醇類消毒劑的殺菌機制

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之前寫過一篇,針對冠狀病毒不同殺菌劑的效果,需要的請跳轉
對醇類作用機制有興趣的請接著看!

在醫療用途中,醇類消毒劑,指的是乙醇、丙醇(包含 isopropanol and 3- propanol)、甲醇,
(以上按照殺菌消毒能力排列:乙醇,也就是酒精效果最好)

這些醇類對細菌的營養形式具有快速殺菌作用,而不具有抑菌作用。另外,還具有廣效性,包含殺結核菌、殺真菌和殺病毒作用,但對於真菌或細菌的孢子破壞幾乎沒有。當稀釋至低於50%的濃度時,它們的殺滅活性急劇下降,最佳殺菌濃度是60%–90%的水溶液(體積/體積)。

其中70~75 %酒精,針對不同病源,最具有廣效性!

酒精或者這些醇類的抗菌作用,到底是怎麼來的?目前最被接受的解釋是:

蛋白質的變性。

蛋白質的變性,不是指性別,而是指結構被改變。
蛋白質要作用的時候,結構的正確性非常重要。結構錯了,不只沒有效果,很多時候煩而變成有害,例如阿茲海默症、狂牛症,病因都是因為蛋白質的變性。

蛋白質的結構,主要依靠共價鍵、氫鍵、凡得瓦力,在水相裡面添加了醇類,會影響蛋白質原來與水形成的氫鍵、凡得瓦力的結構部分。然後,結構錯了、功能就減弱甚至消失了。

這樣的作用,是不是可逆的呢?答案是有機會但是很難,大家可以想想,把煮熟的水煮蛋,再變回去原來的蛋白?這真的是可以做到的,但是很有難度,所以通常人家可以刊載在不錯的期刊。
例如這一篇,
Unboiling an Egg: An Introduction to Circular Dichroism and Protein Refolding
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jchemed.6b00319

所以,以前念陽明生化所結構生物學組的時候,同校的人打球聽到都會肅然起敬,絕對不是因為特別厲害,而是因為很難畢業@@

所以,關於網路謠言說醇類消毒劑噴下去,
病毒是被醉死的?—>這個應該不用回答了
或者
消毒以後,過段時間後會回覆?—>嚴格來說是有機會的,但是機率很低,比出門扶老人家過馬路因此撿到一張樂透,樂透中頭獎機率還低
*這是玩笑用字,不知道怎麼算,總之機率很低,認真消毒就是了

該機理得到以下一些文獻觀察結果的支持:
1. 即無水乙醇(一種脫水劑)的殺菌力比酒精和水的混合物要低,因為在水的存在下蛋白質的變性速度更快。甲醇具有最弱的蛋白質變性效果,也就是說以這個假設來看甲醇殺菌效果最差,這也的確符合觀察,因此甲醇很少用於醫療消毒。

實際上殺菌的效果,會因為目標病原的不同,而適用不同濃度,例如:
在從10秒到1個小時的暴露時間範圍內,實驗了各種濃度的乙醇(酒精)對多種微生物的殺菌活性。

用30%至100%(v / v)濃度之間的所有濃度的乙醇(酒精),可以在10秒內殺死了銅綠假單胞菌;
用40%以上到100 %的所有濃度的乙醇(酒精),可以在10秒內殺死了粘質沙雷氏菌、大腸桿菌、傷寒沙門氏菌。
革蘭氏陽性金黃色葡萄球菌和化膿性鏈球菌的抵抗力,以細菌來說算是稍微比較厲害的了,也可以在在10秒內被60%–95%的乙醇濃度殺死。

不過對於大腸桿菌和金黃色葡萄球菌,異丙醇(isopropanol)的殺菌力又有查到比乙醇略高的文獻。

不過對於細菌或者病毒來說,酒精噴上去搞不定的,很多也去掉半條命了(活性與繁殖複製能力被抑制),再用清潔劑洗掉,就很安全了。

接下來就是大家最近關注的重點了,醇類消毒劑對病毒呢?

乙醇的濃度在60%–80%,是一種很有效的殺滅病毒劑,可以滅活所有親脂性病毒(例如: 皰疹、牛痘和流感病毒)和許多親水性病毒(例如,腺病毒,腸病毒,鼻病毒和輪狀病毒,但不包括A型肝炎病毒(HAV)或小兒麻痹的脊髓灰質炎病毒)

異丙醇對非脂性腸病毒沒有活性,但對脂質病毒完全沒問題。

真的很難搞得細菌,就拿結核菌來討論看看。在測試乙醇對結核分枝桿菌的影響的測試中,95%的乙醇在15秒內殺死了痰或水懸液中的結核桿菌。所以自1964年, Spaulding的文獻發表開始,酒精就是殺結核菌活性的首選殺菌劑,甚至成為所有其他結核菌素的比較標準。簡單、方便取得、又可藏於居家之間,不愧為七大武器之首啊

最大的缺點,就是濃度得要足夠,並且直接接觸。
所以,使用醇類消毒劑時,記住要噴得足夠,並且認真抹均勻在想消毒的地方,手部特別要注意指甲縫!

One comment

  1. 乙醇與異丙醇在醫療消毒上的確效力是類似的
    甚至有衛生單位覺得異丙醇的濃度低一點就有效
    (酒精建議濃度是70%,異丙醇是50%)

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