含碘消毒剂消毒效力影响因素的研究进展

陈晓艳,梁　涛(综述),温开兰,兰志勋※(审校)

(1.泸州医学院麻醉系，四川 泸州 646000； 2.四川省医学科学院 四川省人民医院麻醉科，成都 610072)

含碘消毒剂消毒效力影响因素的研究进展

陈晓艳1△,梁涛2(综述),温开兰2,兰志勋2※(审校)

(1.泸州医学院麻醉系，四川 泸州 646000； 2.四川省医学科学院 四川省人民医院麻醉科，成都 610072)

碘是最古老的消毒剂之一，法国药剂师库尔图瓦利早在1811年首次发现单质碘，之后出现多种以碘为主要杀菌成分的消毒剂[1]，含碘类消毒剂目前使用相当广泛，其消毒杀菌范围涉及生活用水、农业、畜牧养殖和医疗卫生等领域。碘酊和碘伏目前临床常用于外科手术前手和皮肤黏膜的消毒、手术切口及切口创面消毒、注射和穿刺部位皮肤消毒及器械浸泡消毒等[2]，其中碘伏使用最为广泛。现对含碘消毒剂消毒效力影响因素的研究进展进行综述。

1含碘消毒剂分类及其作用机制

1.1传统碘制剂传统碘制剂是将碘溶于可以分散的溶剂中制得的，主要包括碘酊、碘水和碘甘油。临床常用碘酊，由碘、碘化钾溶解于乙醇溶液而制成，易挥发，于棕色瓶中储存，一般使用浓度为2%。它广谱、高效、杀菌快，但需乙醇脱碘,且腐蚀性强、刺激性大、易过敏，因此碘酊不用于破损皮肤、口腔黏膜、眼的消毒及碘酊过敏者，过敏体质者慎用[3]。小儿误服可致中毒，碘的成人中毒量约为1 g,致死量为2～4 g,而小儿误服2%碘酊3～4 mL(即0.06～0.08 g碘)便可致死[4]。目前在临床应用中碘酊已逐渐被淘汰。

传统碘制剂杀灭微生物主要依靠碘的沉淀和卤化作用，元素碘活泼，游离碘渗透性好，能迅速穿透细胞壁，与蛋白质氨基酸链上烃基、巯基、氨基、羟基结合，导致蛋白质变性、沉淀，从而使微生物丧失生物活性[1]。

1.2碘化物目前应用的有高碘酸钠和高碘酸钾。此类化合物的消毒作用与其他碘类消毒剂作用原理不同，不是碘起主要作用，而是与高氯酸盐的强氧化作用原理相近。

1.3复合碘溶液也叫碘酸溶液，是由碘、盐酸、磷酸和表面活性剂制成的一种红棕色液体。一般含有1.8%～2.0%活性碘，其原理可能是将菌体蛋白的活性基因碘化和氧化，并与蛋白的氨基结合，抑制菌体的代谢酶系统导致蛋白变性，其杀菌效果明显高于传统碘制剂。

1.4碘伏又名络合碘或络碘，为不定型络合物，由碘和表面活性剂以及助溶剂经络合工艺制成，表面活性剂为载体，有稳定、助溶和协同增效的作用。碘伏为一大类复合物，其化学成分随载体不同而异，浓度一般以有效碘含量来表示，临床常用浓度为0.3%～0.5%。此类产品较多，按其发展阶段可分为第1~5代碘伏，每一代碘伏的改进都表现在络合的载体上。按表面活性剂种类可分成 3 类:①非离子表面活性碘，如聚乙烯吡咯烷酮碘；②阳离子表面活性碘；③阴离子表面活性碘[5]。目前常用的碘伏类消毒剂主要为聚维酮碘。聚维酮碘由元素碘与聚乙烯吡咯烷酮以络合形式借助氢键及其他引力络合形成[6]。

碘伏广谱、速效、低毒、稳定、高效、渗透性强、药效持久,无需脱碘、对皮肤、黏膜刺激小,腐蚀性小、气味小、水中溶解度高。碘伏在临床和护理领域被广泛应用[7]。但临床也发现一定的缺点，如过敏、洗手后皮肤发黏不适，长期使用皮肤粗糙、色素沉着、瘙痒、皮疹、红斑[8]。大面积涂擦时,过量的碘被甲状腺吸收，经肾排除,故这两个器官有疾病者需慎用[9]。长期应用碘伏做术前皮肤消毒可能会出现甲状腺自身免疫状态的变化,引起甲状腺疾病[10]。

