 (in-field tests)，例如在醫(yī)院環(huán)境中。由于成本和標(biāo)準(zhǔn)化問題，這個(gè)測試很少做。
在所有這些測試中，有時(shí)候還會(huì)添加一些有機(jī)載體 (血清、糞便、蛋白等)。這是因?yàn)椋?/p>
1) 現(xiàn)實(shí)生活中，病毒通常是被這些載體包圍的。2)載體有時(shí)候能保護(hù)病毒免受消毒劑的作用。3)大部分消毒劑(例如含氯的化合物)會(huì)被這些有機(jī)載體滅活。4)病毒會(huì)自行聚集，而有機(jī)載體會(huì)增強(qiáng)病毒的聚集，使它們對(duì)消毒劑更具有抵抗力。
根據(jù)美國監(jiān)管機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)，如果消毒劑在明確定義的接觸時(shí)間內(nèi)，可以讓有感染力的病毒滴度降低3 log10以上，就可以認(rèn)為該消毒劑具有有效的殺病毒活性[11]。而歐洲的監(jiān)管機(jī)構(gòu)則要求可以降低4log10 以上[12]。
用通俗的廣告詞來說，降低高于3log10的病毒滴度，就是能殺死99.9%的病毒；降低高于4log10的病毒滴度，就是能殺死99.99%的病毒。
因此，挑選消毒劑最需要注意的是兩點(diǎn)：
1）消毒劑的成分
2）需要的接觸時(shí)間
成分大家很容易理解，不同化學(xué)物質(zhì)對(duì)病毒的滅活作用不同。而另外一個(gè)指標(biāo)“接觸時(shí)間”則經(jīng)常被大家忽略。所謂“需要的接觸時(shí)間”就是指病毒需要和這些消毒劑接觸至少多久，其有感染力的滴度才能被有效地降低。
如果仔細(xì)看消毒劑的包裝，通常很多在后面會(huì)有成分和 “contact time (接觸時(shí)間) ”。
雖然現(xiàn)在還沒有針對(duì)新冠病毒的消毒劑數(shù)據(jù)，但是有一些針對(duì)別的冠狀病毒的數(shù)據(jù)可以借鑒。
有一篇文章總結(jié)了美國市面上常見的消毒劑成分對(duì)冠狀病毒的滅活作用[13]。
（一）
第一個(gè)結(jié)果比較了不同成分在載體測試中對(duì)一個(gè)普通的人冠狀病毒229E的滅活作用[14]。
結(jié)果見下表，大家可以檢索自己家里有的消毒劑是不是管用(有效 “Yes” 被定義為1分鐘的接觸時(shí)間后病毒滴度降低≥3log10)。
通常認(rèn)為，有脂質(zhì)包膜的冠狀病毒不是很穩(wěn)定，應(yīng)該能很容易被滅活。然而，這個(gè)研究發(fā)現(xiàn)并不是這樣。許多季銨化合物(quaternary ammoniums compounds)或酚類化合物(phenolic compounds)之類的消毒劑對(duì)它無效。
（二）
另一個(gè)研究總結(jié)了一些消毒劑在懸浮液測試中對(duì)SARS冠狀病毒（SARS-CoV-1）的滅活作用[15]。
研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)酒精類的消毒劑(異丙醇或乙醇)在≥70%的濃度能在30秒內(nèi)降低 > 4log10的病毒滴度，不管有沒有有機(jī)載體。
（三）
另一項(xiàng)發(fā)表在《醫(yī)院感染雜志》上的文章[16]總結(jié)了好幾個(gè)研究，發(fā)現(xiàn)類似于新冠病毒的其他冠狀病毒可以被以下幾種消毒劑在1分鐘內(nèi)“有效”地滅活：
含有70％以上的酒精 (ethanol) 或者異丙醇 (isopropanol)。
0.5％的過氧化氫 (hydrogen peroxide)。
0.1％次氯酸鈉 (sodium hypochlorite，就是我們俗稱的漂白劑/bleach，也是84消毒液的主要成分) 的消毒劑[16]。
雖然對(duì)于新冠病毒還沒有確實(shí)的數(shù)據(jù)，研究人員推論這些消毒劑應(yīng)該也有類似的效果。
這里有三點(diǎn)要提醒大家注意：
1）有些研究發(fā)現(xiàn)低于70%的酒精類(例如62%的濃度)在載體測試中能有效殺死兩個(gè)動(dòng)物冠狀病毒，而另外的研究發(fā)現(xiàn)其只對(duì)一種動(dòng)物冠狀病毒有效。結(jié)果不很一致。為了安全起見，建議使用70%以上的濃度。
2）次氯酸鈉(sodium hypochloride)要高于0.1%的濃度才對(duì)冠狀病毒有效。通常漂白劑(bleach)里面次氯酸鈉的濃度是5%，因而應(yīng)該稀釋1:50使用，而不是通常建議的1:100稀釋。84消毒液里面有效氯含量5.5～6.5%，也是1:50稀釋使用。
3）消毒劑對(duì)環(huán)境和健康都是有一定危害的。例如，次氯酸鈉進(jìn)入水中，就會(huì)與其他化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，形成二惡英(dioxin)等產(chǎn)物。二惡英是會(huì)對(duì)健康造成嚴(yán)重影響的毒素，對(duì)水生物有害。生產(chǎn)乙醇過程會(huì)產(chǎn)生和排放溫室氣體二氧化碳(CO2)。能夠節(jié)約使用還是少用，使用最低有效濃度把對(duì)人體有可能的毒性降到最低。
最后，一定要注意，切勿隨意將家用清潔劑混合！
將清潔劑混合在一起有時(shí)會(huì)產(chǎn)生有毒氣體。例如，將漂白劑與酸性溶液混合，會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氯氣，刺激眼睛、喉嚨和鼻子。高濃度的氯氣會(huì)導(dǎo)致呼吸困難和肺部積液，非常高濃度的時(shí)候甚至?xí)?dǎo)致死亡。
下面的圖就舉例了幾種常見的消毒液混合以后會(huì)產(chǎn)生的后果。
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