化學消毒劑在實驗動物設施中的應用及職業健康防護

李 超，張 惠，梁洋洋，劉 剛

(1.青島海華生物醫藥技術有限公司，山東 青島 266555； 2.青島海潤檢測股份有限公司，山東 青島 266555)

實驗動物是指經人工培育，對其攜帶微生物和寄生蟲實行控制，遺傳背景明確或者來源清楚，用于科學研究、教學、生產、檢定以及其他科學實驗的動物[1]。實驗動物的生存環境條件穩定與否將會直接決定著動物實驗數據的質量，其中對實驗動物環境設施的有效消毒處理是環境質量控制的關鍵因素[2]。

化學消毒劑是指能夠消滅微生物繁殖體的化學物質[3]。用量少、效果好、無殘留、對環境無污染，對病原菌不易產生耐藥性，是選擇比較理想化學消毒劑的標準[4]。化學消毒劑要對實驗動物和工作人員沒有刺激和損傷，確保對實驗動物和工作人員的安全性[5]。本文通過對不同種類的化學消毒劑的使用進行探究，為化學消毒劑在實驗動物設施中的科學、合理使用提供參考。

1 化學消毒劑的分類及殺菌效力

化學消毒劑可按照殺菌能力、物品性質、化學性質等進行分類，化學消毒劑的基本分類詳見表1。

為保證實驗動物設施內的消毒效果，操作人員必須掌握各種化學消毒劑的使用范圍、優缺點和注意事項等[6-8]，化學消毒劑對微生物的殺菌效力詳細見表2。

2 常用消毒劑的作用與應用

2.1 鹵化物類消毒劑

2.1.1 次氯酸

次氯酸屬于中效消毒劑，次氯酸會氧化破壞細胞內的成分，進而使得細胞代謝失調、停止并且死亡，氧化作用是含氯消毒劑殺滅微生物的主要途徑。酸性環境中，含氯消毒劑溶解過程中能產生更多的次氯酸從而使殺菌作用増強，微酸性次氯酸水應用于實驗動物設施中，可以進行噴霧消毒。

2.1.2 84消毒液

84消毒液是主要用于實驗動物設施環境和物體表面消毒的含氯消毒劑，主要成分為次氯酸鈉和表面活性劑，其殺菌作用主要是依靠氧化能力，濃度增高，84消毒液的殺菌效果逐漸增強[8]。有研究[10]嘗試通過提供次氯酸鈉消毒劑作為一種簡單和低成本的方法來消除和預防小鼠諾如病毒感染，結果顯示，飲用該消毒劑是無效的。含氯消毒劑也存在著一些缺點，例如刺激性較大、具有一定的腐蝕性等[9]。

2.2 過氧化物類消毒劑

2.2.1 過氧化氫

過氧化氫是實驗動物設施常用的消毒劑之一，是一種廣譜化學消毒劑，因具有氧化還原作用而具有殺菌效果，可根除細菌、病毒、真菌和芽孢，消毒結束后，汽化過氧化氫極易被還原成水和氧氣，無危害性的殘留物，并對操作人員和環境沒有危害[4]。過氧化氫稀釋液不穩定，應現用現配；有機污染物對過氧化氫的消毒效果具有較大的影響，應適當延長消毒時間；過氧化氫對彩鋼板有腐蝕性，對有色織物有漂白作用；應當儲存在避熱和避光的地方。

表1 化學消毒劑的基本分類Table.1 Basic classification of chemical disinfectants

表2 化學消毒劑對微生物的殺菌效力Table.2 The bactericidal effects of chemical disinfectants

注：(+)為有殺滅作用；(-)為無殺滅作用。

Note.(+)Has a killing effect.(-)Has no killing effect.