碘伏主要的杀菌因子是游离碘，其中80%～90%的结合碘可解聚成游离碘，碘伏中的碘以络合物或复合物形式位于表面活性剂所形成的胶束中心而被运载。碘伏释放出游离碘,表面活性剂提供与细菌的亲和力，使碘与细菌结合，穿透氧化细胞壁，破坏细胞膜，氧化或碘化蛋白质、肽、脂质、酶和巯基化合物等，使病原体内的蛋白质变性沉淀，微生物可因代谢障碍而死亡[1]。此外，表面活性剂还能增加碘的水溶性,延长有效时间,且其自身也有消毒作用,能形成一层保护膜,利于单质碘发挥作用,提高碘伏的杀菌效果[11]。

1.5复合型含碘消毒剂常用制剂有洗必泰碘和安尔碘。洗必泰碘醇复合型皮肤消毒剂含有效碘0.2%、醋酸氯已定0.45%和乙醇65%,是碘与增效剂、缓释剂和干燥剂等合成的一种醇溶液[12]。洗必泰消毒液对革兰阳性球菌、革兰阴性球菌以及杆菌、真菌均有抑菌杀菌作用[13]。氯己定碘低毒、高效、广谱，现已广泛运用于临床[14]。但体质量<1000 g 的婴儿[15]不建议使用洗必泰。安尔碘[16]也是碘与缓释剂、增效剂、护肤剂和干燥剂等合成的复合型含碘消毒剂，分无醇型和含醇型两种,无醇型含0.5%有效碘，含醇型含0.2%有效碘。安尔碘无过敏等不良反应而且干燥迅速有利于手术操作[17]。复合型含碘消毒剂与碘伏相比杀菌效果更好,持续时间更长，着色更浅,其杀菌机制主要是碘元素卤化菌体蛋白,同时穿透氧化细胞壁和代替微生物的内容物,导致微生物死亡[9]。

2消毒效力的影响因素

2.1有效碘含量含碘消毒剂的游离碘是其主要的杀菌因子,是决定消毒效果的关键。有效碘含量是指与含碘消毒剂氧化能力相当的碘量，随着溶液的稀释,游离碘的含量会有一定程度的增加[18]。碘主要以I2(非结合碘)、HOI、OI-、H2O+I、I-、I3-、IO3-等形式存在，其中 I2、HOI和H2O+I在杀菌作用中发挥重要作用[19]。消毒液储存时间过长、稀释浓度不精确、有效碘的沉降等均可导致有效碘含量不能达到产品标准值。在一定范围内，随着有效碘含量的增加和作用时间的延长，消毒液的杀菌作用也增强。但当有效碘达到一定浓度后，其杀菌作用增强是有限的，尤其是碘伏类消毒剂杀灭细菌芽孢时即使有效碘浓度再提高，其杀灭能力也没有明显加强。有研究发现,碘伏浓度在25～100 mg/L时对细菌繁殖体和真菌具有良好的杀灭能力[20],陈翔宇和刘永华[21]研究也发现有效碘为500 mg/L的碘伏稀释液就对微生物有良好的杀灭效果，而临床常用浓度为5 g/L。因此,临床实际应用中在保证消毒效果的前提下,可适当降低应用浓度,提高使用安全性。

2.2稳定性

2.2.1储存稳定性含碘消毒剂在常温下比较稳定，但pH、浓度、温度、包装材料等因素都会影响其稳定性[21]。文献报道[22]将包装完整的术结碘消毒液样品置于37 ℃恒温培养箱中放置90 d，有效碘含量平均下降率为2.801%。魏兰芬等[23]将杨驰复合碘液经室温下存放9个月(6月至次年3月)和存放10个月(7月至次年5月)有效碘含量下降率分别为7.78%和14.94%。袁青春等[24]将某含碘消毒液密封保存于56 ℃水浴中2周,有效碘下降40%以上,37 ℃温箱内放置3个月,有效碘下降22%以上,而室温避光放置12个月有效碘下降仅6.78%。这说明含碘消毒液具有较好的储存稳定性,随放置温度的升高有效碘的降解速度加快，可能与碘遇热升华分解有关。高翼等[25]认为不同浓度的聚维酮碘之间的稳定性差异，与有效碘含量的变化为零级反应有关，而高温加大了零级反应速率的差异程度。

