微电解产生低浓度次氯酸的鼻腔清洗器研究进展
2020-11-26张永超杨军黄清泉
张永超 杨军 黄清泉
(1.北京集成康锐医疗器械有限公司,北京 100176;2.首都医科大学附属北京同仁医院、北京市耳鼻咽喉科研究所,北京 100005;3.中国食品药品检定研究院,北京 102629)
鼻腔冲洗是鼻部疾病局部治疗的方法之一[1],又称盥洗、灌洗或清洗,是指借助某种装置,通过一定压力将冲洗液输送到鼻腔,深入鼻窦,通过冲洗液与鼻腔靶组织的接触,将鼻腔内结痂及分泌物清除,达到清洁鼻腔、治疗等目的的一种治疗方法[2,3]。鼻腔冲洗是一种安全、易耐受、价廉、操作方便,可长期应用于临床的治疗方法,也适用于儿科临床[4,5]。在我国慢性鼻-鼻窦炎诊疗指南(昆明,2012)中[6],被推荐用于鼻及鼻窦炎的临床治疗。
1 次氯酸的理化特性
次氯酸(HOCl)是氯气溶解于水形成的一种弱酸,广泛用作消毒剂[7,8]。它是一种氯元素的含氧酸,化学式为HClO,结构式H-O-Cl,其中氯元素的化合价为+1 价,是氯元素的最低价含氧酸,其氧化性极强,是氯元素含氧酸中氧化性第二强的酸,具有弱酸性、强氧化性、不稳定性。次氯酸是一种天然、广谱、速效、低浓度时无细胞毒性的抗微生物剂[9],是在机体对感染发生部分先天反应时由中性粒细胞和单核细胞产生的,具有杀菌杀毒作用。在人体中,次氯酸为中性粒细胞和单核细胞产生的毒性最强、强度最高的氧化剂,是中性粒细胞来源的髓过氧化物酶与过氧化氢(H2O2)共同作用下氯离子发生氧化反应产生的。细胞利用O2并使用线粒体膜结合酶NADPH 酶将其转换为过氧化氢(H2O2)。然后,髓过氧化物酶催化H2O2与Cl-之间的反应生成HOCl。
Weiss 等人发现2h 内,106 个活化的中性粒细胞可以产生约2×10-7mol 次氯酸[10];这些次氯酸在几毫秒内可以破坏1.5 亿个大肠杆菌。次氯酸除具有抗微生物活性外还可以产生有益效应,引起生物膜破坏,穿透微生物细胞[11]、孢子壁和阿米巴包囊[12]、以及促进伤口修复及组织再生[13]。次氯酸和氮-氯胺对抗病原体的作用机制是快速氧化修饰细胞外和细胞内成分,导致细菌功能障碍和死亡的硫醇、芳族基和胺类[14,15]。
Kim 等在细胞毒性试验中,采用次氯酸处理第2 代正常人鼻腔上皮(NHNE)细胞30min 或者2h后,细胞未表现出任何毒性迹象。次氯酸处理后的NHNE 未观察到形态学方面的变化。同时发现,低浓度次氯酸对正常人鼻腔上皮细胞中分泌性粘蛋白基因表达的无影响。次氯酸已被证明具有抗菌、抗真菌和抗病毒作用[16],对鼻黏膜没有毒性[17,18],因此表明次氯酸可有效用于鼻腔冲洗。
2 鼻腔冲洗器的研究进展
2.1 种类对比
2.1.1 瓶罐式:依靠瓶子倒置,靠水自身重力和头部动作配合进行冲洗的简易型鼻腔清洗器。优势在于简单方便,价格较低,自然压力减少水压对鼻粘膜及耳道的刺激。缺点是身体需要倾斜,动作掌握不好,患者容易被呛水。