2.2.2 過氧乙酸

過氧乙酸可以迅速殺滅各種微生物，廣泛應用于各種器具、空氣、環境消毒和預防消毒[5]。過氧乙酸極易分解，其分解產物為雙氧水、乙酸和水[11]。黃躍龍等[13]認為，為控制消毒成本，降低不良反應的發生率，應盡可能使用符合消毒要求的低濃度過氧乙酸。過氧乙酸對實驗動物屏障設施的消毒持續時間較長，消毒效果較好[24]。過氧乙酸有對人和動物刺激性強、對環境設施腐蝕性強等缺點[14]，使用時需防止濺入眼中及皮膚、黏膜上，消毒時不可直接用手接觸，配制溶液時應佩戴橡膠手套。過氧乙酸化學性質不穩定，高溫易爆炸，須存放在陰涼通風處，此外還須現用現配并加蓋保存。

2.2.3 二氧化氯

以二氧化氯為主要成分的泡騰片廣泛應用于實驗動物設施的消毒工作中，二氧化氯是一種綠色消毒劑，其滅菌機理是對細胞壁具有很強的吸附和穿透能力，可有效地氧化細胞內含巰基的酶，以破壞微生物，達到滅菌效果。此外，二氧化氯還能和空氣中的氨和硫化物及水中鐵和錳化合物相作用消除異味，清新空氣，尤其對清除動物實驗室的臭味效果更為明顯[15]。曾昭智等[16]研究發現，采用二氧化氯熏蒸消毒時對空氣和籠具的殺菌率均達到97% 以上，可以代替甲醛熏蒸消毒法廣泛用于屏障環境設施的熏蒸消毒。

2.3 季銨鹽類消毒劑

2.3.1 苯扎溴銨

苯扎溴銨溶液是實驗動物設施理想消毒劑之一，具有低濃度有效，對操作人員和動物無刺激性以及低毒安全等特點，其殺菌機理是能改變細菌胞漿膜通透性，使菌體胞漿物質外滲，阻礙其代謝而起殺滅作用。雖然苯扎溴銨抑菌作用較強，但殺菌譜不廣，其具有芳香味，呈淡黃色膠狀，易被多種物體吸附，浸泡液的濃度可隨消毒物品數量增多而逐漸降低，因此應該及時更換消毒液，不得與肥皂或其它陰離子洗滌劑合用[8]，可以使用浸泡消毒、擦拭消毒和噴霧消毒的方法。

2.3.2 百毒殺

百毒殺屬于雙鏈季銨鹽消毒劑，稀釋后的應用液，無毒、無刺激、無腐蝕性、不易揮發、無殘留毒害，用后無須淋洗被消毒物體表面，穩定可靠，百毒殺對細菌繁殖體、真菌、乙型肝炎病毒等微生物消毒效果較好，并對細菌芽孢有一定殺滅作用[8]。因百毒殺的殺菌效果會受到有機物、水的硬度以及陰離子去污劑的顯著影響，故應采用蒸餾水進行消毒劑的稀釋。實驗動物設施在采用百毒殺進行消毒時，消毒前應先采用物理消毒方法，然后再配合本消毒劑進行擦試消毒可取得較滿意的消毒效果[12]。百毒殺的化學性質穩定，一般均可耐光、耐高溫，可長期貯存。

2.4 醇類消毒劑

2.4.1 乙醇

乙醇是一種應用廣泛、效果可靠的中效消毒劑，對病毒、細菌繁殖體、分枝桿菌具有殺滅作用，不能殺滅細菌芽孢。乙醇殺菌效果最強的濃度是75%，殺菌所需的時間較短，浸泡消毒時，勿使消毒物品帶過多的水分，應避免醇類揮發，以免使消毒劑濃度降低而影響效果。由于乙醇可以使皮膚干燥，所以經常與潤滑劑混合使用，乙醇過敏者不宜用乙醇進行皮膚的消毒[8]。因乙醇具有易揮發性和易燃性，故不能在明火附近使用。

2.5 醛類消毒劑

2.5.1 甲醛

甲醛配合高錳酸鉀進行熏蒸消毒，可對病毒、細菌繁殖體、芽孢、真菌、分枝桿菌等各種微生物都具有高效殺滅作用，當實驗動物設施受到可疑致病菌污染時，可選用甲醛氣體熏蒸，從而有效地殺滅室內的致病微生物[12]，但甲醛存在毒性危害大和易產生灰塵等缺點，特別是對人體具有很大的毒害作用，在使用過程中要特別注意做好防護工作[16]。因甲醛在消毒使用過程中對從業人員職業健康方面存在潛在的危害，所以應避免使用甲醛做為實驗動物設施常用化學消毒劑。