2.2.2使用稳定性碘易挥发，碘伏开启后，增加碘的挥发，开口储存时溶液浓度下降明显，同时碘的标准电极电位较氧低而容易被氧化，发生歧化反应生成I-或IO3-,这两方面原因均可导致单质碘的含量降低杀菌作用减弱。因此使用碘伏时,应随开随盖,降低有效碘的衰减率。碘伏开启后的使用时间尚未达成统一认识。王芳等[11]认为在标准范围内，碘伏皮肤消毒剂原装塑料瓶开启后可以连续使用10 d。而赵丽霞等[26]发现含有效碘1000 mg/L和5000 mg/L两种浓度的聚维酮碘消毒剂原液开启后均可在2周内保持完全杀灭细菌繁殖体的效果不变。

2.3温度碘含量的递减率可能与温度有一定的相关性,陈祖毅等[27]报道聚维酮碘的杀菌效果随温度升高而增强，其有效碘50 mg/L在温度30 ℃时杀灭金黄色葡萄球菌效果优于温度20 ℃和10 ℃。但巴剑波等[28]发现含有效碘1000 mg/L 的聚维酮碘消毒液在作用温度15～35 ℃内,对大肠埃希菌的杀灭能力并没有明显差别。也有报道温度对聚维酮碘的影响并不单一, 研究发现,20 ℃时聚维酮碘的杀菌效果最佳，高于45 ℃反而因碘含量减少影响其作用,其原因可能是，低温时其具有较高的稳定性[11],而高温时，虽然游离碘释放加速，但碘的蒸发也相应增多从而导致碘含量减少[21]。因此,碘伏最好不用40 ℃以上的温、热水稀释,以免有效碘挥发,有效碘浓度下降,影响消毒效果[9]。

2.4季节王芳等[11]发现有效碘含量每日的递减率在秋季平均为0.83%，春季平均为1.28%，随时间延长有效碘的衰减在春秋季之间的差异有统计学意义。原因可能是夏秋季实验区域温度用中央空调控制在约20 ℃,平均湿度约为55%,而春季除了手术室和ICU温度控制在约25 ℃外,其他实验区域并未进行恒温控制，平均气温约为14.4 ℃,平均湿度约为92.0%,由此可见季节对碘含量的影响可能与温度和湿度有关。

2.5酸碱度巴剑波等[28]认为pH值偏高或偏低均会影响聚维酮碘的杀菌效果，其将含有效碘1000 mg/L的聚维酮碘的pH值调整到2～10进行杀菌试验，发现pH值为5.8时该聚维酮碘对大肠埃希菌的杀灭效果最好，pH值为2或10时,杀灭效果均有一定程度下降。有研究者认为认为在酸性条件下聚维酮碘杀菌作用较强，当pH值在7.0以上，其杀菌效果明显降低，原因是当pH值酸性时,游离碘浓度增加，碘活性增强，其杀菌效果增强[21]。陈祖毅等[27]也发现有效碘50 mg/L的聚维酮碘在30 ℃、pH值为2.7时杀灭金黄色葡萄球菌的效果优于pH 4.7和pH 6.7。

2.6有机物聚维酮碘的杀菌效果受有机物影响较大，在悬液定量杀菌试验中加10%小牛血清能使聚维酮碘杀菌效果下降，消毒对象上的切口坏死组织、皮肤污垢等也会影响其杀菌效果[21]。袁青春等[24]认为有机物可降低碘的杀菌作用,当向含1%蛋白胨的菌悬液中加小牛血清，其杀菌作用随菌悬液中小牛血清浓度增加而减弱。陈祖毅等[27]也认为有机物对聚维酮碘杀菌效果影响较大，含有效碘50 mg/L的聚维酮碘对含7.5 g/L的小牛血清的金黄色葡萄球菌作用5 min杀灭对数值为6.28,而对含30 g/L的小牛血清的金黄色葡萄球菌作用5 min杀灭对数值仅为2.06,且不同浓度有机物对杀菌效果影响的差异均有统计学意义。但巴剑波等[28]实验发现体积分数为25%和50%的小牛血清基本不影响有效碘1000 mg/L的聚维酮碘对大肠埃希菌的杀灭效果，因此有机物对聚维酮碘杀菌效果的影响程度目前尚未有定论。

2.7溶剂碘伏类消毒剂以水溶液居多，近年来开发出以乙醇为溶剂的复方碘伏,高浓度乙醇本身不仅具有良好的消毒效果，对碘还具有增效作用，增加其稳定性，提高杀菌效果[29]。爱尔碘用65%的乙醇作溶剂，加快消毒后皮肤的干燥速度，可提高工作效率。碘伏与碘酊在相同作用时间内达到同一杀灭率水平,碘酊所需有效碘含量较低，即杀菌效果比碘伏好，此可能与碘酊中乙醇有协同作用,而碘伏是络合物,在溶液中碘逐渐释放有关[30]。但乙醇刺激性大不适合作为切口和黏膜消毒，对皮肤脱脂作用而引发的刺激性值得探讨，使用时应予以注意。