2.1.2 气囊式:目前多为医疗机构使用,压力便于控制。其结构原理简单,价格便宜。不足在于不容易操作,压力要靠手去挤压,造成压力因人而异,压力不恒定,压力小了没效果,压力大了容易呛水伤害到鼻腔;冲洗不彻底,不能有效的冲洗到鼻腔深层的鼻窦和鼻咽部位置;使用过程中舒适度不好,特别不适合年龄小的儿童使用,儿童会产生抗拒心理。
2.1.3 电动脉冲式:简单瓶罐式鼻腔清洗器的进阶版,通常由冲牙器改造而成,它能将温盐水由一侧鼻孔冲洗入鼻腔,再由另一侧鼻孔流出。鼻塞时,不宜使用。优点是解决了气囊式鼻腔清洗器压力不恒定的问题,保证了压力持续恒定性。缺点是价格相对要贵一些;机器噪音较大;操作不当容易呛水和水进耳朵;使用过程中舒适度不好,特别不适合年龄小的儿童使用,儿童同时会比较抗拒。
2.1.4 电动喷雾式:是一种新型的鼻腔清洗器,通过气体带动盐水产生细密的喷雾,对鼻炎患者的鼻腔进行清洗,从而达到预防和治疗鼻炎的作用。优点是最新一代鼻腔清洗器,压力恒定,使用中舒适度较高,不会出现呛水和水进耳朵的情况,儿童也可以放心使用。不足之处在于价格昂贵;还是会有一些噪音,但噪音控制在国家规定的范围之内,可放心使用;操作繁琐。
2.1.5 微电解产生低浓度次氯酸的鼻腔清洗器:通过微电解氯化钠产生约3.5ppm 的低浓度次氯酸。利用低浓度次氯酸安全无毒的高效广谱抗菌性和抑制炎性因子表达作用,进行鼻腔包括鼻窦的喷洗和冲洗,显著缓解鼻腔鼻粘膜炎症症状:利用次氯酸抑制炎性细胞因子的作用,显著减轻缓解水肿、充血、鼻塞、鼻涕等鼻粘膜炎症症状;预防控制疾病:利用次氯酸高效广谱的抗菌、抗病毒性,对因病原体导致或与病原体密切相关的鼻部病症起到控制和预防作用。安全、无刺激、不致敏:3.5ppm 低浓度次氯酸生理盐水无任何细胞毒性、无刺激、不致敏、无抗药性,不影响鼻上皮细胞的屏障功能和鼻纤毛清除功能,长期使用无任何毒副作用。无需另行消毒:产品在电解产生次氯酸时就将喷雾瓶本身和瓶中洗液进行有效的消毒杀菌,确保进入鼻内洗液无菌,防止外部病菌侵入感染而使鼻部炎症越洗越严重。便捷易用:每次洗鼻只需少量水加1 包专用盐,产品体积小、便携,随时随地洗鼻。
2.2 鼻腔冲洗液成分比对
2.2.1 生理盐水:也被称为等渗溶液,等渗是指溶液的渗透压和正常人体内血液、组织液是一样的。曾被认为是既符合鼻粘膜生理要求,又不会对粘膜产生刺激的最佳冲洗液。其接近鼻粘膜渗透压,刺激性小,尤其适合儿童。不足在于只能暂时缓解症状,疗效慢。
2.2.2 高渗盐水:渗透压高于等渗溶液。鼻塞等症状严重的急性发作期,短期使用高渗盐水,有利于鼻内纤毛的运动,还有轻微脱水的作用,更有利于缓解鼻塞,减轻鼻粘膜的水肿等症状。缺点是渗透压太高的高渗盐水则可导致暂时性的纤毛停滞,甚至会导致不可逆的纤毛停滞。
2.2.3 生理海盐水:也是等渗性溶液,它的渗透压值和正常人的血浆、组织液都是一样的。但富含珍稀微量元素和矿物质:锌银(杀菌)、铜(消炎)、锰(抗过敏),能够从根本上抑制白三烯等真菌和炎症滋生、修复受损的鼻腔粘膜。其杀菌效果优于生理盐水。不适用于口腔黏膜或者鼻腔粘膜有大面积皮损、溃疡病变时;存在严重氯化钠代谢障碍的人尤其鼻粘膜水肿而且氯化钠代谢障碍的患者;本身会对氯化钠过敏者不适用。