2.5.2 戊二醛

戊二醛屬于高效消毒劑，具有廣譜殺菌能力，對金屬的腐蝕性較小，受有機物的影響較小，化學穩定性較好。國產戊二醛因溶解了大量的甲醛、乙二醛等小分子醛，使其毒性、刺激性大大增加[18]，目前在歐洲已經基本上禁止使用，在我國的適用范圍雖在縮小，但使用量仍然較大[25]。實驗動物機構從業人員進行操作時需佩戴如乙腈或丁基橡膠手套，佩戴護目鏡，最大限度的減少皮膚黏膜的接觸，就從業人員職業健康方面考慮，不推薦使用戊二醛做為實驗動物設施常規化學消毒劑。

3 化學消毒劑使用過程中的職業健康防護

職業健康與安全 (OHS) 規程的目的就是預防職業傷害和疾病，它需要在滿足法規的要求的基礎上控制危害和減少風險，美國的實驗動物管理和使用指南要求職業健康安全是整個實驗動物管理規劃中不可或缺的一個有機組成部分[19]。實驗動物行業應建立一整套職業衛生與安全措施，以此保障職業衛生與人員安全，實驗動物行業管理層應重視從業人員職業健康及防護工作，以最大限度地減少職業傷害對從業人員身心健康造成的不良影響[20-23]。

實驗動物機構從業人員常暴露于各種化學消毒劑危害因素之中，如何提高從業人員對化學消毒劑的防護意識以及職業防護能力，成為實驗動物機構職業安全的重點工作之一。化學消毒職業暴露危險因素主要有兩類型：接觸性和揮發性。使用個人防護用品(PPE)能減少實驗動物從業人員暴露于氣溶膠、噴濺物品及意外接種等危險環境的程度[22]，不同種類的化學消毒劑對人體危害及建議佩戴的PPE詳細見表3。

表3 化學消毒劑對人體危害及建議佩戴的PPETable.3 Chemical disinfectants that are harmful to the human body and their recommended PPE

4 討論

實驗動物屏障設施環境的特點決定了對其物品及空氣的消毒方式以化學消毒為主，在進行全面消毒時，首先應選用合適的消毒劑，建立規范的消毒制度；其次保證消毒的完整均勻性，不留死角，而且為了避免微生物產生耐藥性，建議輪流使用二種以上消毒液；還應根據不同的消毒對象使用多種消毒方法[6,8]。此外，為了實驗人員與設備的安全，消毒后的殘留物清除也是很重要的步驟[15]。在實驗動物設施實際應用時除了遵守消毒劑的共同規范外，必須按照產品的使用說明予以具體實施，同時要考慮到使用人員的安全[25,26]。孫蓓等[27]研究表明，通過過氧化氫氣體對生物安全實驗室污染空氣與物體表面進行生物消毒，是一種非常有效的消毒方法，可減少對工作人員與環境的危害，其消毒過程、工藝具有重現性，可大大減少消毒時間，生物安全實驗室的利用率非常高，較短的消毒周期有利于實驗室的高負荷運轉。鄭吟秋等[28]研究顯示，過氧乙酸和過氧化氫在生物安全實驗室的浸泡消毒效果好于混合季銨鹽和84消毒液、新潔爾滅這3種化學消毒劑。

中國在實驗動物相關的職業健康安全方面起步較晚，與發達國家相比還是有很大的差距，今后應加強實驗動物從業人員職業健康與安全、職業健康監護等方面的研究，以此保障從業人員的健康，我們可以借鑒國外已有的較成熟的職業健康安全理論與實踐，更快更好更有效地發展我國的實驗動物相關的職業健康安全體系[23,24]，本文通過對實驗動物設施常用化學消毒劑應用進行探究，希望能夠為為化學消毒劑在實驗動物設施中的科學合理使用及實驗動物機構從業人員的職業健康防護提供參考。