2.8污染目前,我国医疗卫生机构使用中的消毒剂细菌污染普遍,多为条件致病菌[31]，消毒剂污染主要与盛装容器污染、使用不当和消毒剂的更新换代比较缓慢等因素有关[32]。消毒液启用后的污染会受到操作习惯、反复取用、空气洁净度、包装瓶盖长时间不盖、保存欠妥、温度、湿度、消毒液超期使用和更换不彻底等多种因素的影响，此外还应考虑棉签的污染，灭菌棉签启封时间越长、使用频率越高，污染程度越重。碘伏组成成分中有表面活性剂，富有泡沫和一定黏度,易污染。碘伏洗手时使用的毛刷软硬度不等易造成皮肤损伤及毛刷反复使用，增加交叉感染的机会[8]。微生物污染程度越严重时,消毒就越困难,因为微生物彼此重叠,加强机械保护作用[33]。

2.9包装材料高翼等[25]发现使用无衬底橡皮塞容器的聚维酮碘较有衬底者更不稳定,原因可能是裸露的橡皮塞中还原性物质如硫化物等填充剂可与游离碘发生氧化还原反应,高温加快了该反应。包装材料对经灭菌的碘伏产品的安全性有明显影响,若包装不合格,环氧乙烷具有高穿透性,灭菌后的碘伏中会产生碘乙醇(I-CH2-CH2-OH)[34],碘乙醇是一种对皮肤有明显刺激的物质,能引起皮炎等不良反应。这些由包装材料引起的含碘消毒液稳定性和消毒液成分变化对消毒效力的影响有待进一步的研究。

3结语

含碘消毒剂是目前国内各医院皮肤消毒及外科手术中使用最广泛的消毒剂，临床上尤其是外科手术需大面积皮肤消毒时，将相对患者温度较低的消毒液直接涂擦于患者，给患者带来不舒适的冷刺激，加重患者紧张情绪，甚至寒战，激发患者的应激反应从而造成患者机体内环境失衡，加重原有疾患，使手术麻醉难度加大，进而延长术后恢复时间，增加住院时间，加大患者精神和物质负担。因此,对含碘消毒剂消毒效力影响因素的研究探讨，尤其是温度及不同的加温方式对其消毒效力影响的研究探讨，对含碘消毒剂在全国各大小医院得到更合理有效、更人性化的应用，进而造福广大患者，提高医院的服务水平，节约医疗成本，减轻社会负担具有深远意义。

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摘要:含碘消毒剂包括含碘和以碘为主要杀菌成分制成的各类消毒制剂。碘酊和碘伏是目前临床上常用的含碘消毒剂，其中碘伏在外科手术及皮肤消毒中使用最为广泛。影响含碘消毒剂消毒效力的因素较多，主要为有效碘含量、稳定性、温度、季节、酸碱度、有机物、溶剂等。该文对含碘消毒剂的分类、作用机制及影响消毒效力的因素等方面进行阐述，以系统地了解含碘消毒剂的消毒杀菌性能。

关键词:含碘消毒剂；作用机制；消毒效力；影响因素

Research Progress in Influencing Factors of Effect of Iodine DisinfectantsCHENXiao-yan1,LIANGTao2,WENKai-lan2,LANZhi-xun2. (1.DepartmentofAnesthesiology,LuzhouMedicalCollege,Luzhou646000,China; 2.DepartmentofAnesthesiology,SichuanProvincialPeople′sHospital,SichuanAcademyofMedicalSciences,Chengdu610072,China)

Abstract:Iodine disinfectants include all kinds of sterilization preparation made of iodine and iodine for the main germicidal ingredients.Iodine tincture and iodophors are commonly used in clinic at present.The iodophors are most widely used in the surgical operation and skin disinfection.There are many factors influencing the effectiveness of iodine disinfectants,mainly including effective iodine content,stability,temperature, season,pH,organic matter, solvents,etc.Here reviews the classification,mechanism and the efficacy influencing factors of iodine disinfectants,so as to systematically understand its germicidal properties.

Key words:Iodine disinfectants; Mechanism; Disinfection efficacy; Influencing factors

收稿日期：2014-06-12修回日期：2014-10-27编辑：相丹峰

基金项目：2013四川省卫生厅科研课题(130210)； 2013年贝朗麻醉科学研究基金(BBF-2013-008)

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.06.039

中图分类号：R187

文献标识码：A

文章编号：1006-2084(2015)06-1061-03