2.2.4 药物类:常见激素成分为布地耐德、丙酸氟替卡松、糠酸莫米松等喷于鼻黏膜上,减轻鼻黏膜炎症反应,促进损伤的纤毛上皮修复。效果显著,但长期使用会导致咽炎、咳嗽、支气管痉挛、鼻部刺激症、鼻部出血等不良反应。
2.2.5 低浓度次氯酸:微电解氯化钠产生,高效广谱抗菌、抗病毒,安全、无刺激、不致敏、无任何细胞毒性、无抗药性,长期使用无任何毒副作用,成人儿童均可放心使用。
3 微电解产生低浓度次氯酸的便携式鼻腔清洗器是一种创新型洗鼻产品
3.1 作为鼻腔冲洗的优势
盐水鼻腔清洗是一种简单而廉价的方法,可以帮助去除鼻涕,增强黏膜纤毛的清除力度,还能减少鼻腔内的细菌、过敏原或真菌[19,20],从而缓解黏膜炎症[21,22]。但因盐水冲洗鼻腔本身缺乏抗菌活性,在去除粘稠粘液和杀菌效果有限,黏蛋白疏水且带电荷,尤其对慢性鼻-鼻窦炎(CRS)效果要差[23]。
低浓度次氯酸具有高效广谱的抗菌、抗真菌、抗病毒活性,实验表明低浓度(<3.5ppm)次氯酸可在30 秒内迅速杀灭常见致病菌包括耐药菌、真菌和病毒、如金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、白色念珠菌和人甲型流感病毒等,杀菌活性基本都达到了99%。此外,在人甲型流感病毒细胞的实验中,病毒也减少了[24]。且对鼻粘膜无毒性,对鼻腔疾病患者来说是一种有益的冲洗液。
有研究表明,与盐水冲洗相比,低浓度次氯酸鼻腔清洗液对成人患者慢性鼻-鼻窦炎症状有更明显的改善效果[25],并建议低浓度次氯酸可作为慢性鼻-鼻窦炎(CRS)的辅助治疗;低浓度次氯酸鼻腔冲洗液与等渗生理盐水相比是儿童鼻窦炎更有效的辅助治疗方法[26],而且没有发现不良事件;用低浓度次氯酸溶液进行鼻腔冲洗可以缓解普通感冒的症状[27]。
3.2 该鼻腔清洗器的关键技术和难点
次氯酸挥发较快,在长期储存后强酸杀菌性会逐渐消失,因此不宜长期储存。次氯酸浓度用于鼻腔冲洗,浓度不可太高,费尔德曼等人[28]已经证明,当次氯酸浓度高于100μM 时(约5.25ppm),纤毛运动和纤毛运动障碍在统计学上显著减慢。Morris等人[29]测量了暴露在氯气和次氯酸钠气雾剂(约0.8ppm)下的小鼠的气道阻力变化,发现小鼠的气道阻力明显增强。便携式鼻腔清洗器通过微电解氯化钠产生低浓度次氯酸(3.5ppm),能够做到现用现制,而且控制在一定浓度范围内。
4 小结
综上所述通过便携式鼻腔清洗器微电解氯化钠产生的低浓度次氯酸(3.5ppm),具有良好的抗菌、抗病毒活性,并且无细胞毒性,该浓度符合世界卫生组织对饮用水中5 mg/L(即,5ppm)次氯酸的安全要求[30]。因此,相比于传统生理盐水冲洗液,更推荐低浓度的次氯酸作为鼻腔冲洗液,这种鼻腔冲洗器有望产生更好的临床效果。